郭 強(qiáng)

（中國(guó)石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦 124010）

1 地質(zhì)概況

東部凹陷北段整體呈兩洼夾一隆的構(gòu)造格局，東側(cè)的牛居——長(zhǎng)灘洼陷為北段最主要的生烴洼陷，是茨榆坨潛山油氣的主要來(lái)源，西側(cè)的茨西洼陷相對(duì)較小，生烴能力較弱。茨榆坨潛山位于兩個(gè)洼陷中央，是受西側(cè)的茨西斷層與東側(cè)的茨東斷層所夾持而形成的翹傾斷塊地壘山，太古界地層緊鄰第三系沙河街組地層，地層剝蝕作用強(qiáng)。茨榆坨潛山頂面整體形態(tài)呈北高南低，西高東低的特點(diǎn)，根據(jù)埋深、分布特點(diǎn)、主要斷層控制作用，從南至北，可分為南部潛山、中部潛山和北部潛山三個(gè)潛山帶，中部與北部潛山帶潛山整體規(guī)模較大且緊鄰生烴洼陷，為有利勘探區(qū)帶。

2 太古界變質(zhì)巖儲(chǔ)層成因

在茨榆坨地區(qū)，太古界潛山的基巖主要由2種巖石組成：①元古的變質(zhì)巖；②不同地質(zhì)歷史時(shí)代的巖漿巖侵入體或者巖脈[2]。在地質(zhì)演化過程中，由于受到各種地質(zhì)營(yíng)力的作用，古老的變質(zhì)巖系中發(fā)育的裂縫經(jīng)歷了各種反復(fù)的演變，主要4種：形成、發(fā)展、充填以及再形成等。在裂縫的形成與發(fā)育過程中，起主要作用的因素有5種：構(gòu)造、風(fēng)化、交代溶蝕、充填以及巖漿侵入等，其中構(gòu)造作用與風(fēng)化作用對(duì)太古界潛山儲(chǔ)層改造作用最強(qiáng)[1—2]。

2.1 構(gòu)造作用

在茨榆坨地區(qū)，構(gòu)造裂隙（縫）主要的形成時(shí)期有2個(gè)：①前震旦期；②中新生代盆地發(fā)育期，這個(gè)時(shí)期的構(gòu)造裂隙主要為張裂隙，這些裂隙通常在斷層周邊比較發(fā)育，具有一定的繼承性，隨著斷層活動(dòng)的不斷增強(qiáng)，裂隙會(huì)不斷發(fā)育和持續(xù)擴(kuò)大，有時(shí)會(huì)變窄或者被充填，這些充填物主要有3種：方解石、石英以及高嶺石等。結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化特征，并且通過充填物中的流體包裹體，確定了研究區(qū)基巖儲(chǔ)層的張剪性復(fù)合裂縫所形成的時(shí)期為中生代中、晚期[2]。

通常情況下，構(gòu)造裂隙（縫）主要分布在以下幾個(gè)部位：①裂隙發(fā)育和風(fēng)化破碎的儲(chǔ)集區(qū)；②斷層交匯和分叉區(qū)；③彎曲斷層的內(nèi)彎區(qū)域，這些區(qū)域的裂縫比較發(fā)育，易于形成油氣儲(chǔ)集空間與油氣成藏。研究區(qū)的構(gòu)造裂隙（縫）比較發(fā)育，具有比較好的儲(chǔ)集空間，是基巖中最重要的儲(chǔ)層類型[2，3]。

2.2 古地表風(fēng)化作用

在新生代時(shí)期，研究區(qū)大多數(shù)太古界的變質(zhì)巖才被厚度非常大的沉積巖所覆蓋，在時(shí)間的演化過程中，由于受到各種地質(zhì)作用的影響，如物理、化學(xué)風(fēng)化等，長(zhǎng)期暴露于地表的巖石被風(fēng)化、剝蝕以及破壞，使得潛山的頂部發(fā)育有厚度非常大的風(fēng)化殼，通常厚度可以達(dá)到40～50m。在風(fēng)化殼的上部，大部分的孔隙被泥質(zhì)所充填，而在風(fēng)化殼的下部，通常存在非常多的縫洞，這些縫洞大小不一，從而為油氣提供了非常好的儲(chǔ)集場(chǎng)所。

風(fēng)化破碎儲(chǔ)集帶是一個(gè)連續(xù)的巖石破碎帶，位于巖體的上部，主要是由于物理風(fēng)化和構(gòu)造破裂的綜合作用而形成。目前，在研究區(qū)鉆遇的所有基巖井中，絕大部分井都是在風(fēng)化破碎儲(chǔ)集帶中進(jìn)行完鉆，而且很多井都沒有鉆穿地層。化學(xué)淋濾的作用非常強(qiáng)烈，使得巖石異常破碎，一些部位的地層破碎顆粒已經(jīng)糜棱化，或者粒間存在非常多的似泥質(zhì)的充填物。糜棱化作用比較強(qiáng)的部位以及碎屑顆粒非常細(xì)小的區(qū)域儲(chǔ)集空間通常都十分不發(fā)育，這些區(qū)域的裂隙基本都被碳酸鹽的礦物所充填。在該區(qū)域，一般的儲(chǔ)集空間類型有2種：①構(gòu)造作用和物理風(fēng)化作用形成的破碎裂縫；②破碎顆粒間形成的孔隙，另外，由于化學(xué)淋濾作用所形成的溶蝕孔隙也非常發(fā)育。

2.3 溶蝕（淋濾）作用

這種作用對(duì)儲(chǔ)集空間的變化具有非常大的影響，對(duì)于其形成、發(fā)展都有著十分積極的作用。由于溶蝕（淋濾）作用的影響，易溶礦物以及構(gòu)造作用形成的縫隙形成了非常多的粒內(nèi)溶孔，在一定程度上增加了縫隙的儲(chǔ)集空間，從而讓裂縫朝著裂隙和溶洞方向不斷演化。通過對(duì)巖石（鑄體）薄片的觀察分析可以發(fā)現(xiàn)，由于溶蝕（淋濾）作用的影響，研究區(qū)變質(zhì)巖中的一些易溶礦物、構(gòu)造作用形成的各種縫隙出現(xiàn)了一些改造，總而言之，潛山頂部的溶蝕程度比較強(qiáng)，而潛山下部的溶蝕程度比較弱。但是由于受到其他因素的影響，如礦物種類、巖石種類等，不同區(qū)域的溶蝕程度不同，非常不均勻。易于蝕變的礦物，其溶蝕作用通常會(huì)沿著蝕變的區(qū)域開展，最終在該區(qū)域形成大量的溶蝕孔隙。與此同時(shí)，溶蝕作用還會(huì)在早期被礦物充填的裂縫中開展，使一些沒有儲(chǔ)集功能的裂縫又重新具備儲(chǔ)集功能[2—3]。

溶孔是由于礦物蝕變?nèi)芪g的作用以及裂縫變寬之后的溶蝕而形成的，部分巖層中的溶孔比較發(fā)育，孔隙度也比較高，一般為6%～7%。在研究區(qū)的潛山基巖儲(chǔ)層中，溶蝕作用比較差，在其余的儲(chǔ)層中，孔隙并不是十分發(fā)育，而且井段中的孔隙也比較少。

溶蝕孔隙的形狀十分不均一，孔隙的寬度通常比構(gòu)造裂隙大許多，通?？讖綖?.05～1mm，在構(gòu)造裂隙拐角的區(qū)域以及礦物交匯等地方的溶蝕孔隙都比較發(fā)育，絕大多數(shù)的溶孔都不是聚集在一起的，而是孤立的，也有小部分溶孔是連接在一起的。

2.4 巖漿侵入作用

在中生代末期到古近紀(jì)早期的這一階段，茨榆坨地區(qū)出現(xiàn)了大范圍的巖漿噴發(fā)，并且侵入了太古界的巖層，使得基巖出現(xiàn)了各種形式的混合和碎裂巖化現(xiàn)象。其次，由于巖漿的侵入作用，使得一些片麻巖出現(xiàn)了重熔和巖石碎裂的現(xiàn)象，變成了碎裂狀片麻巖，進(jìn)而形成了儲(chǔ)集性能更好的裂縫和孔隙。

2.5 孔縫充填作用

堵塞早期的孔縫，溶蝕作用不但可以對(duì)部分礦物起到一定的水解和溶解作用，而且可以產(chǎn)生交代反應(yīng)。如果地層中水離子的濃度比被帶物質(zhì)的臨界濃度小，這時(shí)水解物和溶解物會(huì)被帶走，在這個(gè)過程中，溶解作用在一定程度上促進(jìn)了儲(chǔ)集空間的形成和發(fā)展。如果離子濃度沒有低于被帶物的臨界濃度，而且溶液達(dá)到飽和，這時(shí)被帶物在合適的環(huán)境中會(huì)發(fā)生沉淀，進(jìn)而出現(xiàn)重結(jié)晶。在這一過程中，會(huì)使得沉淀物堵塞早期階段形成的孔（縫）隙，導(dǎo)致開啟的縫隙會(huì)逐漸閉合，最終形成沒有儲(chǔ)集作用的死縫。與此同時(shí)，巖漿后期階段的熱液流體和上覆的地層會(huì)形成巖流體，侵入早期階段所形成的裂縫，進(jìn)而出現(xiàn)沉淀，最終堵塞裂縫儲(chǔ)集空間。研究區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈，出現(xiàn)了非常多的裂縫，但是裂縫受到了各種物質(zhì)的充填，最終成為了死縫，破壞了儲(chǔ)集空間。在長(zhǎng)期演化過程中，裂縫經(jīng)過各種充填、溶蝕、再充填、再溶蝕，循環(huán)往復(fù)，任何一次的循環(huán)都會(huì)稍微改變基巖的儲(chǔ)集性能，使得裂縫的寬度逐漸增大、充填物逐漸增多、變得非常復(fù)雜，從單一進(jìn)而變成多種[3]。

3 結(jié)論

1）裂縫為油氣聚集提供運(yùn)移及聚集空間，研究裂縫的發(fā)育程度、尋找裂縫發(fā)育帶，是進(jìn)行潛山勘探的關(guān)鍵。

2）榆坨太古界潛山的儲(chǔ)集空間分成兩類，一類為構(gòu)造裂隙，另一類在構(gòu)造裂隙基礎(chǔ)上擴(kuò)大的溶孔和溶縫。

3）茨榆坨潛山風(fēng)化殼儲(chǔ)層與內(nèi)幕儲(chǔ)層形成機(jī)制有區(qū)別，發(fā)育模式也存在差異。風(fēng)化殼儲(chǔ)集層以褶皺相關(guān)裂縫、斷層相關(guān)裂縫為主；內(nèi)幕儲(chǔ)集層以斷層相關(guān)裂縫為主。