劉龍龍 孫中強 張金亮 申雯龍 李德勇

(1. 嶺南師范學院地理科學學院 廣東湛江 524048； 2. 北京師范大學地理科學學部 北京 100875；3. 中海石油(中國)有限公司上海分公司 上海 200335； 4. 中國海洋大學海洋地球科學學院 山東青島 266100)

前人關(guān)于東海陸架盆地麗水凹陷的構(gòu)造[1-2]、物源[3-4]、沉積層序[5-6]及勘探有利區(qū)[7-8]等方面已有不少的研究成果，且已證實該凹陷是東海陸架盆地內(nèi)主要的潛力區(qū)之一，而在實際開發(fā)過程中，如何結(jié)合前期大量的基礎(chǔ)地質(zhì)研究去尋找優(yōu)質(zhì)儲層就變得尤為重要。關(guān)于麗水凹陷的儲層研究，前人已做了不少工作。張敏強 等[9]認為麗水凹陷古近系儲層中自生碳酸鹽是主要的自生礦物之一，其膠結(jié)作用與黏土礦物轉(zhuǎn)化、有機酸對長石溶解有關(guān)，并占據(jù)了大量長石溶解形成的次生孔隙。趙爽 等[10]認為麗水凹陷砂巖儲層中片鈉鋁石和方解石是在CO2氣體充注后形成的自生礦物，且是在堿性和相對較低的CO2分壓環(huán)境下沉淀生成的。羅忠琴[11]開展了麗水凹陷古新統(tǒng)儲層非均質(zhì)性、成巖演化及孔隙微觀特征等方面的研究，并在此基礎(chǔ)上進行了有利區(qū)預測。Xu等[12]對麗水凹陷明月峰組下段含油氣儲層進行了基于體系域的成巖作用研究，定量討論了不同體系域內(nèi)的成巖特點，并給出了宏觀的體系域-成巖作用的簡要模式。但是，上述研究主要是基于現(xiàn)有的巖心分析化驗數(shù)據(jù)來進行，并未開展關(guān)于無取心段儲層成巖作用的延伸研究。

研究表明，利用單一測井曲線無法確定成巖相的類型，但通過對多種序列測井曲線組合的規(guī)律分析和不同序列測井曲線的交會分析，能夠建立單井縱向上的成巖相定量測井識別模型[13]。基于此，本文選取若干種常規(guī)測井曲線作為東海陸架盆地麗水凹陷古新統(tǒng)無取心段儲層的成巖相識別與預測的載體，包括：①自然伽馬曲線(GR)和自然電位曲線(SP)，能夠很好地反映儲層巖性和沉積環(huán)境；②密度曲線(DEN)、聲波時差曲線(AC)和中子密度曲線(CNL)，可以很好地反映儲層孔滲特征；③電阻率曲線(RT)，能夠間接地反映儲層孔隙結(jié)構(gòu)[14-15]。本文研究成果為東海陸架盆地麗水凹陷下一步在古新統(tǒng)尋找優(yōu)質(zhì)儲層提供了一定的地質(zhì)依據(jù)，也為該地區(qū)常規(guī)測井研究工作選擇新的突破方向提供了一定的借鑒作用。

1 地質(zhì)概況

麗水凹陷位于東海陸架盆地的西南部，西南方向緊鄰閩浙隆起區(qū)，往東被臺北盆地所限制，北部毗鄰椒江凹陷(圖1a)。該凹陷內(nèi)部又可進一步劃分為5個北北東向的次級構(gòu)造單元，分別為麗西次凹、麗東次凹、麗南次凹、麗南凸起和靈峰潛山帶(圖1b)。目前該凹陷已鉆遇的地層由老到新有上白堊統(tǒng)、古新統(tǒng)、始新統(tǒng)、中新統(tǒng)、上新統(tǒng)和第四系，其中缺失始新統(tǒng)上部及漸新統(tǒng)。

圖1 東海陸架盆地構(gòu)造位置[16]及麗水凹陷構(gòu)造單元分布圖[1]Fig .1 Tectonic location of East China Sea Shelf Basin[16] and distribution of Lishui sag[1]

本次研究的層位為古新統(tǒng)，由老到新分別為月桂峰組、靈峰組和明月峰組，其中靈峰組分為靈峰組上段和靈峰組下段，明月峰組分為明月峰組上段和明月峰組下段。在麗水凹陷西部，古新統(tǒng)普遍發(fā)育浪控三角洲沉積體系，并以三角洲前緣亞相為主，可進一步劃分為水下分流河道、遠砂壩、席狀砂和濱淺湖(圖2)。其中，遠砂壩的巖石類型以細砂巖為主，少量可見含棕色泥礫、泥屑以及撕裂泥質(zhì)條帶的中粗砂巖；平面上，該微相的分布范圍較席狀砂小，連片性較差。席狀砂的巖石類型以粉細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，具有頻繁砂泥互層以及撕裂泥質(zhì)條帶夾厘米級砂條顯著特征；局部砂質(zhì)較純，可見小型沙紋層理以及生物擾動構(gòu)造。水下分流河道的主要巖性為粗砂巖、中砂巖和細砂巖，也可見薄層砂礫巖；巖心上常見各種交錯層理、平行層理、塊狀層理等。

圖2 麗水凹陷明月峰組上段沉積相平面圖Fig .2 Distribution of sedimentary microfacies of the Upper Member of Mingyuefeng Formation in Lishui sag

2 成巖作用識別

通過大量常規(guī)薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、陰極發(fā)光等分析結(jié)果，可以識別出麗水凹陷古新統(tǒng)儲層砂巖經(jīng)歷的成巖作用主要有壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用、交代作用。

2.1 壓實作用

研究區(qū)古新統(tǒng)儲層經(jīng)歷的壓實作用以機械壓實為主，在鏡下多表現(xiàn)為顆粒定向排列(圖3a)、塑性巖屑與云母因擠壓而發(fā)生塑性變形(圖3b)，常見顆粒線接觸及凹凸接觸(圖3c)，偶見因壓溶作用產(chǎn)生的縫合線構(gòu)造(圖3d)，剛性顆粒如石英發(fā)生脆性破裂、折斷的情形較少，顆粒分選中—差，壓實作用強度為中等。

a—顆粒定向排列，GAD井，3 285.00 m，單偏光；b—云母因壓實作用而變形,Z-1井，3 644.40 m，單偏光；c—顆粒之間凹凸接觸,Z井，2 641.30 m，正交偏光；d—縫合線構(gòu)造,Z井，2 643.90 m，單偏光。圖3 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層壓實作用的鏡下特征Fig .3 Microscopic features of compaction for Paleocene reservoirs in Lishui sag

2.2 膠結(jié)作用

研究區(qū)古新統(tǒng)儲層經(jīng)歷的膠結(jié)作用主要包括：①硅質(zhì)膠結(jié)，以石英次生加大和自生石英出現(xiàn)(圖4a)，前者較為少見，可能是因為堿性環(huán)境下硅質(zhì)含量不足難以達到飽和而很少沉淀[17]；②硫化物膠結(jié)，主要是黃鐵礦，掃描電鏡下黃鐵礦常呈小型球狀、草莓狀集合體(圖4b)，或呈散亂的鏈狀集合體充填于粒間孔隙中；③黏土礦物膠結(jié)，以高嶺石和伊利石為主，掃描電鏡下高嶺石常呈書頁狀(圖4c)或蠕蟲狀充填在孔隙中，伊利石則常呈絲狀、纖維狀出現(xiàn)，其晶間微孔隙較為發(fā)育(圖4d)；④碳酸鹽膠結(jié)，碳酸鹽膠結(jié)物是麗水凹陷古新統(tǒng)砂巖儲層中含量最高的自生礦物，包括菱鐵礦、方解石、鐵方解石、片鈉鋁石、菱鐵礦、白云石和鐵白云石，以方解石(圖4e)、鐵方解石和片鈉鋁石為主(圖4f)。結(jié)合普通薄片和掃描電鏡的觀察及分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)古新統(tǒng)儲層碳酸鹽膠結(jié)物對孔隙的充填破壞作用非常明顯，常以斑狀、片狀的形式出現(xiàn)；當碳酸鹽膠結(jié)物和其他種類的自生礦物同時出現(xiàn)時，前者在數(shù)量上往往起著主導作用。因此，考慮到簡化研究的需要，本次研究只把碳酸鹽膠結(jié)作為主導成巖相的因素而單獨列出。

a—硅質(zhì)膠結(jié)，定向生長自生石英晶體，AA井，2 585.75 m，掃描電鏡；b—草莓狀黃鐵礦依附于自生石英，BA井，2 290.60 m，掃描電鏡；c—書頁狀高嶺石，AB井，2 242.00 m，掃描電鏡；d—自生伊利石，AC井，2 746 m，掃描電鏡；e—方解石膠結(jié)物大大減少粒間孔隙,AC井，2 697.00 m，單偏光；f—纖維狀、放射狀自生片鈉鋁石，GAD井，3 331.00 m，正交偏光。Qo—自生石英，Py—黃鐵礦，I—自生伊利石，K—高嶺石，Ca—方解石，Daw—片鈉鋁石。圖4 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層膠結(jié)作用的鏡下特征Fig .4 Microscopic features of cementation for Paleocene reservoirs in Lishui sag

2.3 溶蝕作用

研究區(qū)古新統(tǒng)儲層經(jīng)歷了強烈的壓實作用之后，除了殘余原生孔隙外，對儲集空間的另一個貢獻因素便是次生溶蝕孔隙，而絕大部分次生溶蝕孔隙都來自不穩(wěn)定碎屑顆粒，諸如長石、巖屑溶蝕(圖5a、b)，碳酸鹽膠結(jié)物的溶蝕現(xiàn)象也較為常見(圖5c、d)。溶蝕作用一般可以形成粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔，發(fā)生在顆粒邊緣的溶蝕作用往往形成次生粒間溶孔；如果顆粒被完全溶蝕，便形成鑄模孔。不管是何種次生孔隙，都擴展了殘余原生粒間孔隙，有效地增加了儲集空間，儲層孔隙度增加，導致測井聲波時差增大、密度降低。

a—長石溶蝕形成的鋸齒邊，可見蠕蟲狀高嶺石附著在殘余長石的晶骸內(nèi)，GAD井，3 286.50 m，掃描電鏡；b—生物碎屑溶蝕產(chǎn)生大量孔隙，Z-10井，1 680.00 m，單偏光；c—方解石膠結(jié)物輕微溶蝕現(xiàn)象，AA井2 585.75 m，單偏光；d—交代碎屑顆粒的片鈉鋁石發(fā)生溶蝕，GAD井，3 404.00 m，單偏光。F—長石，Daw—片鈉鋁石。圖5 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層溶蝕作用的鏡下特征Fig .5 Microscopic features of dissolution for Paleocene reservoirs in Lishui sag

2.4 交代作用

交代作用在研究區(qū)古新統(tǒng)儲層中也較為常見，以碳酸鹽交代長石和碎屑顆粒為主，主要形式有：①片鈉鋁石交代碎屑顆粒、長石顆粒，既以自生礦物呈菊花狀、放射狀充填于粒間孔隙中，部分交代碎屑顆粒邊緣，又見其呈長條形強烈交代長石(圖6a)。②方解石交代長石和碎屑顆粒，在同一顯微鏡視域范圍下往往可同時觀察到方解石的交代作用和充填原生孔隙的膠結(jié)作用，而后者的發(fā)生程度要比前者強得多(圖6b)，鐵方解石、鐵白云石也有類似的特征(圖6c、d)。由于研究區(qū)古新統(tǒng)儲層中碳酸鹽的交代作用和膠結(jié)作用同時存在，使得在進行巖-電耦合分析時很難甄別是哪種作用的碳酸鹽對電測曲線造成的影響，因此，本次研究把碳酸鹽交代作用對儲層的改造影響“等同于”膠結(jié)作用，未把交代作用作為主導成巖相的因素而單獨列出。

a—片鈉鋁石交代長石顆粒，AA井，2 584.83 m，正交偏光；b—方解石交代碎屑顆粒，BA井，2 287.20 m，單偏光；c—鐵方解石交代長石和石英顆粒邊緣，GAD井，3 294.00 m，單偏光；d—鐵白云石交代顆粒邊緣，GAD井，3 380.00 m，單偏光。Fe-Ca—鐵方解石，Ank—鐵白云石，F(xiàn)—長石，Ca—方解石，Daw—片鈉鋁石。圖6 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層交代作用的鏡下特征Fig .6 Microscopic features of replacement for Paleocene reservoirs in Lishui sag

3 成巖相類型劃分

結(jié)合成巖作用類型與強度、成巖礦物及其組合類型和儲層物性響應特征，將麗水凹陷古新統(tǒng)儲層劃分為機械壓實成巖相、壓實-弱溶蝕成巖相、碳酸鹽膠結(jié)成巖相和不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相等4種。

3.1 機械壓實成巖相

壓實作用在研究區(qū)儲層原生孔隙減少中占主導作用，因此在鏡下能夠識別出的機械壓實成巖相樣本數(shù)最多。該類成巖相的巖性主要為粉砂巖和細砂巖，少量樣本為中—粗砂巖，分選一般較差；顆粒間主要為線接觸和凹凸接觸，定向排列趨勢明顯，黏土雜基因壓實得到較好的保存；膠結(jié)物少，一般以黏土礦物為主(圖7a、b)。在壓實作用后期，由于剛性顆粒的支撐作用使得機械壓實作用減弱而逐漸被壓溶作用所替代，其所形成的SiO2在一定條件下又以石英次生加大邊的形式沉淀下來，進一步破壞儲層[18]。統(tǒng)計得知，該類成巖相的面孔率很低，53.3%樣品薄片的面孔率為0，其他樣品的面孔率分布在1%～4%，平均值為1.2%；該類成巖相的物性較差，一般難以形成有效的儲集空間，常形成于席狀砂及濱淺湖泥巖中的透鏡狀砂巖中，因其顆粒較細和黏土雜基含量高而有利于機械壓實作用的進行[19]。

a—強烈的壓實作用導致骨架顆粒呈定向排列，凹凸接觸為主，AC井，2 741.40 m，單偏光；b—顆粒接觸方式以線接觸和凹凸接觸為主，顆粒之間多充填雜基，偶見少量粒間孔隙發(fā)育，AC井，2 744.60 m，單偏光；c—棱狀顆粒之間因壓實作用而以線、凹凸接觸為主，碎屑顆粒因發(fā)生輕微溶蝕作用而產(chǎn)生少量的溶蝕孔隙，AA井，2 583.50 m，單偏光；d—次棱-次圓狀顆粒以線、凹凸接觸為主，碎屑顆粒溶蝕產(chǎn)生的孔隙為主要的儲集空間，AA井，2 584.70 m，單偏光；e—方解石在陰極發(fā)光下呈桔黃色；粒間孔隙幾乎被方解石膠結(jié)物所充填，GAD井，3 332.90 m；f—孔隙充填膠結(jié)物以紫紅色鐵方解石為主，碎屑顆粒呈飄浮狀，GAD井，3 333.20 m，單偏光；g—巖屑溶蝕嚴重，形成大量的溶蝕孔隙，顆粒粗細較為均勻，次圓狀為主，BA井，2 286.50 m，單偏光；h—掃描電鏡下長石發(fā)生溶蝕，殘余晶體呈鋸齒狀，常伴生高嶺石充填于溶孔內(nèi)，BA井，2 288.00 m；圖中黃色箭頭所指為高嶺石(K)。圖7 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層4種成巖相的鏡下特征Fig .7 Microscopic features of four diagenetic facies for Paleocene reservoirs in Lishui sag

3.2 壓實-弱溶蝕成巖相

研究區(qū)該類成巖相的典型特點是機械壓實作用下的碎屑顆粒具有少量的原生粒間孔隙和溶蝕孔隙，孔隙空間以前者為主；產(chǎn)生溶蝕孔隙的組分是長石、巖屑等不穩(wěn)定碎屑顆粒，以粒內(nèi)溶孔為主，鑄?？缀苌僖?。該類成巖相的孔隙往往呈分散斑點狀，連通性極差，孔隙度和滲透率都較低；具備壓實作用的一般特征，即碎屑顆粒往往呈定向排列、線接觸和凹凸接觸為主，雜基含量較高(圖7c、d)；很多原生孔隙、次生孔隙和壓實裂縫容易被黃鐵礦、菱鐵礦和泥質(zhì)雜基等充填，進一步造成孔滲性能變差。統(tǒng)計得知，該類成巖相對儲層的儲集空間具有一定的貢獻，面孔率分布在1.5%～9.0%，平均值為6.4%。該類成巖相主要出現(xiàn)在席狀砂等砂體較薄、砂泥比值中等的沉積微相，是研究區(qū)的次級優(yōu)勢成巖相。此外，某些水下分流河道邊緣砂體的雜基含量較低，由于剛性顆粒的支撐，機械壓實作用減弱，能發(fā)生一定程度的溶蝕作用，也能形成壓實-弱溶蝕的低滲儲層。

3.3 碳酸鹽膠結(jié)成巖相

研究區(qū)該類成巖相的典型特征是方解石和鐵方解石等碳酸鹽膠結(jié)物以嵌晶或孔隙式膠結(jié)出現(xiàn)，少數(shù)情況下以交代長石或巖屑等形式出現(xiàn)。在陰極發(fā)光下，斑狀桔黃色方解石膠結(jié)物把粒間孔隙幾乎填滿(圖7e)；壓實作用弱，棱狀骨架顆粒常見呈飄浮狀分布(圖7f)。此外，孔隙膠結(jié)或嵌晶生長的鐵白云石亦是該類成巖相的主要成巖礦物之一，少數(shù)情形下可見菱鐵礦和片鈉鋁石。通過統(tǒng)計得知，該類成巖相的碳酸鹽膠結(jié)物含量分布在15%～25%，平均值為18.9%。研究表明，碳酸鹽膠結(jié)物較為發(fā)育的砂巖段往往毗鄰泥巖段或烴源巖[20-21]。統(tǒng)計得知，該類成巖相局部出現(xiàn)在泥質(zhì)含量較高或砂泥互層頻繁的微相如席狀砂內(nèi)，發(fā)育厚度往往較薄，也有可能出現(xiàn)在厚段砂巖如遠砂壩砂體中；該類成巖相碳酸鹽溶蝕作用較弱，以方解石溶蝕為主，砂巖物性較差，面孔率分布在0～3%，平均值為1.5%。

3.4 不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相

研究區(qū)該類成巖相的典型特征是長石、巖屑等不穩(wěn)定顆粒的邊部被大量溶蝕，擴展了原始粒間孔隙空間，并提高了孔隙的連通性和滲透性(圖7g、h)；生物碎屑顆粒較為少見，其鈣質(zhì)組分容易在酸性條件下被溶蝕(圖5b)；長石顆粒遭受嚴重溶蝕形成的鑄模孔的情形較少。該類成巖相形成及保存的一個重要條件是溶蝕孔隙未被后期的成巖礦物如黏土礦物、碳酸鹽礦物所充填[9]。此外，與長石溶蝕伴生的蠕蟲狀高嶺石雖然也占據(jù)了一部分溶蝕空間，但因其數(shù)量有限，故并未對溶蝕空間產(chǎn)生質(zhì)的破壞。

相對而言，不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相是麗水凹陷古新統(tǒng)砂巖儲層最為關(guān)鍵的建設(shè)性成巖相，孔隙分布呈塊狀、網(wǎng)狀和片狀分布，面孔率分布在8%～20%，平均值為15.6%。該類成巖相主要分布在水動力較強的沉積微相如水下分流河道內(nèi)，遠砂壩砂體也常見，因為較強的水動力條件下顆粒的分選相對較好、粒度較粗，整體上抵抗上覆重荷壓實作用的能力較強，因而可以保留大量的原生孔隙；并且良好的孔隙條件又有利于流體滲流，從而增加不穩(wěn)定碎屑顆粒發(fā)生溶蝕的概率。此外，砂質(zhì)較純的席狀砂中也可見該類成巖相的發(fā)育。

4 不同成巖相的測井響應特征分析及交會識別

4.1 不同成巖相測井響應特征分析

不同成巖相的常規(guī)測井曲線識別，其關(guān)鍵是成巖相特征與常規(guī)測井曲線特征的耦合分析。在對研究區(qū)所有井的測井數(shù)據(jù)進行標準化和巖心歸位，確保巖心-測井-成巖相具有統(tǒng)一的深度標準值之后，通過統(tǒng)計大量的同類成巖相對應的常規(guī)測井曲線特征，總結(jié)出某種定量函數(shù)關(guān)系或限定范圍，并考慮某些特殊的或人為的誤差，最后得出適合該區(qū)域的具有普適性的識別規(guī)律。

4.1.1機械壓實成巖相

由于受到機械壓實的主控作用，研究區(qū)該類成巖相在常規(guī)測井曲線的響應特征主要有：①高GR值，這可能來自兩方面的影響，一是受到泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和細砂巖等不同巖性的影響[22]；二是可能受到自生黏土礦物如高嶺石及云母等塑性礦物和巖屑的影響。該類成巖相GR平均值為122 API，最小值為99 API，最大值為141 API。②高DEN值，強烈的機械壓實作用導致顆粒重排、轉(zhuǎn)動等直接結(jié)果就是巖石原始體積被減小，對應地層的高DEN。③中—低RT值，低—中AC和CNL值；少數(shù)發(fā)育微裂縫的儲層的CNL值偏高，如圖8中2 744.6 m處。圖8為研究區(qū)AC井在2 740～2 745 m井段內(nèi)發(fā)育的典型機械壓實成巖相儲層的測井曲線響應特征。

圖8 麗水凹陷AC井典型機械壓實成巖相的測井響應特征Fig .8 Logging response characteristics of typical mechanically compacted diagenetic facies in Well AC,Lishui sag

4.1.2壓實-弱溶蝕成巖相

受弱溶蝕作用和壓實作用的雙重影響，可以推斷研究區(qū)該類成巖相的GR值和DEN值都比不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相要高，而比機械壓實成巖相要低。該類成巖相GR值分布在71～123 API，平均值為92 API，為中等范圍；DEN值分布在2.32～2.78 g/cm3，平均值為2.45 g/cm3；具有中—高RT值和AC值、中CNL值。因此，該類成巖相的測井響應特征可以歸結(jié)為“三中及二中—高”。圖9為研究區(qū)AA井2 580～2 585 m井段內(nèi)發(fā)育的典型壓實-弱溶蝕成巖相的測井曲線響應特征。

圖9 麗水凹陷AA井典型壓實-弱溶蝕成巖相的測井曲線響應特征Fig .9 Logging response characteristics of typical compact-weakly dissolvable diagenetic facies in Well AA,Lishui sag

4.1.3碳酸鹽膠結(jié)成巖相

圖10為研究區(qū)GAD井3 330～3 334 m井段內(nèi)識別出的碳酸鹽膠結(jié)成巖相的測井曲線響應特征。可以看出，在含碳酸鹽膠結(jié)物的層段中，其RT值一般為低—中，曲線常常呈鐘形和漏斗形；GR值較低，且變化趨勢幅度較大但平緩，一般分布在90～142 API，平均值為98 API；高DEN值，與其他成巖相銜接處存在明顯曲線轉(zhuǎn)折，儲層內(nèi)DEN值變化不大，一般分布在2.34～2.62 g/cm3，平均值為2.46 g/cm3。因該類成巖相的面孔率低，鈣質(zhì)膠結(jié)礦物對測井響應的貢獻大，因此在常規(guī)三孔隙度測井曲線上表現(xiàn)為低AC值；但若碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)生溶蝕，則可能出現(xiàn)中—高AC值的情形。

圖10 麗水凹陷GAD井典型碳酸鹽膠結(jié)成巖相的測井曲線響應特征Fig .10 Logging response characteristics of typical carbonate cemented diagenetic facies in Well GAD,Lishui sag

4.1.4不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相

研究區(qū)典型的不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相的常規(guī)測井曲線響應特征主要有：①低—中GR值，因該類成巖相含較少的泥質(zhì)雜基和黏土礦物充填，故GR值較低；少數(shù)情況下，因含泥質(zhì)巖屑導致中等GR值，一般分布在82～100 API，平均值為88 API。②低DEN值，由于巖石壓實作用弱，溶蝕作用強，故巖石顆粒排列較為“松散”，因而DEN值較低，一般分布在2.31～2.54 g/cm3，平均值為2.42 g/cm3。③中等的AC值和RT值，平均值分別為83 μs/m和4 Ω·m。④中CNL值，平均值為0.2，以長石溶蝕形成鑄?？椎牟环€(wěn)定碎屑溶蝕成巖相的CNL值比以粒內(nèi)溶蝕作用為主的砂巖要低。圖11為研究區(qū)BA井典型不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相的測井曲線響應特征。

圖11 麗水凹陷BA井典型不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相的測井曲線響應特征Fig .11 Logging response characteristics of typical unstable clastic dissolute diagenetic facies of Well BA,Lishui sag

研究區(qū)古新統(tǒng)儲層4種成巖相的測井曲線序列統(tǒng)計值見表1。

表1 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層不同成巖相常規(guī)測井曲線響應特征統(tǒng)計表Table 1 Statistics of logging response characteristics of different diagenetic facies in Paleocene reservoirs,Lishui sag

4.2 不同成巖相測井交會識別

利用常規(guī)測井曲線交會識別不同類型成巖相的方法，其優(yōu)勢是在垂向上具有連續(xù)性的測井資料，可以克服取心資料不足或者分析化驗資料有限的短板。通過單井取心段樣品的薄片、掃描電鏡和XRD等分析化驗，解剖對應深度段的常規(guī)電測曲線組合的響應特征，掌握不同成巖相的“相-電”關(guān)系，并利用對成巖相特征反應靈敏的曲線如GR、DEN、AC、RT及CNL進行交會圖分析，就能直觀地識別出各個成巖相的分區(qū)[15,18]；對于無取心的層段，則可以根據(jù)投點法進行成巖相的預測。

圖12為研究區(qū)古新統(tǒng)儲層GR與RT、GR與CNL、GR與AC和GR與DEN交會圖，總體上不同成巖相的主要置信區(qū)間都相對集中，換言之雖然部分樣本存在疊置的現(xiàn)象，但樣本主體叢聚分布明顯，能夠有效識別出成巖相類型。研究表明，蜘蛛圖能夠直觀清楚、簡潔明了地表征成巖相的測井序列的數(shù)值大小[15]。因此，圖13給出了研究區(qū)古新統(tǒng)儲層不同成巖相的測井序列平均值投點生成的蜘蛛圖，據(jù)此可以輔助判斷成巖相的類型。

圖12 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層不同成巖相的常規(guī)測井曲線交會圖版Fig .12 Logging parameters crossplots of various diagenetic facies in Paleocene reservoirs,Lishui sag

圖13 麗水凹陷古新統(tǒng)儲層不同成巖相測井曲線響應蜘蛛圖Fig .13 Spider-web diagram of logging response characteristics of various diagenetic facies in Paleocene reservoirs,Lishui sag

從上述分析可以得知，對于麗水凹陷古新統(tǒng)儲層來說，機械壓實成巖相和碳酸鹽膠結(jié)成巖相是破壞性成巖相類型，儲層的孔隙度和滲透率往往較低；而不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相和壓實-弱溶蝕成巖相是建設(shè)性成巖相類型，儲層往往具有較高的孔隙度和滲透率，其中不穩(wěn)定碎屑成巖相是研究區(qū)最為關(guān)鍵的建設(shè)性成巖相。

5 應用效果

在測井曲線特征與成巖相特征耦合研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合孔隙度與滲透率的大小、沉積微相發(fā)育類型、巖性特征等，以BA井為例，對該井垂向上的部分成巖相進行了識別與預測(圖14)。由圖14可知，不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相主要發(fā)育在砂質(zhì)較純的席狀砂、遠砂壩這2種沉積微相砂體中，壓實-弱溶蝕成巖相往往與之相伴；機械壓實成巖相主要發(fā)育在粉砂質(zhì)泥巖、粉砂和泥質(zhì)含量較高的薄層席狀砂砂體中，或發(fā)育在大段遠砂壩砂體的底部，顆粒細、泥質(zhì)含量高、塑性組分多是形成該類成巖相的主要原因；碳酸鹽膠結(jié)成巖相往往出現(xiàn)在濱淺湖泥巖與其他微相類型砂巖接觸處臨近的砂巖段內(nèi)，發(fā)育厚度一般小于1.0 m。從孔滲性能來看，不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相的孔滲性能最好，孔隙度分布在5.1%～27.2%，平均值為13.2%；滲透率分布在0.03～106.2 mD，平均值為16.3 mD。從不同深度段砂巖取心獲得的孔滲測試值分布來看，發(fā)育不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相和壓實-弱溶蝕成巖相的孔滲值往往較高，這在一定程度上驗證了本文提出的成巖相測井別識與預測方法的準確性。

圖14 麗水凹陷BA井不同成巖相測井曲線識別結(jié)果Fig .14 Recognition of logging response characteristics of various diagenetic facies in Well BA，Lishui sag

6 結(jié)論

1) 基于普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料，識別出麗水凹陷古新統(tǒng)儲層經(jīng)歷的成巖作用主要有壓實作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用。

2) 以鏡下觀察為基礎(chǔ)，結(jié)合儲層物性分析，將麗水凹陷古新統(tǒng)儲層成巖相劃分為4種類型：機械壓實成巖相、壓實-弱溶蝕成巖相、碳酸鹽膠結(jié)成巖相和不穩(wěn)定碎屑溶蝕成巖相。

3) 選取自然伽馬、自然電位、密度、聲波時差和中子測井等測井曲線，識別、總結(jié)了麗水凹陷古新統(tǒng)儲層不同成巖相的測井曲線響應特征，建立了不同成巖相測井交會識別標準圖版，并對BA井進行了垂向上的成巖相識別與預測，結(jié)果表明該井單井劃分結(jié)果與實測物性、沉積相定性分析等結(jié)論一致性較好，驗證了本文提出的成巖相測井識別與預測方法的準確性。