冷 杰, 劉 杰, 陳安清, 蔡俊杰, 何陵沅, 侯明才, 曹海洋, 黃志發(fā), 鐘 靈

(1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，成都 610059; 2.中海石油(中國)有限公司 深圳分公司，廣東 深圳 518054)

“潛山”一詞的原意為由盆地基底巖層組成的、被上覆較新的沉積層覆蓋的古地貌山[1]。潛山油氣勘探由來已久，如乍得的邦戈?duì)柵璧鼗◢弾r潛山[2-3]、越南的巽他盆地白虎油田潛山[4]、蘇丹的Muglad盆地基巖潛山[5]，以及中國的玉門油田鴨兒峽潛山[6]、遼河油田興隆臺(tái)潛山[7]、華北油田任丘古隆起潛山[8]。特別是2017年發(fā)現(xiàn)渤中19-6潛山大氣田后[9-10]，中國海域盆地的基底潛山已成為勘探熱點(diǎn)。眾多勘探實(shí)踐和研究表明，潛山儲(chǔ)層發(fā)育影響因素多樣，導(dǎo)致儲(chǔ)層內(nèi)幕發(fā)育特征的差異較大，主要表現(xiàn)為儲(chǔ)層厚度、孔洞分布極不均勻，具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性[3, 11-13]。特別是巖性致密的變質(zhì)巖和巖漿巖潛山，儲(chǔ)層形成的機(jī)制和控制因素是研究的難點(diǎn)。目前國內(nèi)外潛山儲(chǔ)層基本以花崗巖、碳酸鹽及變質(zhì)巖為主，普遍認(rèn)為長英質(zhì)含量更高的中酸性巖層在儲(chǔ)層發(fā)育上更有優(yōu)勢，對(duì)中基性火山巖儲(chǔ)層成因研究較少[2-13]，更多研究集中在中基性火山巖巖相學(xué)對(duì)儲(chǔ)層的控制作用。

珠江口盆地惠州凹陷是珠江口盆地已經(jīng)證實(shí)的富烴凹陷[14-15]。深層潛山是當(dāng)前的勘探新領(lǐng)域，惠州26-6潛山油氣的發(fā)現(xiàn)昭示著良好的勘探前景。當(dāng)前，關(guān)于該潛山的研究主要集中于對(duì)文昌組烴源巖生烴條件、潛山油氣來源的分析及惠州21-1潛山的成藏條件分析[16-19]?？傮w上，對(duì)于惠州26-6潛山儲(chǔ)層的特征及主控因素沒有明確認(rèn)識(shí)。本文試圖通過巖心、薄片、掃描電鏡、測井等資料，明確珠江口盆地惠州26-6潛山中基性火山巖儲(chǔ)層特征，探討裂縫作用、溶蝕作用等對(duì)潛山儲(chǔ)層的控制，一方面為該潛山勘探開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)，另一方面為重新認(rèn)識(shí)中基性火山巖潛山儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律提供“窗口”。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

珠江口盆地北靠廣東省，呈NE-SW走向展布，是華南大陸在水下的延伸部分[20]，長度約為800 km，寬度為100～300 km,珠江口盆地可分為北部隆起帶、北部拗陷帶、中央隆起帶、中部拗陷帶、南部隆起帶和南部拗陷帶等幾個(gè)主要構(gòu)造帶[20-22]，珠江口盆地巖漿活動(dòng)主要時(shí)期為170～90 Ma B.P.[14-15]，可與華南燕山期巖漿活動(dòng)對(duì)比。盆地內(nèi)部珠一拗陷主要為花崗巖基底，是華南陸緣廣泛出露的燕山期花崗巖向東南海域的延伸；受太平洋板塊、印度洋板塊以及歐亞板塊交匯作用的影響，處于一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)背景[23-27]。其中，珠一拗陷位于珠江口盆地北部拗陷帶，主要由陸豐凹陷、韓江凹陷、惠州凹陷等5個(gè)凹陷組成[19, 28]，是在基底上斷陷而形成的各種半地塹和復(fù)式半地塹的組合，拗陷內(nèi)發(fā)育的地層從老到新分別為白堊系上部的神狐組，古近系文昌組、恩平組等[19, 28-29]。珠江口盆地基底巖性以大量閃長巖、花崗巖等中酸性侵入巖為主，部分發(fā)育玄武巖、安山巖等噴出巖[14-30]。

惠州凹陷位于珠一拗陷中部，是珠江口盆地的富烴凹陷?；葜莅枷菘蛇M(jìn)一步按照沉積層厚度和基底斷裂劃分為惠州21洼、惠州26洼和西江24洼等11個(gè)洼陷，基底受到強(qiáng)烈的構(gòu)造變形作用，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，從而形成巖性復(fù)雜的基底中生代潛山[16-19]。鉆井資料表明惠州凹陷基底以花崗巖為主，基底潛山除花崗巖、閃長巖等侵入巖外，還見安山巖、英安巖等噴出巖。惠州26-6潛山位于惠州凹陷西南部，南鄰惠西低凸起和東沙隆起，發(fā)育兩條NW向的控洼斷層F1、F2。其中惠州26-6潛山處在靠惠西低凸起的F1斷層下盤，靠近惠州26洼的F2斷層上盤(圖1)。從構(gòu)造位置上看，惠州26-6潛山靠近惠州26洼，并有兩條控洼斷層連接潛山與惠州26洼深部的文昌組[16]。而根據(jù)前人對(duì)惠州26洼文昌組烴源巖的研究，表明烴源巖具很好的生烴能力，為惠州26-6潛山油氣成藏提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)[17]。

圖1 惠州26-6潛山位置圖Fig.1 Location of Huizhou 26-6 buried hill

2 研究方法

研究樣品來自惠州26-6潛山構(gòu)造帶的兩口井，為侏羅系中基性火山巖，共獲取井壁樣品75塊，開展儲(chǔ)層物性測試14塊、掃描電鏡觀察20片、主元素測試12件。磨制巖石薄片共59片，首先對(duì)其進(jìn)行巖相學(xué)觀察和鑒定，結(jié)合巖石主元素及全巖礦物X射線衍射分析，確定其具體的巖性、裂縫及脈體充填物特征。對(duì)壁心的高分辨率照片進(jìn)行了面孔率及裂縫統(tǒng)計(jì)。收集了成像測井?dāng)?shù)據(jù)，其儀器為全井眼微電阻掃描成像儀。

所有實(shí)驗(yàn)都是在油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))完成。巖石鏡下觀察采用蔡司偏光顯微鏡(ZEISS AXIO Imager D1m)；常規(guī)儲(chǔ)層物性測試在CMS-300(ZCSY-KESY-088)及氦孔隙度測量儀(GCJS-SYZX-SZSY-Z-058)上進(jìn)行；全巖礦物成分分析在X射線衍射儀(UItimaⅣ)上進(jìn)行；巖石主元素測試在電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(Elan DRC-e)進(jìn)行；儲(chǔ)層組構(gòu)與微觀分析在場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡(Quanta250FEG)進(jìn)行。

3 結(jié) 果

3.1 潛山巖石學(xué)類型

惠州26-6潛山巖性復(fù)雜，鉆井揭示惠州26-6潛山儲(chǔ)集體垂向巖石組合為：頂部為中性侵入巖，中部為變質(zhì)中基性火山巖(圖2-A、B)，下部為酸性侵入巖。HZ26-6-A井處于潛山構(gòu)造高點(diǎn)，鉆遇前古近系潛山691 m；中部中基性火山巖厚度最大，達(dá)到471 m?；葜?6-6潛山中基性火山巖主要巖石類型有角礫巖(圖2-C)、碎裂巖(圖2-D)、角閃石巖(圖2-E)、糜棱巖(圖2-F)和蝕變玄武安山巖(圖2-G)。

角礫巖：具明顯構(gòu)造角礫狀結(jié)構(gòu)，主要由角礫和膠結(jié)物組成，碎塊呈尖棱角狀，其中角礫主要成分為角閃石、斜長石及少量綠泥石、綠簾石和黑云母，膠結(jié)物主要成分為沸石，少量方解石(圖2-C)。

圖2 HZ26-6-A井中基性火山巖特征Fig.2 Main lithologic characteristics of intermediate-basic volcanic rocks in Well HZ26-6-A(A)蝕變玄武安山巖，深度3 779 m; (B)碎裂巖，深度3 997.5 m; (C)角礫巖，深度3 980 m，(+); (D)碎裂巖，深度3 800 m，(-); (E)角閃石巖，深度3 853 m，(+); (F)糜棱巖，深度4 050 m，(+); (G)蝕變玄武安山巖，斜長石斑晶，深度4 059 m，(+); (H)蝕變玄武安山巖，基質(zhì)交織結(jié)構(gòu)， 深度4 027 m，(+); (I)碎裂巖，輝石斑晶交代殘余，深度4 059 m，(+)

碎裂巖：具碎裂結(jié)構(gòu)，碎塊之間外形相互適應(yīng)，碎塊具斑狀結(jié)構(gòu)(圖2-D)，其中斑晶成分主要為角閃石聚斑晶、斜長石，裂隙中為次生的沸石充填，少量綠泥石和黑云母沿裂隙邊緣展布。

角閃石巖：針狀變晶結(jié)構(gòu)，巖石主要由角閃石組成，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)90%以上，呈弱定向性展布，微晶斜長石分布于角閃石粒間，少量綠泥石、黃鐵礦(圖2-E)。

糜棱巖：具糜棱結(jié)構(gòu)，具明顯的定向構(gòu)造，碎斑主要為角閃石聚合體，圓化程度較高，呈透鏡狀或不規(guī)則塊狀，邊緣為細(xì)粉狀或纖維狀角閃石，部分斜長石及少量沸石呈線狀分布(圖2-F)。

蝕變玄武安山巖：具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具交織結(jié)構(gòu)，其中斑晶主要為角閃石，部分為斜長石，斜長石具絹云母化，基質(zhì)主要礦物為蝕變角閃石、黑云母及斜長石，并有沸石脈及少量方解石脈充填裂縫(圖2-H)。

薄片統(tǒng)計(jì)表明潛山中段普遍發(fā)育角閃石、綠泥石、綠簾石及黑云母等礦物，并且部分巖體有強(qiáng)烈的破碎現(xiàn)象，表明其受到了不同程度的熱液作用及動(dòng)力變質(zhì)作用影響，形成了各類動(dòng)力變質(zhì)巖及熱液蝕變巖。

通過對(duì)HZ26-6-A井15個(gè)樣品的全巖礦物X射線衍射分析測試(表1)，結(jié)果表明主要礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)分別為：角閃石38.5%～70%、斜長石5%～19.5%，此外有少量石英、鉀長石；部分樣品中的濁沸石應(yīng)為薄片中呈脈狀發(fā)育的沸石脈，整體與薄片鑒定結(jié)果一致，證實(shí)潛山巖性為中基性火山巖。

表1 HZ26-6-A井中基性火山巖礦物組分Table 1 Mineral composition of intermediate-basic volcanic rocks in Well HZ26-6-A

樣品主元素氧化物測試結(jié)果(表2)表明，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49.54%～58.22%，平均值為54.86%，屬于中性巖；部分樣品SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于53%，顯示為基性巖。由TAS圖解(圖3)可知，惠州26-6潛山火山巖投點(diǎn)主要落在玄武安山巖區(qū)域，與薄片鑒定結(jié)果相符，為中基性火山巖。

圖3 HZ26-6-A井中基性火山巖TAS圖解Fig.3 TAS diagram of intermediate-basic volcanic rocks in Well HZ26-6-A(作圖方法據(jù)E.A.K.Middlemost[31])

表2 HZ26-6-A井中基性火山巖主元素氧化物特征Table 2 Major element oxide characteristics of intermediate-basic volcanic rocks in Well HZ26-6-A

3.2 孔隙類型及成巖現(xiàn)象

惠州26-6潛山中部原巖為中基性火山巖，原生孔隙較少，現(xiàn)存的有效儲(chǔ)集空間多為次生成因。

根據(jù)大量巖心觀察、薄片鑒定與掃描電鏡揭示，潛山的中基性火山巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以孔隙為主，多發(fā)育溶蝕孔洞(圖4-A、B)、晶間孔(圖4-C)、晶內(nèi)溶孔(圖4-D)、晶間溶孔(圖4-E)、鑄模孔(圖4-F)等。儲(chǔ)集空間中溶蝕孔洞占主導(dǎo)，溶蝕礦物以長石、角閃石為主；其次為裂縫，主要發(fā)育構(gòu)造縫(圖4-G)和溶蝕縫(圖4-H)兩種，多數(shù)裂縫被充填(圖4-A、B、C)。

通過統(tǒng)計(jì)可知，儲(chǔ)層孔隙主要為晶間孔和溶蝕孔兩類。晶間孔主要發(fā)育于各類脈體之中，以沸石脈和方解石脈為主，呈多邊形，直徑0.05～0.5 mm，并且可見孔隙邊緣有瀝青充注(圖4-C)，具有一定的儲(chǔ)集意義。溶蝕孔主要受到后期流體溶蝕改造而形成，掃描電鏡表明：長石和角閃石溶蝕最為發(fā)育，其次少量片狀綠泥石也有溶蝕發(fā)育(圖4-I)，部分角閃石完全溶解后形成的鑄模孔，為選擇性溶蝕后形成的近圓形孔隙(圖4-F)。巖心上，同樣能識(shí)別出溶蝕孔，其直徑達(dá)1～2 mm，與裂縫連通(圖4-A、B)。此外，成像測井顯示存在著大量宏觀的溶蝕性孔洞(圖4-J)，這部分孔洞多沿裂縫分布。

圖4 惠州26-6潛山儲(chǔ)層孔隙類型Fig.4 Pore types in Huizhou 26-6 buried hill(A)裂縫溶孔，HZ26-6-A井，深度3 997 m; (B)溶孔，HZ26-6-A井，深度4 155 m; (C)沸石脈體中晶間孔，HZ26-6-A井，深度3 796 m，(-); (D)角閃石溶蝕孔，HZ26-6-B井，深度4 234 m，(-); (E)晶間溶孔，HZ26-6-A井，深度3 779 m，(-); (F)角閃石鑄?？?，HZ26-6-A井，深度4 131 m，(-); (G)構(gòu)造縫切穿斜長石，HZ26-6-A井，深度3 817 m，(-); (H)溶蝕縫，HZ26-6-A井， 深度4 054 m，(-); (I)斜長石溶蝕，HZ26-6-A井，深度4 016 m，掃描電鏡; (J)溶蝕孔洞，HZ26-6-A井，深度4 213～4 215 m，成像測井

裂縫是惠州26-6潛山另外一種重要的儲(chǔ)集空間類型，鏡下觀察薄片，顯示裂縫相互切割，多期裂縫的形成與潛山儲(chǔ)層形成演化過程中的多期構(gòu)造應(yīng)力作用相關(guān)[8]，裂縫寬度多數(shù)小于0.5 mm，可見微裂隙切穿礦物或巖屑顆粒(圖-G)，部分裂縫被沸石、方解石或黃鐵礦充填、半充填(圖4-A、B)，部分裂縫充填物發(fā)生溶蝕，形成有效儲(chǔ)層(圖4-C)；巖心及成像測井觀察顯示，裂縫通常與溶蝕孔洞伴生，表明其具有良好的連通性，為儲(chǔ)層改造提供了有利條件(圖4-J)。

火山巖儲(chǔ)集空間的形成經(jīng)歷了多種成巖作用：①角閃石化，薄片中見到大量熱液交代成因角閃石(圖2-E)，并可見輝石被角閃石交代殘余(圖2-I)；②沸石化，為火山巖中常見的次生作用，大量裂縫、孔隙中均直接充填沸石(圖4-C)，并且還以膠結(jié)物的方式出現(xiàn)在角礫巖中(圖2-D)；③構(gòu)造作用，主要形成碎裂巖、角礫巖和糜棱巖(圖2-C、D、F)，并且在巖石形成后產(chǎn)生大量構(gòu)造裂縫及微斷層(圖4-G、J)；④溶蝕作用，此類作用為次生孔隙形成的主要因素，可將長石、角閃石等礦物溶蝕產(chǎn)生溶孔(圖4-D、I)，也可沿原有裂縫溶蝕形成溶蝕縫(圖4-H)；⑤方解石化，主要充填裂縫及原生晶洞，研究區(qū)的方解石晶型具明顯差異，較大的方解石充填晶洞，晶型較小的主要見于裂縫中(4-B)。

3.3 裂縫及充填物發(fā)育特征

通過對(duì)惠州26-6潛山兩口鉆井中基性火山巖成像測井裂縫產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，裂縫發(fā)育存在井間差異性。A井裂縫走向以NW、NE及近EW的3個(gè)方向?yàn)橹?圖5-A)，其中NW向裂縫發(fā)育最多，裂縫傾角以中角度縫為主：30°～70°占80%，裂縫平均傾角為45.7°(圖5-C)；B井裂縫走向雜亂，但以近EW向裂縫發(fā)育最多(圖5-B)，裂縫傾角以中、低角度為主：10°～50°占90%，裂縫平均傾角為29.3°(圖5-D)。這種差異產(chǎn)生的原因可能是B井更靠近一條正斷層，其裂縫密度及走向受到該斷層的影響較大。巖心及薄片均顯示存在至少3期裂縫相互切割(圖5-E、F)，并且以中角度斜交縫為主。因此，惠州26-6潛山中基性火山巖儲(chǔ)層裂縫以中角度為主，優(yōu)勢走向?yàn)镹W、NE及近EW方向，具體單井裂縫發(fā)育情況又受控于其與斷層的相對(duì)位置。早期裂縫大量被晚期裂縫改造，早期裂縫多數(shù)被方解石等礦物充填形成各類脈體，破壞儲(chǔ)層；新生代伸展環(huán)境所形成的張裂縫切割早期裂縫中的方解石脈，對(duì)早期裂縫產(chǎn)生活化作用(圖5-G、H)，并且大多沿原裂縫方向發(fā)育(圖5-G)，形成了較好的儲(chǔ)集空間。

圖5 惠州26-6潛山中基性火山巖裂縫發(fā)育特征Fig.5 Fracture development characteristics of intermediate-basic volcanic rocks in Huizhou 26-6 buried hill

儲(chǔ)層裂縫中充填物為沸石、方解石、黃鐵礦、石英、硼鈉鈣石和瀝青，巖心觀察顯示多數(shù)裂縫均充填有方解石和沸石(圖5-E、F)，并且存在多期充填的特征。黃鐵礦和硼鈉鈣石呈脈狀產(chǎn)出于裂縫中，瀝青主要充填于裂縫及裂縫充填物中的晶間孔。

3.4 儲(chǔ)層物性特征

通過對(duì)HZ26-6-A井14個(gè)壁心樣品進(jìn)行常規(guī)物性分析，結(jié)果顯示孔隙度為0.5%～1.7%，平均值為1.2%；滲透率為(0.001～0.112)×10-3μm2，平均值為0.012×10-3μm2。通過計(jì)算孔隙度與滲透率相關(guān)系數(shù)為0.139，表明兩者表現(xiàn)為極低的相關(guān)度，并且如此低的孔、滲條件與實(shí)際生產(chǎn)測試結(jié)果并不匹配，生產(chǎn)測試的結(jié)果顯示潛山中基性火山巖儲(chǔ)層具有較好的產(chǎn)能。分析產(chǎn)生此種結(jié)果的原因?yàn)闇y試樣品均為井壁心，樣品較小，采集的樣品為相對(duì)致密的巖石。從巖心上看，存在大于2 mm的溶蝕孔、縫(圖4-A、B)，而孔縫更為發(fā)育的巖石也因其本身的裂縫和孔隙導(dǎo)致無法完整采集樣品，因此井壁心樣品所測孔隙度和滲透率更多的是反映巖石基質(zhì)的孔、滲特征，而不能表征完整巖體的裂縫和溶蝕孔、洞發(fā)育情況。

為了更準(zhǔn)確地表征儲(chǔ)層有效孔隙度，計(jì)算巖心樣品的單位面積的視面孔率(圖6)，并根據(jù)成像測井資料統(tǒng)計(jì)裂縫密度、裂縫寬度、裂縫孔隙度及微斷層等參數(shù)。巖心視面孔率統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示其視面孔率在1%～15%，平均值為4.7%，最大值為15%。結(jié)合成像測井上溶蝕孔洞的發(fā)育情況分析，該潛山中基性火山巖屬于縫-洞型儲(chǔ)層。裂縫參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，裂縫密度為0～13條/m，平均為1.26條/m；裂縫寬度為0～8.17 mm，平均為0.84 mm；裂縫孔隙度為0%～1.05%，平均為0.15%：3種裂縫參數(shù)與測井解釋的微斷層有較好匹配關(guān)系(圖6)，反映構(gòu)造活動(dòng)對(duì)裂縫起主要控制作用。

圖6 HZ26-6-A井中基性火山巖儲(chǔ)層裂縫及視面孔率統(tǒng)計(jì)Fig.6 Statistics of fracture and apparent face rates of intermediate-basic volcanic reservoir in Well HZ26-6-A

此外，裂縫寬度從上到下具明顯的遞減趨勢，與風(fēng)化剝蝕作用從上到下減弱的變化一致，巖心視面孔率統(tǒng)計(jì)也證明上部儲(chǔ)集物性更好。而通過對(duì)微斷層的位置統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在微斷層發(fā)育的位置裂縫參數(shù)及視面孔率都有很好的響應(yīng)，即二者有明顯增大的現(xiàn)象，表明構(gòu)造作用對(duì)潛山儲(chǔ)層發(fā)育有重要影響?？傮w上潛山儲(chǔ)層物性有從上往下變差、微斷層處有局部變好的特征。

4 討 論

4.1 裂縫期次與成巖流體性質(zhì)

珠江口盆地印支期后經(jīng)歷了幾個(gè)重要構(gòu)造時(shí)期：①侏羅紀(jì)受古太平洋板塊俯沖影響，處于洋殼俯沖擠壓的陸緣弧環(huán)境；②早白堊世早期古太平洋板塊俯沖板片回卷，巖漿活動(dòng)向沿海遷移，沿海發(fā)生NW向壓扭性斷裂體系；③早白堊世晚期回撤的板片發(fā)生撕裂，局部發(fā)育NWW向伸展斷裂體系，沿海陸緣整體發(fā)育NE向及NWW向伸展斷裂體系；④晚白堊世古太平洋板片在華南東部陸緣發(fā)生俯沖，形成NE向擠壓斷裂體系；⑤新生代以來裂陷作用及南海擴(kuò)張形成珠江口伸展構(gòu)造的相關(guān)盆地[32-34]。

巖石的里特曼指數(shù)(σ)為0.45～3.26(表2)，均值為1.68，表明該潛山的火山巖為鈣堿性系列(σ<3.3)。里特曼組合指數(shù)[σ=(KO2+Na2O)2/(SiO2-43)]與戈蒂里指數(shù)[τ=(Al2O3-Na2O)/Ti2O]的圖解投點(diǎn)均落于B區(qū)域，表明為造山帶或島弧火山巖(圖7)，這與中生代燕山期惠州凹陷所在的珠江口盆地處于俯沖陸緣弧的擠壓環(huán)境是相符的[23]，形成了廣泛發(fā)育的NE與NW向先存斷裂。這些壓性斷裂體系為潛山儲(chǔ)層形成網(wǎng)狀裂縫奠定了重要的基礎(chǔ)。

圖7 惠州26-6潛山中基性火山巖lgτ-lgσ圖解Fig.7 lgτ-lgσ diagram of intermediate-basic volcanic rocks in Huizhou 26-6 buried hill(作圖方法據(jù)A.Rittmann[35]) A.非構(gòu)造帶火山巖(板內(nèi)穩(wěn)定環(huán)境); B.造山帶火山巖(造山帶和島弧火山巖區(qū)域); C.由A和B派生的偏堿性巖和堿性巖

根據(jù)對(duì)惠州26-6-A井裂縫走向統(tǒng)計(jì)表明，研究區(qū)廣泛發(fā)育的NW、NE及近EW向3組裂縫優(yōu)勢走向(圖5-A)應(yīng)形成于中生代3期構(gòu)造活動(dòng)所形成的3組斷裂體系：①NW向裂縫形成于早白堊世古太平洋俯沖角度變化時(shí)擠壓環(huán)境，產(chǎn)生F1、F2斷層所屬的NW向壓扭上沖斷裂體系；②近EW向裂縫形成于早白堊世晚期板片撕裂時(shí)伸展環(huán)境，產(chǎn)生NWW向伸展斷裂體系；③NE向裂縫形成于晚白堊世古太平洋板片繼續(xù)在華南東部陸緣發(fā)生俯沖，產(chǎn)生NE向擠壓斷裂體系。同時(shí)，巖心及薄片觀察表明3期主要裂縫相互切割(圖5-E、F)，并且根據(jù)薄片中裂縫發(fā)育形態(tài)及切割關(guān)系(圖5-F)：第一期裂縫較為平直光滑，為壓裂縫，寬度較大，應(yīng)為后期活化所致，符合早白堊世古擠壓背景；第二期裂縫彎曲、粗糙，并充填方解石，為張裂縫，符合早白堊晚期伸展環(huán)境；第三期裂縫平直且閉合，為壓裂縫，符合晚白堊世擠壓環(huán)境。薄片中3期裂縫的特征，進(jìn)一步表明研究區(qū)NW、NE及近EW向裂縫最早形成于中生代3次構(gòu)造活動(dòng)。新生代的裂陷作用及南海擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)，惠州凹陷主要為伸展環(huán)境，主要導(dǎo)致中生代3期構(gòu)造裂縫的活化改造(圖5-G、H)。

結(jié)合巖石薄片鑒定及X射線衍射分析表明，惠州26-6中基性火山巖潛山儲(chǔ)集體主要發(fā)育方解石脈、黃鐵礦脈、沸石脈及石英脈(圖8-A、B、C、D、E，表2)，總結(jié)與脈體形成相關(guān)的主要流體類型包括大氣淡水、堿性熱液流體、酸性熱液流體及有機(jī)酸。

儲(chǔ)層脈體發(fā)育情況表明其經(jīng)歷了多期流體作用：早期晶洞中充填的第一期石英及大型團(tuán)塊狀方解石(圖8-A)、沸石脈充填于寬度小的裂縫中被后期沸石脈所切割(圖8-B)、黃鐵礦部分呈脈狀產(chǎn)出常被后期沸石脈所切割(圖8-C)，并與石英伴生(圖8-D)，應(yīng)與中生代巖漿期后熱液作用有關(guān)[36-37]，對(duì)儲(chǔ)層主要起到充填作用，破壞原生孔隙；中期大量呈脈狀產(chǎn)出的第二期方解石常被晚期沸石脈體切割(圖8-E)，此時(shí)應(yīng)為隆升剝蝕階段的大氣淡水淋濾作用，為儲(chǔ)層改造關(guān)鍵時(shí)期，形成大量溶蝕孔洞；晚期充填的第二期石英脈、第三期方解石脈、第二期沸石脈、硼鈉鈣石脈(圖8-F、G、H)。第二期石英脈切割改造剝蝕階段形成的第二期方解石脈(圖8-G)，第三期方解石脈改造早期沸石脈(8-H)，第二期沸石脈充填于寬裂縫中并可見于潛山頂部文昌組沉積巖中，表明這期沸石脈的形成與新生代火山活動(dòng)熱液有關(guān)，最后為瀝青充填，代表有機(jī)酸的侵入，并可見有機(jī)酸對(duì)先期熱液活動(dòng)產(chǎn)物溶蝕(圖8-I)，此階段應(yīng)為埋藏時(shí)期并伴隨有新生代巖漿期后熱液活動(dòng)影響。

流體作用對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層的改造作用明顯，從改造結(jié)果來看具有建設(shè)性與破壞性雙重特性，這是不同性質(zhì)流體對(duì)儲(chǔ)層差異性改造的結(jié)果。建設(shè)性作用表現(xiàn)為溶蝕作用。研究區(qū)溶蝕作用可分為兩類，一類為沿?cái)嗔鸭皹?gòu)造裂縫下滲的大氣淡水淋濾作用產(chǎn)生的溶蝕作用，大氣淡水淋濾主要發(fā)生于隆升剝蝕時(shí)期，作用于潛山頂部，主要見于閃長巖段及火山巖頂部；另一類為深部酸性熱液流體溶蝕作用，深部酸性熱液流體對(duì)長石類礦物的溶蝕是儲(chǔ)層改造的關(guān)鍵因素，形成的大量溶蝕孔、縫是深部巖體儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間之一，鏡下及掃描電鏡觀察到的角閃石溶蝕現(xiàn)象(圖4-D)，證明了在成巖條件為酸性介質(zhì)時(shí)角閃石可形成溶蝕孔隙，為油氣的儲(chǔ)集和運(yùn)移提供空間和通道。此外，沸石脈溶蝕孔隙中殘存瀝青充填，孔隙溶蝕呈港灣狀(圖8-I)，表明有機(jī)酸對(duì)堿性流體形成的沸石脈有很好的改造作用。破壞性作用表現(xiàn)為充填作用，潛山儲(chǔ)層中大氣淡水及熱液成因流體形成的方解石、沸石、綠泥石對(duì)孔隙充填作用明顯。

圖8 HZ26-6-A井中基性火山巖脈體特征Fig.8 Characteristics of vein material in intermediate-basic volcanic rocks in Well HZ26-6-A(A)晶洞中充填第一期石英及方解石，深度4 064 m; (B)兩期沸石脈體，深度3 591 m; (C)黃鐵礦脈被沸石脈切割，深度3 703 m; (D)黃鐵礦脈與石英脈共生，深度3 722 m; (E)早期方解石脈被沸石脈切割，深度4 219 m; (F)硼鈉鈣石脈體，深度3 638 m; (G)方解石脈被石英脈切割，深度4 219 m; (H)沸石脈被晚期方解石脈切割， 深度3 591 m; (I) 沸石脈晶間孔瀝青充填， 深度4 200.5 m

流體演化對(duì)儲(chǔ)層的控制作用總結(jié)為：與早期巖漿活動(dòng)相關(guān)的熱液作用產(chǎn)生的石英、方解石、黃鐵礦及沸石主要對(duì)儲(chǔ)層起到充填作用，破壞原生孔隙；中期與潛山隆升剝蝕相關(guān)的大氣淡水淋濾作用，以溶蝕作用為主導(dǎo)，為儲(chǔ)層發(fā)育的主要時(shí)期；晚期與潛山伸展埋藏相關(guān)的大氣淡水、堿性熱液流體、酸性熱液流體及有機(jī)酸相互作用，其中堿性熱液流體產(chǎn)生的沸石為主要充填物質(zhì)，大氣淡水及酸性流體更進(jìn)一步促進(jìn)早期沸石、角閃石等物質(zhì)溶蝕。

4.2 中基性火山巖縫-洞型儲(chǔ)層成因模式

通過對(duì)巖石類型、孔隙演化、裂縫演化、流體演化等綜合分析，惠州26-2潛山中基性火山巖儲(chǔ)層的成巖過程分為3個(gè)階段：巖漿活動(dòng)階段(可再分為冷卻成巖亞階段和巖漿期后熱液亞階段)、隆升剝蝕階段、伸展埋藏階段(新生代巖漿活動(dòng)的冷卻成巖亞階段、巖漿期后熱液亞階段和埋藏成巖亞階段)(圖9)。巖漿活動(dòng)階段：為3次巖漿活動(dòng)主導(dǎo)形成巖漿巖物質(zhì)基礎(chǔ)的過程，中基性火山巖噴發(fā)、花崗巖侵入和閃長巖侵入，3期冷卻成巖亞階段主要表現(xiàn)為揮發(fā)分逸散形成原始孔洞(圖8-A)，3期熱液作用亞階段表現(xiàn)為角閃石化、黃鐵礦化、硅化、方解石化及沸石化所形成的各類礦物充填原始孔隙、裂縫。隆升剝蝕階段：為巖漿巖形成后隆升剝蝕的過程，主要表現(xiàn)為綠泥石化、溶蝕作用和構(gòu)造裂縫作用。伸展埋藏階段：為隆升剝蝕后接受沉積的過程，由于新生代還有一次火山噴發(fā)，并有大量的晚期沸石充填，此階段表現(xiàn)為角閃石化、沸石化、方解石化、硼鈉鈣石化及后期壓實(shí)作用和有機(jī)質(zhì)充注。

圖9 惠州26-6潛山中基性火山巖成巖演化序列Fig.9 Diagenetic evolution sequence of intermediate-basic volcanic rocks in Huizhou 26-6 buried hill

裂縫演化過程：①巖漿活動(dòng)階段火山巖早期為少量冷凝收縮縫，伴隨著后兩期巖漿侵入活動(dòng)，進(jìn)一步發(fā)育一些構(gòu)造裂縫，多數(shù)被熱液作用產(chǎn)生的沸石、方解石等礦物充填。②隆升剝蝕階段構(gòu)造應(yīng)力作用增強(qiáng)，形成大規(guī)模構(gòu)造縫，并伴隨著風(fēng)化淋濾作用形成風(fēng)化縫，為上部大氣淡水及深部熱液流體提供通道，盡管受到后期充填作用破壞，但對(duì)大量溶蝕孔洞的形成有巨大貢獻(xiàn)。③伸展埋藏階段主要為構(gòu)造縫及溶蝕縫，其中一部分為拉張應(yīng)力形成的新生裂縫，另一部分主要為早期壓裂縫的活化裂縫，溶蝕縫主要受酸性熱液流體及有機(jī)酸作用在原有充填縫的基礎(chǔ)上進(jìn)一步溶蝕形成，為儲(chǔ)層的重要儲(chǔ)集空間。

孔洞形成過程：①巖漿活動(dòng)階段中冷卻成巖亞階段經(jīng)過揮發(fā)分逸散形成原生孔隙，熱液作用亞階段發(fā)生石英、方解石等充填，導(dǎo)致原生孔隙破壞，鏡下很少見原生孔隙保留。②隆升剝蝕階段風(fēng)化淋濾作用形成大量次生孔洞，雖有綠泥石等充填，但此時(shí)仍以溶蝕作用為主，為溶蝕孔洞發(fā)育的主要時(shí)期。③伸展埋藏階段的熱液作用形成的晚期方解石、晚期沸石等充填，加上壓實(shí)作用使孔隙減?。坏袡C(jī)酸及酸性熱液流體對(duì)長石、角閃石和早期充填物的溶蝕作用進(jìn)一步產(chǎn)生次生孔洞。

惠州26-6潛山中基性火山巖儲(chǔ)層類型為裂縫主導(dǎo)下的流體溶蝕作用形成的縫-洞型儲(chǔ)層。潛山儲(chǔ)層主要為上段的閃長巖及中段的中基性火山巖。閃長巖段因其處于潛山頂部受到大氣淡水淋濾作用更強(qiáng)，加之其礦物組成中長英質(zhì)含量更高，導(dǎo)致其孔滲條件更好；但因厚度小，限制了其儲(chǔ)層規(guī)模。而中段中基性火山巖為潛山主體，雖然其孔滲條件略低于上部閃長巖段，但潛山中發(fā)育的多期構(gòu)造裂縫，在促進(jìn)溶蝕孔隙形成及油氣充注過程中起到了至關(guān)重要的作用，因此在試油中展現(xiàn)了很好的生產(chǎn)能力。薄片觀察和掃描電鏡顯示中基性火山巖中長石、角閃石類礦物多發(fā)生溶蝕，所形成的溶蝕孔洞為儲(chǔ)層重要儲(chǔ)集空間，并且溶蝕孔洞發(fā)育具明顯非均質(zhì)性，造成這一現(xiàn)象的原因主要是所處構(gòu)造位置及裂縫發(fā)育的差異。多期構(gòu)造裂縫是大氣淡水下滲及其他深部酸性熱液流體進(jìn)入和運(yùn)移的重要通道，而裂縫的分布則與以斷層及巖漿侵入為代表的構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)，因此在空間展布上具有差異性；巖體所處的構(gòu)造位置也是其溶蝕發(fā)育程度的影響因素，如A井中基性火山巖頂部因其距潛山頂面不足200 m，仍可受到一定的風(fēng)化淋濾作用，而中下部距潛山頂面遠(yuǎn)，更多只能依靠裂縫的通道作用，導(dǎo)致了垂向上儲(chǔ)層發(fā)育的差異：頂部儲(chǔ)層物性好于中下部，中下部儲(chǔ)層物性又與微斷層及裂縫發(fā)育高度關(guān)聯(lián)。

綜上，中基性火山巖潛山儲(chǔ)層發(fā)育模式(圖10)：燕山期中基性火山巖漿噴發(fā)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，后經(jīng)歷兩期巖漿侵入事件，在火山巖上下分別形成閃長巖、花崗巖，而巖漿期后熱液作用使得原生孔隙充填(圖10-A)。燕山末期進(jìn)入隆升剝蝕階段，此時(shí)兩次隆升作用和一次弧后伸展作用，形成3期大量的30°～70°中角度斜交縫，巖體上部受風(fēng)化淋濾作用，大氣淡水沿裂縫、斷層下滲，深部酸性熱液流體沿?cái)鄬印⒘芽p進(jìn)入巖體，形成大量溶蝕孔縫(圖10-B)。新生代珠瓊運(yùn)動(dòng)后潛山整體進(jìn)入伸展埋藏階段，上覆文昌組沉積之后潛山就位，伸展環(huán)境有利于早期裂縫活化，進(jìn)一步促進(jìn)酸性熱液流體及有機(jī)酸改造儲(chǔ)層；文昌組為優(yōu)質(zhì)烴源巖，油氣從惠州26洼沿?cái)鄬酉驖撋竭\(yùn)移儲(chǔ)集[16]，而文昌組發(fā)育的多套湖相泥巖是很好的蓋層，最終形成惠州26-6潛山油氣藏(圖10-C)。

圖10 惠州26-6潛山中基性火山巖儲(chǔ)層發(fā)育模式圖Fig.10 Development model of intermediate-basic volcanic rock reservoir in Huizhou 26-6 buried hill

5 結(jié) 論

a.惠州26-6潛山中基性火山巖裂縫主要有NW、近EW和NE向，分別為早晚白堊世之交隆升作用、晚白堊世早期伸展作用、晚白堊世晚期擠壓隆升作用形成。在遭受充填作用后，新生代伸展環(huán)境對(duì)裂縫活化改造，形成潛山重要儲(chǔ)集空間。

b.惠州26-6潛山中基性火山巖所經(jīng)歷流體類型包括大氣淡水、堿性熱液流體、酸性熱液流體及有機(jī)酸。成巖演化分為3個(gè)階段：巖漿活動(dòng)階段、隆升剝蝕階段、伸展埋藏階段。其中隆升剝蝕階段大氣淡水及伸展埋藏階段酸性熱液流體及有機(jī)酸為主要建設(shè)性流體。

c.惠州26-6潛山中基性火山巖儲(chǔ)層為裂縫主導(dǎo)下的流體溶蝕作用形成的縫-洞型儲(chǔ)層。構(gòu)造裂縫的差異展布，以及裂縫溝通的不同性質(zhì)流體共同作用，形成了儲(chǔ)層在空間上的非均質(zhì)性。

中海油深圳分公司為本項(xiàng)研究工作提供了資助及材料，中海油深圳分公司南海東部石油研究院的專家和成都理工大學(xué)課題組成員提供了寶貴意見，作者在此向他們表示感謝。