摘要：四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段（灯二段）微生物岩广泛分布，被视为深层碳酸盐岩的潜在油气勘探目标。与常规的孔隙型和岩溶缝洞型优质储层不同，灯二段碳酸盐岩主要由微生物白云岩组成，其优质储层成因及成岩演化过程尚不清晰。研究基于野外露头和钻井取芯资料，结合岩石薄

本周为大家推荐《地质力学学报》2024年4期的封面文章《四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段微生物岩储层成岩作用：对优质储层形成与演化的启示》。

作者：王雅萍, 鲍志东, 张连进, 杨东凡, 文雯, 钟原, 唐攀

摘要：四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段（灯二段）微生物岩广泛分布，被视为深层碳酸盐岩的潜在油气勘探目标。与常规的孔隙型和岩溶缝洞型优质储层不同，灯二段碳酸盐岩主要由微生物白云岩组成，其优质储层成因及成岩演化过程尚不清晰。研究基于野外露头和钻井取芯资料，结合岩石薄片、扫描电镜、阴极发光、CT扫描等测试手段，对灯影组微生物岩白云岩储层进行详细分析，旨在深入理解成岩作用对孔隙形成及优质储层发育的影响。研究结果显示，研究区微生物岩储层以低孔、特低渗，裂缝−孔隙（洞）型微生物石白云岩为主，储集空间以粒间溶孔、残余格架溶孔、粒内溶孔及中小型溶洞为主，并发育少量晶间孔及晶间溶孔；灯二段经历了多种成岩作用的叠加改造，其准同生溶蚀及早表生溶蚀作用是提高孔隙度的关键因素。研究成果加深了对四川盆地埃迪卡拉系微生物岩优质储层成因的认识，为四川盆地深层油气勘探开发提供了有益信息。

关键词：储层成因；微生物白云岩；灯影组；蓬莱地区；四川盆地

图件及说明

图 1 研究区位置及构造和地层发育特征

四川盆地是位于中国扬子地台西北部的一个大型含油气盆地（杨雨等，2023）。研究区蓬莱地区位于四川省中北部，面积约为2×104 km2（图1）。

图 2 蓬莱地区灯影组二段岩石薄片特征

研究区灯二段岩石类型可分为微生物岩和非微生物岩2个基本大类（图2），其中微生物岩占主导。

图 3 蓬莱地区灯影组二段岩石CT扫描结果

CT扫描结果表明，灯二段主要发育3种类型的储层（图3）：①储集空间以溶洞、孔隙和裂缝为主，为典型的孔−洞−缝三重介质模型，裂缝一般为毫米级，具有良好的沟通溶洞和孔隙的作用，其储集物性最佳（图3a、3b）；②储集空间以溶孔为主，发育少量溶洞、裂缝，裂缝多为微米级，能够有效沟通溶洞及溶孔，储集物性较好（图3c）；③储集空间以溶孔为主，溶洞、裂缝少见，储集物性相对较差（图3d）。

图 4 蓬莱地区灯影组二段岩石铸体薄片特征

组构选择性溶孔主要为原生孔隙，包括微生物格架孔、粒内孔和粒间孔等。微生物格架孔非常发育，主要见于凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩中（图4a—4c），其发育位置通常与微生物组构密切相关，原始微生物格架得以保留（图4a、4b），面孔率在部分层位可高达15%。该类孔隙的孔径范围较为集中，多为0.1～0.6 mm，连通性中等，原始微生物组构大部分被溶蚀形成铸模孔（图4c）。

图 5 蓬莱地区灯影组二段储层溶蚀孔发育特征

溶洞是灯二段重要的储集空间类型，主要见于灯二段顶部。常见与溶塌角砾岩相关的溶沟及溶缝（图5a），溶洞通常为扁圆形、椭圆形、条带状及不规则形状，多呈蜂窝状产出（图5b）。此外，灯二段部分洞穴层发生塌陷，单个溶洞内部可被垮塌角砾岩、混杂角砾岩和胶结物等充填。

图 6 蓬莱地区灯影组二段裂缝发育特征

研究区灯二段发育构造裂缝和非构造裂缝2种类型。构造缝断面多平直、以高角度缝出现，且缝壁较为平直，该类裂缝成组出现（图6a），多数未被充填（图6b）。非构造裂缝包括压溶缝和扩溶缝，其中压溶缝以近水平缝和低角度缝为主（图6c），缝被泥质等部分充填。该类裂缝受埋藏溶蚀作用的影响，可进一步扩溶，形成扩溶缝，并将原有孔隙连通（图6d）。

图 7 蓬莱地区灯影组二段储层孔隙度和渗透率分布直方图

储层平均孔隙度分布在3.10%~4.85%，总体平均孔隙度为4.17%，孔隙度中值为3.77%（图7a）。蓬莱地区灯二段储层全直径岩芯渗透率分布在0.011~4.860 mD，主要集中在0.01 ~1.00 mD之间，占样品总数的94.1%（表2）。储层平均渗透率分布在0.058 ~0.908 mD，总体平均渗透率为0.325 mD，渗透率中值为0.138 mD（图7b）。

图 8 蓬莱地区灯二段主要成岩作用

图 9 蓬莱地区灯影组二段单井成岩演化事件

蓬莱地区灯二段主要成岩作用包括压实、压溶、胶结、充填、白云石化、溶蚀、重结晶和构造破裂等（图8），其中压实、压溶、胶结、充填是破坏性成岩作用，白云石化、溶蚀、重结晶、构造破裂是建设性成岩作用，各类成岩事件的先后序列详见图9。

图 10 四川盆地蓬莱气区微生物凝块石白云岩储层的形成与演化模式

凝块石白云岩作为研究区内最具代表性的储集岩类，其蜂窝状孔洞极其发育。在沉积期，富含孔隙水的微生物泥晶白云石中晶间孔发育（图10a）。

图 11 四川盆地蓬莱气区微生物叠层石白云岩储层的形成与演化模式

沉积期，富藻纹层与富屑纹层在纵向上重复叠置堆积，其中富藻纹层可发育较多的藻粘结格架孔，富屑纹层中还存在大量晶间孔和粒间孔，此时藻叠层白云岩以原生孔隙为主，孔隙度可达30%～50%（图11a）。

文章结论

（1）四川盆地蓬莱地区灯影组二段微生物白云岩发育，主要包括凝块石白云岩、叠层石白云岩、泡沫绵层白云岩和藻纹层白云岩等。灯二段主要的储集空间包括孔隙、溶洞和裂缝，具有低孔−特低渗特征，以发育溶洞、孔隙和裂缝为主的储集空间组合物性最好。

（2）准同生溶蚀作用、早表生溶蚀作用是微生物岩大量储集空间形成关键因素，埋藏溶蚀及重结晶作用对储集物性进一步改善。凝块石白云岩、叠层石白云岩是最主要的储集岩，其储层的形成与演化史表明，有效孔隙主要在成岩早期形成，埋藏期主要为胶结充填作用，构造抬升期可形成大量裂缝改善储集性。

引用格式

王雅萍，鲍志东，张连进，等，2024. 四川盆地蓬莱地区埃迪卡拉系灯影组二段微生物岩储层成岩作用：对优质储层形成与演化的启示[J]. 地质力学学报，30（4）：579−594 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024062

WANG Y P，BAO Z D，ZHANG L J，et al.，2024. Diagenesis of microbial dolomite reservoirs in the second Member of Dengying Formation of Ediacaran in the Penglai area, Sichuan Basin: Insights into the formation and evolution of high-quality reservoirs[J]. Journal of Geomechanics，30（4）：579−594 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024062

来源：地质力学学报