微生物白云岩沉积序列及其对储层发育的控制——以塔里木盆地柯坪-巴楚地区下寒武统肖尔布拉克组为例

【作者】 黄擎宇； 胡素云； 潘文庆； 刘伟； 池英柳； 张艳秋； 王坤； 石书缘；

【机构】 中国石油勘探开发研究院； 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院；

【摘要】 近年来随着油气勘探逐步向深部古老地层迈进,微生物碳酸盐储层越来越受到关注。塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组广泛发育一套微生物白云岩,储层类型丰富,是目前该区油气勘探的重要接替领域。前人针对台地边缘微生物礁的沉积储层特征进行了详细研究,但是对于台地内部微生物建造的研究较为薄弱。鉴于此,该文以塔里木盆地西北缘柯坪地区下寒武统肖尔布拉克组露头剖面为例,在剖面实测、薄片鉴定、阴极发光观察和物性测试的基础上,对台地内部微生物碳酸盐岩的沉积演化和储层特征进行了系统研究。结果表明:肖尔布拉克组发育两个沉积旋回(分别对应肖下段和肖上段)。每个旋回均以一套薄层状泥-粉晶白云岩为主的潮下低能沉积开始,向上逐渐过渡为以中-厚层状微生物丘或颗粒滩为特征的浅水高能沉积物,但两个旋回的上段沉积序列有明显差别。其中第1个旋回(肖下段)上部主要以丘状或层状凝块石白云岩为主,不与叠层石共生,局部夹少量残余颗粒白云岩;而第2个旋回(肖上段)上段自下而上分别发育凝块石白云岩→残余颗粒粉-细晶白云岩→泡沫绵层叠层石白云岩→砾屑白云岩,构成颗粒滩与微生物丘在纵向上相互叠置的丘滩复合体,也说明第2旋回上段沉积时水体更浅,水动力更强。该套微生物岩的沉积序列与显生宙台内礁的纵向演化特征具有一定相似性,只是台内礁的礁核部位多由抗浪的、宏观的造架生物(如珊瑚、海绵、红藻等)构成,而研究区微生物丘滩复合体的丘核部位多由微生物(主要是蓝细菌)钙化和粘结作用形成的泡沫绵层白云岩构成,其礁(丘)基和礁(丘)盖均为颗粒岩组成。该套微生物白云岩的储层主要发育在能量较高的微生物丘滩体中(图1),岩石类型包括泡沫绵层白云岩、颗粒白云岩和凝块石白云岩等,孔隙类型主要有窗格孔、泡沫绵层体腔孔、残余粒间孔、凝块间孔以及顺层状溶蚀孔洞等。另外,阴极发光测试显示,第2旋回(肖上段)上部的泡沫绵层白云岩和颗粒白云岩还经历了准同生期大气淡水溶蚀改造。物性测试也表明,泡沫绵层白云岩中孔隙发育程度最高(孔隙度4.03%~7.80%,平均5.47%),其次为残余颗粒白云岩(孔隙度1.92%~4.41%,平均3.15%),而凝块石白云岩物性较差(孔隙度1.08%~4.02%,平均2.04%)。由此可见,水体能量以及海平面变化对碳酸盐岩的沉积演化具有明显控制作用,而不同的沉积相类型又影响了储层的发育程度,无论是显生宙由大型造架生物构成的生物礁还是早寒武-隐生宙由微小的蓝细菌构成的微生物礁(丘)均是如此。更多还原