本文作者：胡望水1雷志诚1许辰2刘腾蛟3徐博1作者单位：1油气资源与勘探技术教育部重点实验室2中石化江苏油田分公司3东方地球物理公司

工区白云岩的成因

1白云石化机理

关于白云石的成因，目前统一的看法有两种：原生白云石和次生白云石。原生白云石的形成主要与生物活动有关，难以形成一定的地层单位，不具普遍意义。依据对现代白云石的成因机理研究，主流观点是白云石是次生交代作用形成的，即白云石化。方解石的白云石化需要满足一定的温度、Mg2+/Ca2+的比值和流体动力学等条件才能够进行。当温度和压力满足白云石化反应时，假定温度、压力和CO2－3浓度不变，当Mg2+/Ca2+≥5.2时就会发生白云石化反应，过低就会发生去白云石化反应[2-3]。

2古湖泊水的盐度与成岩环境

利用碳酸盐岩的δ13C和δ18O可以确定环境中水介质的盐度与温度[4]。正常海水的平均含盐度为5%，利用碳氧同位素值按萨胡判别的盐度公式计算Z值，大于或等于120为海水型，小于120则为淡水型。实验测试结果(表1)中所有样品的Z值均大于120，说明白音查干凹陷腾格尔组沉积期有可能有海水阶段性地进入湖盆，导致湖盆水体的盐度不断提高，同时海水带来大量的镁离子，随着湖水的不断蒸发镁离子浓度逐渐升高。高温埋藏白云岩δ18O值位于-16‰～-2.5‰之间，通常不大于-2.5‰[5-6]，工区白云岩δ18O值位于此区间，因此白云岩经历了不同程度的高温改造。分析化验测试结果其成岩温度大都在90℃以上，高温的热液流体也能对白云岩产生溶蚀作用，形成溶孔溶洞，对改善储层物性十分有利。

3工区白云岩的成因

一般认为碳酸盐岩的碳氧同位素组成受其形成过程中温度以及沉积和成岩溶液性质的影响，当补给缺乏或强烈蒸发而导致水体盐度变大时，其沉积物中的碳氧同位素值增高，相反高温和雨水稀释有利于轻的碳氧同位素进入固体[7-8]。盐度指数Z平均为1243，反映当时水体盐度适中。湖相形成的白云岩一般表现为富钙，但研究区石膏并未普遍存在，只是在部分井中以胶结物的形式出现，说明白云石不是在蒸发能力强、高盐度的环境中形成，而是在有淡水注入的高盐度的环境下形成。在淡水注入前，水体还有一定盐度，但未高到石膏大量沉积的程度，故膏岩不发育，因此工区白云岩不是在干热的气候、高Mg2+/Ca2+值的环境下的“蒸发”产物，而是淡水注入到盐度较高的半咸水中，二者混合达到一定比例时后生交代形成的。

储集空间类型

根据锡3-69井及锡26井取心井段岩心观察及样品分析化验结果，白云质泥岩的储集空间主要为溶蚀孔隙及微裂缝，没有经历溶蚀和产生微裂缝的白云质泥岩物性很差，不具备渗流能力。综合岩心观察和薄片鉴定，研究区腾格尔组白云质泥岩储层其储集空间类型主要有溶蚀作用形成的溶孔、溶洞和构造裂缝三类。

1溶孔、溶洞型

由于工区白云岩储层埋藏较深，大多在1800m以下，处于高温高压环境，地下流体对白云岩的溶解能力大幅上升，形成了工区溶洞和微细孔型白云岩储层。另外，晚期的高温流体沿断层和微裂缝流动，改造并扩大已形成的溶蚀孔洞网络，其孔隙特征是不规则的孔洞、连通性较差的小洞穴和溶蚀缝，其中溶洞多为毫米级的溶蚀孔洞，在单偏光镜下呈蜂窝状分布，其储集空间大，但连通性差。对含油性较好的的白云质泥岩岩心显微镜镜下观察发现，它们多具有较好的溶蚀孔洞或溶蚀孔隙（图2）。而不含油的岩心在显微镜下非常致密，基本不具备储集空间（图3）。

2裂缝型

由于白云岩的岩石力学相对较脆，在构造应力作用下易于破碎[9-11]，工区最常见裂缝为构造作用形成的剪切缝、垂直缝以及水平缝等（图4）。裂缝能够改善储层的储集性能，特别是构造作用形成的裂缝。大部分裂缝含油，为油气运移聚集提供了良好的通道。在岩心观察过程中，发现岩心中发育大量的微裂缝，微裂缝的方向、期次不完全相同，有的微裂缝被充填，有的微裂缝还处于开启状态，开启微裂缝中往往油浸或饱含油。由于微裂缝的形成主要与断层活动有关，因此，断层在研究区对云质岩类成藏有着至关重要的意义，即工区白云岩类形成的油藏应多分布在断层附近。

白云质泥岩储集特征

在锡3-69井及锡26井取心段中，具有油侵、油斑显示的层段主要为溶蚀孔洞及微裂缝，往往成层、成段分布，不具有缝洞的岩层中没有显示。虽然油气显示具有一定的成层、成段分布特征，但在岩心观察中发现，油层和水层没有明显的分界标志，油层和水层往往相间出现，油层的上部出现水层，水层中出现油层的现象，表明油水关系相当复杂（图5a-c）。碳酸盐岩缝洞储层储集体空间、孔喉结构与碎屑岩储集层有很大的不同，决定了碳酸盐岩储集体内流体具有特殊的封存状态。在白云质泥岩缝洞储层中，处于构造高部位且远离储渗系统之外，在油气运移聚集中首先被油气充满，其它地层流体不能排替油气，形成封闭油形态存在；而先期形成的封闭油气被后期的成岩等切断与地层水的连通通道成为隔离油；而在油气运聚时，油气不能排驱处于孤立状态的缝、洞中的地层水而成为隔离水（图5d）。

结论

(1)白音查干凹陷锡林好来地区腾格尔组下段一砂组至腾格尔组上段二砂组的溶蚀孔洞、裂缝型白云岩储层主要发育于白云质泥岩中。白云岩的溶蚀有可能与构造运动引起地下热液的活动和有机质成熟产生的有机酸有关，这有待于进一步的研究。（2）白云质泥岩储集体位于环洼带上，与烃源岩相邻，有利于油气的运移与聚集，只要白云质泥岩类储集体具有渗流特征，就易形成有效油藏。(3)由于白云质泥岩储集空间连通性差，导致其油水关系复杂，主要以缝洞油、封存油、隔离油、封存水及隔离水等几种状态存在。