黃擎宇　胡素云　潘文慶　劉　偉　池英柳　王　坤石書緣　劉　強(qiáng)

1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院　2.中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院　3.中國(guó)石油華北油田公司二連分公司

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臺(tái)內(nèi)微生物丘沉積特征及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制
——以塔里木盆地柯坪—巴楚地區(qū)下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組為例

黃擎宇1胡素云1潘文慶2劉偉1池英柳1王坤1石書緣1劉強(qiáng)3

1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院2.中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開發(fā)研究院3.中國(guó)石油華北油田公司二連分公司

黃擎宇等.臺(tái)內(nèi)微生物丘沉積特征及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制——以塔里木盆地柯坪—巴楚地區(qū)下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組為例.天然氣工業(yè)，2016,36(6):21-29.

摘要塔里木盆地柯坪—巴楚地區(qū)下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組廣泛發(fā)育一套微生物碳酸鹽巖，前人針對(duì)該組地層臺(tái)緣微生物礁的沉積、儲(chǔ)層特征進(jìn)行了大量研究，但對(duì)臺(tái)內(nèi)微生物丘的研究則較少。為此，在野外剖面實(shí)測(cè)、巖心觀察、薄片鑒定、陰極發(fā)光和物性測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)該組地層臺(tái)地內(nèi)部微生物丘的沉積演化和儲(chǔ)層特征進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明：①臺(tái)內(nèi)微生物丘主要發(fā)育在開闊臺(tái)地相區(qū)，宏觀上呈明顯的丘狀正凸起，自下而上依次發(fā)育凝塊石云巖、殘余顆粒粉—細(xì)晶云巖→疊層石云巖→泡沫綿層云巖→藍(lán)細(xì)菌顆粒云巖，構(gòu)成完整的丘基—丘核—丘蓋沉積組合；②儲(chǔ)層孔隙類型主要有泡沫綿層體腔孔、凝塊間孔、粒間孔、針狀溶孔和順層狀溶蝕孔洞等，儲(chǔ)層質(zhì)量明顯好于層狀微生物建造；③沉積對(duì)微生物丘儲(chǔ)層的發(fā)育具有明顯的控制作用。結(jié)論認(rèn)為：臺(tái)內(nèi)微生物丘儲(chǔ)層作為肖爾布拉克組一種重要的儲(chǔ)層類型，對(duì)于塔里木盆地寒武系鹽下油氣勘探領(lǐng)域由臺(tái)緣向臺(tái)內(nèi)擴(kuò)展具有重要的意義。

關(guān)鍵詞塔里木盆地早寒武世肖爾布拉克期微生物碳酸鹽巖沉積序列臺(tái)內(nèi)微生物丘儲(chǔ)集層勘探區(qū)

隨著全球油氣勘探向深部古老層系邁進(jìn)，微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層越來越受到關(guān)注[1-3]。目前已在全球的多個(gè)盆地中發(fā)現(xiàn)了與微生物碳酸鹽巖有關(guān)的油氣田，如我國(guó)的四川盆地和渤海灣盆地，巴西的桑托斯盆地、阿曼鹽盆地、濱里海盆地，以及俄羅斯東西伯利亞地區(qū)等，展示出良好的油氣勘探前景[4-8]。塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組廣泛發(fā)育一套微生物碳酸鹽巖，儲(chǔ)層類型豐富。前人雖然針對(duì)該組北部臺(tái)緣帶的微生物礁沉積、儲(chǔ)層特征已進(jìn)行了詳細(xì)研究[9-12]，但對(duì)臺(tái)地內(nèi)部微生物丘的研究則較少涉及。另外，微生物碳酸鹽巖的沉積序列對(duì)于微生物群落類型和微生物結(jié)構(gòu)演化具有重要影響，而這些結(jié)構(gòu)特征又控制其孔隙類型和儲(chǔ)層質(zhì)量，但目前針對(duì)微生物碳酸鹽巖相序結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)層發(fā)育之間相關(guān)關(guān)系的研究仍較為薄弱。因此，筆者以塔里木盆地柯坪—巴楚地區(qū)下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組臺(tái)內(nèi)微生物丘為研究對(duì)象，在剖面實(shí)測(cè)、薄片鑒定、陰極發(fā)光觀察和物性測(cè)試的基礎(chǔ)上，對(duì)其巖石學(xué)特征、沉積演化以及儲(chǔ)層特征等進(jìn)行了研究，重點(diǎn)揭示臺(tái)內(nèi)微生物丘的形成過程及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制，以期為塔里木盆地深層寒武系的油氣勘探提供更多的地質(zhì)依據(jù)。

1　地質(zhì)背景

柯坪—巴楚地區(qū)位于塔里木盆地西北部，包括柯坪斷隆和巴楚隆起2個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元（圖1）。本次研究的野外資料均來自于柯坪隆起區(qū)（肖爾布拉克剖面和什艾日克剖面），鉆井資料主要來源于巴楚隆起（包括ST1井、F1井、K2井和H4井等）。該區(qū)在寒武紀(jì)時(shí)同屬“塔西臺(tái)地”的一部分，發(fā)育一套穩(wěn)定的淺水碳酸鹽巖沉積，局部夾蒸發(fā)巖[13]。寒武系自下而上依次為：下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組（?1y）、肖爾布拉克組（?1x）、吾松格爾組（?1w）、中寒武統(tǒng)沙依里克組（?2s）、阿瓦塔格組（?2a）和上寒武統(tǒng)丘里塔格組（?3q）。

圖1　研究區(qū)構(gòu)造分區(qū)以及露頭剖面、鉆井位置圖

目的層肖爾布拉克組在露頭區(qū)該組可分為上、下兩段（簡(jiǎn)稱肖上段和肖下段），分別對(duì)應(yīng)2個(gè)三級(jí)層序（圖2）。肖下段整體顏色較深，以深灰色—灰色薄層狀泥晶—粉晶云巖為主，上部可見層狀微生物建造；上段整體顏色偏淺，主要由淺灰—灰白色、厚層—塊狀或丘狀微生物云巖、殘余顆粒云巖和粉—細(xì)晶云巖構(gòu)成。肖爾布拉克組臺(tái)緣微生物礁主要分布在露頭區(qū)西部的蘇蓋特布拉克剖面、昆蓋闊坦剖面和英爾蘇剖面[9,14]，本次研究所涉及的肖爾布拉克剖面、什艾日克剖面以及巴楚地區(qū)的鉆井則均屬于臺(tái)地內(nèi)部的微生物丘沉積。

圖2　什艾日克剖面肖爾布拉克組沉積、儲(chǔ)層綜合柱狀圖

2　臺(tái)內(nèi)微生物丘沉積特征

2.1巖石學(xué)特征

露頭剖面實(shí)測(cè)及鏡下薄片鑒定發(fā)現(xiàn)，肖爾布拉克組微生物碳酸鹽巖均由白云巖組成，主要發(fā)育4種結(jié)構(gòu)類型：凝塊石云巖、疊層石云巖、泡沫綿層云巖和與藍(lán)細(xì)菌相關(guān)的顆粒云巖（圖3）。

2.1.1凝塊石云巖

凝塊石云巖通常呈深灰色或灰色、中—厚層狀產(chǎn)出，局部發(fā)育層狀孔洞構(gòu)造（圖3-a，黃色箭頭），近距離觀察部分凝塊石顯不規(guī)則斑狀特征（圖3-a，藍(lán)色箭頭）。顯微鏡下，凝塊可分為包殼狀凝塊和斑塊狀凝塊。包殼狀凝塊石通常由泥晶白云石組成的暗色薄層包裹內(nèi)部的粉晶白云石而成，暗色殼層可見不規(guī)則的微生物暗邊包繞（圖3-b，黃色箭頭），指示其成因與微生物有關(guān)[10,15]；包殼內(nèi)的粉晶白云石中可發(fā)育晶間溶孔。斑狀凝塊石主要由不規(guī)則的鈣化微生物凝塊以及凝塊間的亮晶白云石充填物組成（圖3-c），凝塊部分顏色較深，為泥晶球粒結(jié)構(gòu)，凝塊周圍為泥粉晶白云石沉積物，凝塊間孔洞被后期細(xì)—中晶白云石全充填或半充填。凝塊石多發(fā)育在潮下帶水體相對(duì)較深的環(huán)境，臺(tái)地內(nèi)部以及臺(tái)緣向海一側(cè)的深水環(huán)境均可出現(xiàn)。

2.1.2疊層石云巖

疊層石云巖主要呈淺灰、灰白色層狀或微波狀產(chǎn)出（圖3-d）。鏡下觀察疊層石多由明暗相間的紋層組成，其中暗層以泥晶白云石為主，亮層以粉—細(xì)晶白云石為主，并黏結(jié)大小不等的藻（藍(lán)菌）砂屑或球粒（圖3-e，藍(lán)色箭頭）。紋層厚度介于0.2～3.0mm，側(cè)向上呈連續(xù)狀或局部斷續(xù)狀展布，部分紋層頂部凹凸不平或波狀起伏（圖3-e，黃色箭頭），可能與微生物活動(dòng)或水體能量波動(dòng)有關(guān)。疊層石的暗層主要由微生物尤其是席狀藍(lán)細(xì)菌鈣化形成，而亮層則是微生物捕獲、黏結(jié)細(xì)粒沉積物或是由后期亮晶白云石膠結(jié)而成。該區(qū)疊層石在縱向上具有一定韻律性，通常與泡沫綿層云巖或顆粒云巖間互發(fā)育，但很少與凝塊石共生，由于現(xiàn)代凝塊石多發(fā)育于潮下環(huán)境且水深通常大于疊層石[16]。因此，疊層石的出現(xiàn)預(yù)示水體變淺，水動(dòng)力能量開始增高。

2.1.3泡沫綿層云巖

泡沫綿層云巖主要發(fā)育在肖上段，剖面上呈淺灰、灰白色厚層或塊狀產(chǎn)出，并具有丘狀的宏觀特征（圖3-f）；近距離觀察該類白云巖也顯示疊層狀構(gòu)造，但紋層厚度明顯較上述疊層石云巖大（通常超過1～2cm），并發(fā)育順層狀溶蝕孔洞，斷面上溶蝕孔呈蜂窩狀。鏡下觀察，該類白云巖主要由泡沫狀藍(lán)細(xì)菌組成[10]，單個(gè)泡沫大小不等，通常介于0.05～0.2mm，個(gè)別泡沫體可超過1mm，多為圓形、不規(guī)則橢圓形，少量呈長(zhǎng)條形出現(xiàn)（圖3-g）。泡沫邊緣多由暗色的泥晶白云石組成，泡沫體腔內(nèi)為粉—細(xì)晶白云石世代膠結(jié)，一世代為纖狀白云石，二世代為粒狀白云石，未充填部分則為殘余泡沫綿層體腔孔。該類白云巖多分布在疊層石云巖之上，頂部與砂屑、礫屑云巖共生，表明其形成環(huán)境的水動(dòng)力能量較強(qiáng)。

圖3　柯坪—巴楚地區(qū)肖爾布拉克組微生物碳酸鹽巖巖石學(xué)特征圖版

2.1.4與藍(lán)細(xì)菌有關(guān)的顆粒云巖

顆粒云巖分布在肖上段頂部，通常呈淺灰、灰白色塊狀產(chǎn)出。鏡下觀察，該類白云巖的顆粒部分主要由砂屑、礫屑、團(tuán)塊和少量核形石組成（圖3-h），其中砂（礫）屑多為早期形成的微生物巖（如疊層石、泡沫綿層石等）被波浪打碎后再沉積而成，顆粒內(nèi)部可見明顯的微生物結(jié)構(gòu)；團(tuán)塊則與藍(lán)細(xì)菌對(duì)砂屑或凝塊的捕獲、黏結(jié)有關(guān)[17]，少量團(tuán)塊還具有似核形石結(jié)構(gòu)（圖3-i），但同心紋層厚度極薄且不規(guī)則。顆粒間多為亮晶或微亮晶白云石膠結(jié)，部分樣品還顯世代膠結(jié)特征。大量礫屑及粗砂屑顆粒說明沉積時(shí)水體能量高，但這些顆粒分選較差、磨圓一般，指示其搬運(yùn)距離相對(duì)有限。

2.2縱向沉積序列

臺(tái)內(nèi)微生物丘主要發(fā)育在肖上段，縱向上具有明顯的分段性，以什艾日克剖面為例，可將其分為丘基、丘核和丘蓋亞相（圖4）。其中丘基位于底部，厚20m左右，構(gòu)成微生物丘發(fā)育的基礎(chǔ)，主要由灰色凝塊石云巖和少量殘余顆粒粉—細(xì)晶云巖組成。丘核位于中部，厚度為14m，主要由泡沫綿層云巖組成，泡沫狀藍(lán)細(xì)菌的鈣化以及早期的亮晶膠結(jié)物可起到類似骨架支撐的作用[18]，其底部為疊層石云巖，垂向上構(gòu)成疊層石云巖與泡沫綿層云巖間互發(fā)育的特征。丘蓋位于微生物丘頂部，厚5m，以顆粒云巖為主，顆粒主要來源于已被打碎了的早期形成的微生物巖或丘間的泥晶云巖，部分顆粒還與絲狀微生物的黏結(jié)、包殼有關(guān)，形成斑狀凝塊石云巖。肖下段主要發(fā)育層狀微生物建造，縱向上分異不明顯，且?guī)r石類型單一，以凝塊石云巖為主。

肖上段臺(tái)內(nèi)微生物丘的沉積序列與顯生宙由宏觀造架生物形成的生物礁的縱向演化特征具有一定相似性，只是生物礁的礁核部位多由抗浪的、宏觀的造架生物（如珊瑚、海綿、紅藻等）構(gòu)成，而研究區(qū)微生物丘的丘核部位則是由大量細(xì)小的微生物（主要是藍(lán)細(xì)菌）通過鈣化、黏結(jié)以及早期膠結(jié)作用而形成支撐格架。另外，結(jié)合前人對(duì)該層位臺(tái)緣微生物礁的研究發(fā)現(xiàn)，臺(tái)緣和臺(tái)內(nèi)的微生物巖類型也有一定區(qū)別（圖4），其中臺(tái)緣微生物礁中發(fā)育枝狀石云巖[10,14]，而臺(tái)內(nèi)微生物丘則以泡沫綿層云巖為主，說明臺(tái)緣部位水體能量更強(qiáng)，有利于呈樹枝狀的表附菌向上生長(zhǎng)，而臺(tái)地內(nèi)部的水體能量相對(duì)減弱，更適合泡沫狀腎形菌的側(cè)向生長(zhǎng)。由此可見，水體能量以及海平面變化對(duì)碳酸鹽巖的沉積演化具有明顯的控制作用，無論是由大型造架生物構(gòu)成的生物礁還是由微小藍(lán)細(xì)菌組成的微生物礁（丘）均是如此。

圖4　肖爾布拉克組上段臺(tái)內(nèi)微生物丘縱向沉積序列及沉積模式圖

2.3橫向展布特征

結(jié)合野外露頭、鉆井資料以及前人研究成果，認(rèn)為柯坪—巴楚地區(qū)肖爾布拉克組沉積時(shí)主要為弱鑲邊臺(tái)地相[19]，其中臺(tái)地邊緣主要分布在蘇蓋特布拉克、英爾蘇剖面以及昆蓋闊坦剖面，向東一直延伸到塔北西部，熊益學(xué)等[9]稱之為下寒武統(tǒng)北部臺(tái)緣帶，該臺(tái)緣帶以南的大部分地區(qū)則為臺(tái)內(nèi)沉積，由北向南依次發(fā)育開闊臺(tái)地相、局限臺(tái)地相和潮坪相（圖5）。

臺(tái)內(nèi)微生物丘主要發(fā)育在開闊臺(tái)地相區(qū)，宏觀上呈明顯的丘狀正凸起（圖3-f），延伸范圍可達(dá)上百米，且多個(gè)丘體側(cè)向疊置或是橫向連片發(fā)育，但相比臺(tái)緣帶的微生物礁，臺(tái)內(nèi)微生物丘的隆起幅度并不高，可能與臺(tái)內(nèi)水體能量減弱有關(guān)。這套與泡沫綿層結(jié)構(gòu)有關(guān)的微生物丘沉積在什艾日克剖面和肖爾布拉克組剖面最為發(fā)育，南部的低洼處則過渡一套低能的泥晶云巖或?qū)訝钅龎K石云巖；另外，在南部覆蓋區(qū)ST1井肖爾布拉克組上部取心段的顆粒云巖中也發(fā)現(xiàn)少量具有泡沫綿層結(jié)構(gòu)的粒屑（圖3-h），間接說明該區(qū)也發(fā)育有泡沫綿層云巖，但規(guī)模有限?？傮w上，臺(tái)內(nèi)微生物丘具有由北向南、由開闊臺(tái)地向局限臺(tái)地逐漸減少的變化趨勢(shì)。

圖5　柯坪—巴楚地區(qū)肖爾布拉克組沉積模式圖

3　沉積對(duì)微生物丘儲(chǔ)層的控制

野外露頭觀察、鏡下薄片鑒定以及物性分析資料表明，研究區(qū)微生物丘儲(chǔ)層的孔隙類型多樣，主要有泡沫綿層體腔孔、殘余粒間孔、凝塊間孔、晶間（溶）孔、針狀溶孔以及溶蝕孔洞等（圖6）。儲(chǔ)層的發(fā)育受沉積作用控制明顯，主要體現(xiàn)在下述兩個(gè)方面。

3.1沉積序列

該區(qū)肖下段和肖上段均發(fā)育微生物巖，但其儲(chǔ)層發(fā)育程度卻有較大差別：肖下段儲(chǔ)層物性較差，孔隙度分布在0.09%～2.06%、平均為1.78%，滲透率介于0.011～0.566 mD、平均為0.267 mD，儲(chǔ)層厚度介于10～20m；肖上段儲(chǔ)層物性明顯變好，孔隙度介于1.08%～7.80%、平均為3.93%，滲透率介于0.008～2.127 mD、平均為0.489 mD，儲(chǔ)層厚度介于30～40m。造成這些現(xiàn)象的原因主要與微生物巖沉積序列的發(fā)育程度有關(guān)。

肖上段微生物丘發(fā)育凝塊石云巖→殘余顆粒粉—細(xì)晶云巖→疊層石云巖→泡沫綿層云巖→顆粒云巖的生長(zhǎng)序列，構(gòu)成完整的丘基—丘核—丘蓋沉積組合，儲(chǔ)層發(fā)育程度高、規(guī)模大；相比之下，肖下段層狀微生物建造僅出現(xiàn)凝塊石云巖→殘余顆粒粉晶云巖的沉積序列，僅僅相當(dāng)于肖上段微生物丘的丘基部分，隨后受海侵影響水體加深，潮下低能帶的泥晶云巖覆蓋其上，并未形成完整的微生物丘沉積組合，也制約了儲(chǔ)層的發(fā)育程度和規(guī)模。

另外，肖上段發(fā)育完整的、向上變淺的微生物丘沉積組合，在垂向加積過程中勢(shì)必會(huì)不同程度的暴露出水面接受大氣淡水溶蝕改造，形成短期沉積間斷面，特別是在古地貌相對(duì)較高的部位。該現(xiàn)象在什艾日克剖面以及ST1井表現(xiàn)最為明顯，什艾日克剖面肖上段頂部發(fā)育大量因暴露侵蝕、淋濾而形成的凹凸不平的溶溝或溶坑等；鏡下觀察，可見與大氣淡水滲流帶相關(guān)的新月型、懸垂型膠結(jié)物，以及與潛流帶相關(guān)的馬牙狀或刀刃狀等厚環(huán)邊膠結(jié)物等（圖6-g、h）；陰極發(fā)光測(cè)試顯示這些膠結(jié)物多發(fā)中等亮度斑狀紅色光，與發(fā)暗色光的基質(zhì)形成鮮明對(duì)比（圖6-i）；物性測(cè)試也表明肖上段頂部受大氣淡水改造的巖石往往具有相對(duì)較高的滲透性（圖2）。而肖下段層狀微生物建造則屬于一種夭折的向上變淺序列，并未生長(zhǎng)到接近海平面的位置。因此受短期暴露溶蝕改造的程度非常有限。

由此可見，發(fā)育完整的、向上變淺的沉積序列不僅有利于微生物丘的規(guī)模發(fā)育，也有助于丘體頂部沉積物（巖）接受準(zhǔn)同生期大氣淡水改造，同時(shí)這些與微生物丘有關(guān)的原始儲(chǔ)集空間的存在，也為后期的埋藏溶蝕提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)[20-21]。

3.2沉積相類型

沉積相類型控制微生物結(jié)構(gòu)，而微生物的結(jié)構(gòu)又決定了其儲(chǔ)層孔隙類型及發(fā)育程度。研究區(qū)什艾日克剖面肖上段微生物丘儲(chǔ)層中，不同亞相中的微生物結(jié)構(gòu)、孔隙類型以及儲(chǔ)層質(zhì)量也明顯不同（圖7）。

3.2.1丘基

位于潮下低能帶之上，沉積時(shí)相對(duì)海平面開始下降，但水深仍相對(duì)較大、水體能量不強(qiáng)，主要發(fā)育包殼狀凝塊石云巖，凝塊間多為泥晶基質(zhì)填隙，殘余少量凝塊間孔（圖6-a、b），凝塊內(nèi)則為粉晶白云石充填，孔隙發(fā)育程度低，孔隙度介于1.08%～3.01%、平均為2.01%，滲透率介于0.018～0.566 mD、平均為0.236 mD；局部受風(fēng)暴浪影響形成的殘余顆粒粉—細(xì)晶云巖的孔隙度有所升高（圖6-c），孔隙度介于1.92%～4.41%、平均為3.15%，滲透率介于0.036～1.042 mD、平均為0.304 mD（圖7）。

圖6　研究區(qū)肖爾布拉克組微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征圖

3.2.2丘核

沉積時(shí)相對(duì)海平面持續(xù)下降，在中等或較強(qiáng)動(dòng)蕩水動(dòng)力條件下，泡沫狀藍(lán)細(xì)菌大量生長(zhǎng)，藍(lán)細(xì)菌鈣化后其體腔內(nèi)及周邊均殘留有大量原生孔隙，并伴生順層狀溶蝕孔洞，雖然后期亮晶白云石不同程度充填，但仍有不少孔隙保存下來（圖6-d～f），其孔隙度介于4.03%～7.80%、平均為5.47%，滲透率介于0.015～2.197 mD、平均為0.849 mD（圖7）。

圖7　研究區(qū)不同類型微生物碳酸鹽巖孔隙度、滲透率特征圖

3.2.3 丘蓋

相對(duì)海平面進(jìn)一步下降，水體能量不斷增強(qiáng)，丘體頂部處于浪基面附近，泡沫狀藍(lán)細(xì)菌已停止生長(zhǎng)，早期形成的還未完全固結(jié)的微生物云巖被波浪打碎后堆積在丘體頂部或側(cè)翼，形成大量具有顆粒結(jié)構(gòu)的巖石，并伴生斑狀凝塊石云巖。（殘余）粒間孔、粒內(nèi)孔、（殘余）凝塊間孔和針狀溶孔大量發(fā)育（圖3-c、圖6-g、h），孔隙度介于3.29%～5.20%、平均為4.27%，滲透率介于0.058～3.627 mD、平均為1.472 mD（圖7）。

總體上，微生物丘儲(chǔ)層的孔隙類型和發(fā)育程度亦受微生物結(jié)構(gòu)控制，而微生物結(jié)構(gòu)的差異則與水體能量、沉積環(huán)境以及沉積相類型有關(guān)。就研究區(qū)而言，能量相對(duì)較低的丘基主要發(fā)育凝塊結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層物性較差；而水體能量較高的丘核和丘蓋中主要發(fā)育泡沫綿層結(jié)構(gòu)和顆粒結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層物性好，構(gòu)成研究區(qū)微生物丘儲(chǔ)層的主體。

4　結(jié)論

1）肖爾布拉克組臺(tái)內(nèi)微生物丘主要出現(xiàn)在開闊臺(tái)地相區(qū)，宏觀上呈明顯的丘狀正凸起，縱向上依次發(fā)育凝塊石云巖、殘余顆粒粉—細(xì)晶云巖→疊層石云巖→泡沫綿層云巖→藍(lán)細(xì)菌顆粒云巖，構(gòu)成完整的丘基—丘核—丘蓋沉積組合，其孔隙類型主要有泡沫綿層體腔孔、凝塊間孔、粒間孔、針狀溶孔和順層狀溶蝕孔洞等，孔隙度多介于1.08%～7.80%，滲透率介于0.008～2.127 mD，儲(chǔ)層厚度介于30～40m。

2）沉積對(duì)微生物丘儲(chǔ)層的發(fā)育具有明顯的控制作用：一方面發(fā)育完整的微生物丘沉積序列構(gòu)成儲(chǔ)層規(guī)模發(fā)育的基礎(chǔ)，同時(shí)也有利于丘體頂部接受短期暴露溶蝕改造，因此，微生物丘的儲(chǔ)層物性明顯好于下伏或相鄰地層中的層狀微生物建造；另一方面，沉積相類型對(duì)微生物結(jié)構(gòu)具有明顯控制作用，進(jìn)而影響儲(chǔ)層發(fā)育程度，水體能量較高的丘核和丘蓋中廣泛發(fā)育泡沫綿層結(jié)構(gòu)和顆粒結(jié)構(gòu)，構(gòu)成微生物丘儲(chǔ)層的主體。

3）臺(tái)內(nèi)微生物丘儲(chǔ)層是肖爾布拉克組碳酸鹽巖中一類重要的儲(chǔ)集層類型，加強(qiáng)對(duì)微生物丘儲(chǔ)層的研究對(duì)于塔里木盆地寒武系鹽下油氣勘探由臺(tái)緣向臺(tái)內(nèi)擴(kuò)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓作振,陳吉濤,遲乃杰,王兆鵬,楊仁超,樊愛萍.微生物碳酸鹽巖研究: 回顧與展望[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì),2009,29(4): 29-38.Han Zuozhen,Chen Jitao,Chi Naijie,Wang Zhaopeng,Yang Renchao,Fan Aiping.Microbial carbonates: A review and perspectives[J].Marine Geology & Quaternary Geology,2009,29(4): 29-38.

[2] 滕建彬,沈建偉,金春花.微生物碳酸鹽地層與油氣成藏[J].天然氣地球科學(xué),2007,18(4): 522-526.Teng Jianbin,Shen Jianwei,Jin Chunhua.Relationship between microbial carbonates and hydrocarbon reservoirs[J].Natural Gas Geoscience,2007,18(4): 522-526.

[3] Slowakiewicz M,Mikolajewski Z.Upper Permian main dolomite microbial carbonates as potential source rocks for hydrocarbons (W Poland)[J].Marine and Petroleum Geology,2011,28(8): 1572-1591.

[4] 羅平,王石,李朋威,宋金民,金廷福,王果謙,等.微生物碳酸鹽巖油氣儲(chǔ)層研究現(xiàn)狀與展望[J].沉積學(xué)報(bào),2013,31(5): 807-823.Luo Ping,Wang Shi,Li Pengwei,Song Jinmin,Jin Tingfu,Wang Guoqian,et al.Review and prospectives of microbial carbonate reservoirs[J].Acta Sedimentologica Sinica,2013,31(5): 807-823.

[5] Mancini EA,Llinás JC,Parcell WC,Aurell M,Bádenas B,Leinfelder RR,et al.Upper Jurassic thrombolite reservoir play,northeastern Gulf of Mexico[J].AAPG Bulletin,2004,88(11): 1573-1602.

[6] Grotzinger J,Al-Rawahi Z.Depositional facies and platform architecture of microbialite-dominated carbonate reservoirs,Ediacaran–Cambrian Ara Group,Sultante of Oman[J].AAPG Bulletin,2014,98(8): 1453-1494.

[7] 姚根順,郝毅,周進(jìn)高,蔣偉雄,文龍,倪超,等.四川盆地震旦系燈影組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的形成與演化[J].天然氣工業(yè),2014,34(3): 31-37.Yao Genshun,Hao Yi,Zhou Jingao,Jiang Weixiong,Wen Long,Ni Chao,et al.Formation and evolution of reservoir spaces in the Sinian Dengying Fm of the Sichuan Basin[J].Natural Gas Industry,2014,34(3): 31-37.

[8] 羅冰,周剛,羅文軍,夏茂龍.川中古隆起下古生界—震旦系勘探發(fā)現(xiàn)與天然氣富集規(guī)律[J].中國(guó)石油勘探,2015,20(2): 18-29.Luo Bing,Zhou Gang,Luo Wenjun,Xia Maolong.Discovery from exploration of Lower Paleozoic-Sinian system in central Sichuan palaeo-uplift and its natural gas abundance law[J].China Petroleum Exploration,2015,20(2): 18-29.

[9] 熊益學(xué),陳永權(quán),關(guān)寶珠,鄧力萍,倪新鋒,熊冉.塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組北部臺(tái)緣帶展布及其油氣勘探意義[J].沉積學(xué)報(bào),2015,33(2): 408-415.Xiong Yixue,Chen Yongquan,Guan Baozhu,Deng Liping,Ni Xinfeng,Xiong Ran.Distribution of northern platform margin and implications to favorable exploration regions on Lower CambrianXiaoerbulake Formation,Tarim Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2015,33(2): 408-415.

[10] 宋金民,羅平,楊式升,楊迪,周川閩,李朋威,等.塔里木盆地下寒武統(tǒng)微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)集層特征[J].石油勘探與開發(fā),2014,41(4): 404-413.Song Jinmin,Luo Ping,Yang Shisheng,Yang Di,Zhou Chuanmin,Li Pengwei.Reservoirs of Lower Cambrian microbial carbonates,Tarim Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(4): 404-413.

[11] 李朋威,羅平,宋金民,金廷福,王果謙.微生物碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征與主控因素——以塔里木盆地西北緣上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)為例[J].石油學(xué)報(bào),2015,36(9): 1074-1089.Li Pengwei,Luo Ping,Song Jinmin,Jin Tingfu,Wang Guoqian.Characteristics and main controlling factors of microbial carbonate reservoirs: A case study of Upper Sinian-Lower Cambrian in the northwestern margin of Tarim Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2015,36(9): 1074-1089.

[12] 王招明,謝會(huì)文,陳永權(quán),齊英敏,張科.塔里木盆地中深1井寒武系鹽下白云巖原生油氣藏的發(fā)現(xiàn)與勘探意義[J].中國(guó)石油勘探,2014,19(2): 1-13.Wang Zhaoming,Xie Huiwen,Chen Yongquan,Qi Yingmin,Zhang Ke.Discovery and exploration of Cambrian subsalt dolomite original hydrocarbon reservoir at Zhongshen-1 Well in Tarim Basin[J].China Petroleum Exploration,2014,19(2): 1-13.

[13] 劉偉,張光亞,潘文慶,鄧勝徽,李洪輝.塔里木地區(qū)寒武紀(jì)巖相古地理及沉積演化[J].古地理學(xué)報(bào),2011,13(5): 529-538.Liu Wei,Zhang Guangya,Pan Wenqing,Deng Shenghui,Li Honghui.Lithofacies palaeogeography and sedimentary evolution of the Cambrian in Tarim area[J].Journal of Palaeogeography,2011,13(5): 529-538.

[14] 宋金民,羅平,楊式升,翟秀芬,周剛,陸朋朋.塔里木盆地蘇蓋特布拉克地區(qū)下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組碳酸鹽巖微生物建造特征[J].古地理學(xué)報(bào),2012,14(3): 341-354.Song Jinmin,Luo Ping,Yang Shisheng,Zhai Xiufen,Zhou Gang,Lu Pengpeng.Carbonate rock microbial construction of the Lower Cambrian Xiaoerblak Formation in Sugaitblak area,Tarim Basin[J].Journal of Palaeogeography,2012,14(3): 341-354.

[15] Pickard NAH.Evidence for microbial influence on the development of Lower Carboniferous buildups[J].Geological Society,London,Special Publications,1996,107: 65-82.

[16] Feldmann M,McKenzie JA.Stromatolite-thrombolite associations in a modern environment,Lee Stocking Island,Bahamas[J].Palaios,1998,13(2): 201-212.

[17] Riding R.Microbial carbonates: The geological record of calcified bacterial-algal mats and biofilms[J].Sedimentology,2000,47(S1): 179-214.

[18] 彭瀚霖,劉樹根,宋金民,孫瑋,丁一,尹柯惟.川北米倉(cāng)山地區(qū)燈影組微生物碳酸鹽巖發(fā)育特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2014,41(2): 181-191.Peng Hanlin,Liu Shugen,Song Jinmin,Sun Wei,Ding Yi,Yin Kewei.Characteristics of microbial carbonate rocks in Upper Sinian Dengying Formation of Micang Mountains,North Sichuan,China[J].Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition,2014,41(2): 181-191.

[19] 趙宗舉,張運(yùn)波,潘懋,吳興寧,潘文慶.塔里木盆地寒武系層序地層格架[J].地質(zhì)論評(píng),2010,56(5): 609-620.Zhao Zongju,Zhang Yunbo,Pan Mao,Wu Xingning,Pan Wenqing.Cambrian sequence stratigraphic framework in Tarim Basin[J].Geological Review,2010,56(5): 609-620.

[20] Fu Qilong,Qing Hairuo,Bergman KM.Paleokarst in Middle Devonian Winnipegosis mud mounds,subsurface of south-central Saskatchewan,Canada[J].Bulletin of Canadian Petroleum Geology,2006,54(1): 22-36.

[21] 李凌,譚秀成,曾偉,周濤,楊雨,洪海濤,等.四川盆地震旦系燈影組灰泥丘發(fā)育特征及儲(chǔ)集意義[J].石油勘探與開發(fā),2013,40(6): 666-673.Li Ling,Tan Xiucheng,Zeng Wei,Zhou Tao,Yang Yu,Hong Haitao， et al.Development and reservoir significance of mud mounds in Sinian Dengying Formation,Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2013,40(6): 666-673.

（修改回稿日期2016-02-17編輯羅冬梅）

Sedimentary characteristics of intra-platform microbial mounds and their controlling effects on the development of reservoirs: A case study of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Fm in the Keping-Bachu area,Tarim Basin

Huang Qingyu1,Hu Suyun1,Pan Wenqing2,Liu Wei1,Chi Yingliu1,Wang Kun1,Shi Shuyuan1,Liu Qiang3
(1.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development,Beijing 100083,China; 2.Institute of Petroleum Exploration and Development， PetroChina Tarim Oilfield Company， Korla， Xinjiang 841000， China; 3.Erlian Branch of PetroChina Huabei Oilfield Company， Xilinhot， Inner Mongolia 026000， China)

NATUR.GAS IND.VOLUME 36,ISSUE 6,pp.21-29,6/25/2016.(ISSN 1000-0976; In Chinese)

Abstract:A set of microbial carbonate rocks are widely developed in the Lower Cambrian Xiaoerbulake Fm in the Keping-Bachu area,Tarim Basin.Previous studies focused on the sedimentary and reservoir characteristics of the platform margin microbial reefs.However,the intra-platform microbial mounds were less investigated.In this paper,therefore,the sedimentary evolution and reservoir characteristics of intra-platform microbial mounds in the Xiaoerbulake Fm were analyzed systematically by means of field outcrop measurement,core observation,thin section analysis,cathode luminescence examination and physical property test.Based on these studies,the following results are obtained.Firstly,intra-platform microbial mounds are mainly developed in the zones of open platform facies and hummocky highs are obviously presented in the macroscopic scale.Thrombolite dolomite and residual powder grain-fine crystalline dolomite → stromatolite dolomite → foam spongy dolomite → cyanobacteria grain dolomite are developed successively from bottom to top and a complete sedimentary assemblage of mound base-core-cap is constituted.Secondly,its reservoir quality is much better than that of laminated microbial formations and its pore types include mainly foam spongy visceral pore,interclot pore,intergranular pore,needle dissolved pore and bedded dissolved pore.Thirdly,sedimentation plays a vital role in the development of microbial mound reservoirs.It is concluded that the intra-platform microbial mound reservoir,as an important type of reservoir in the Xiaoerbulake Fm,is significant to the extension of the Cambrian subsalt oil and gas exploration in the Tarim Basin from the platform margin to the internal platform.

Keywords:Tarim Basin; Early Cambrian; Xiaoerbulake Fm; Microbial carbonate rock; Sedimentary succession; Intra-platform; Microbial mound; Reservoir; Exploration area

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2016.06.003

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專項(xiàng)（編號(hào)：2016ZX05004）、中國(guó)石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)（編號(hào)：2014E-3201）。

作者簡(jiǎn)介：黃擎宇，1984年生，博士研究生；主要從事碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)方面的研究工作。地址: (100083)北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號(hào)。電話: (010)83595718。ORCID:0000-0002-9013-9940。E-mail:qingyuh08@163.com