主要储层演化特征

4．3．1．1 南侧主要储层演化特征

1．上震旦统灯影组储层

上震旦统灯影组储层岩性包括颗粒云岩、粉细晶云岩以及少量的角砾云岩等，主要属于镶边碳酸盐台地边缘滩沉积及局限台地云坪沉积等。

台地边缘的颗粒滩原始沉积为灰质鲕粒、砂屑等，原始孔隙度较高，推测为40％左右，经过早期白云石化作用，孔隙度变化不大；局限台地云坪最早沉积物为灰泥，原始孔隙度为60％～70％，近地表的准同生白云石化作用使其物性有所降低。在浅埋藏成岩作用阶段，主要由于胶结、压实等成岩作用，孔隙度有所降低，胶结作用对台缘滩颗粒云岩的影响较大，压实作用对局限台地泥粉晶云岩影响较大。震旦纪末桐湾运动的抬升作用，使灯影组遭受不同程度古岩溶作用，古岩溶影响范围在距灯影组顶面0～200m之内。再次进入浅埋藏环境后，胶结、压实等成岩作用使灯影组物性进一步降低。加里东晚期，下震旦统陡山沱组和下寒武统牛蹄塘组烃源岩大多达到成熟，产生了与烃源岩演化有关的酸性流体，这些流体沿加里东早期产生的裂缝以及灯影组本身存在的少量残余孔隙灌入灯影组储层，对其颗粒组分、结晶白云石、胶结物等进行了较强的溶蚀作用，形成了大量溶蚀孔隙，包括粒内溶孔、晶间溶孔、晶间微孔等，随后有液烃充注并伴随方解石等充填。在印支晚期，伴随着古油藏的裂解（有沥青出现）以及酸性流体的产生，部分灯影组进一步溶蚀。燕山期至喜马拉雅期，多期构造运动所产生的微裂隙一方面改善了储层的储渗性能，另一方面沟通了不同层系、不同压力、不同性质的流体，导致原有物质、能量、化学平衡被打破，早期溶蚀孔隙及构造裂缝进一步被白云质、硅质物质所充填，晚期被少量自生石英充填，尽管如此，现今储层仍残留丰富的半充填粒内溶孔、晶间溶孔以及未被充填晶间微孔，孔隙度一般为2％～10％。

2．下寒武统石龙洞组

下寒武统石龙洞组储层主要为颗粒云岩、泥粉晶云岩，以碳酸盐浅缓坡沉积为主，部分属于碳酸盐内缓坡沉积。

浅缓坡相的颗粒滩原始沉积为灰质的鲕粒、砂屑等，推测孔隙度为40％左右，兴山建阳坪、京山惠亭山颗粒云岩阴极发光多为暗光，孔隙、裂缝充填物包裹体测温资料表明白云石化作用较早。内缓坡云坪原始沉积为灰泥，原始孔隙度较高，推测可达70％，近地表经历了准同生云化作用。浅埋藏阶段的胶结、压实作用使孔隙度降低，其中内缓坡的泥粉晶云岩孔隙减小相对较快。早寒武世末本区有一次抬升，石龙洞组遭受不同程度的剥蚀，在部分地区其影响范围在距石龙洞组顶0～200m，对其储渗性能有一定程度的改善。再次进入浅埋藏环境后，由于胶结和压实，孔隙度进一步降低。加里东晚期，下寒武统牛蹄塘组烃源岩演化成熟，与之有关的酸性流体沿早期构造缝进入石龙洞组中发生溶蚀作用，形成溶蚀孔隙，包括非组构溶孔、粒内溶孔等，稍晚发生了油气充注以及方解石、白云石充填作用，后者捕获了温度不高的盐水（最低平均温度103．9℃）以及液烃。印支晚期伴随古油藏裂解及沥青形成，石龙洞组储层发生了进一步溶蚀作用，溶孔被方解石充填，且方解石中捕获了大量发白色荧光的含烃气包裹体。燕山—喜马拉雅期构造运动形成的裂缝沟通不同压力、不同性质的流体，一方面发育的微裂缝增加了石龙洞组的储渗性能，另一方面发生了裂缝以及孔隙的充填作用，扫描电镜资料显示裂缝被白云石半充填或全充填，现今石龙洞组的有效孔隙是残留的晶间溶孔、粒内溶孔以及晶间孔等，孔隙度为2％～6％。

3．中－上寒武统

中－上寒武统储层主要为颗粒云岩、泥粉晶云岩以及细晶云岩，主要属于局限台地云坪、小型浅滩以及台地边缘滩沉积。

中－上寒武统局限台地浅滩相（或台缘滩）颗粒云岩白云石化较早，常见鲕粒等颗粒早期的溶蚀作用，表现为部分鲕粒被溶蚀成港湾状，氧稳定同位素（δ18O）出现向负值方向偏离而碳稳定同位素（δ13C）向正值方向偏离的特性，表明成岩作用过程中有淡水的参与，白云石化作用应与混合水有关，这时期孔隙度推测为30％～40％。局限台地的薄层状泥－粉晶云岩沉积时期为灰泥（部分云岩有蓝绿藻的参与），原始孔隙度高。在浅埋藏阶段云岩储层经历了胶结、压实、重结晶等成岩作用（溶蚀成港湾状的鲕粒、砂屑等被方解石胶结或白云石嵌晶胶结），储渗性能变差较快，但部分岩层如颗粒云岩、粉晶云岩等仍然残留有少量孔隙。加里东晚期，下寒武统牛蹄塘组烃源岩已经成熟，与之有关的酸性流体沿广西运动形成的裂缝灌入中－上寒武统储层中进行选择性溶蚀改造，早期残留孔隙较多的层段和裂缝附近无疑有利于溶蚀作用的进行，随之而来的是油气充注以及白云石、方解石在裂缝－孔隙系统中的充填，与溶孔充填物同期的方解石脉体捕获了均一温度较低至较高的不同时期的包裹体，表明溶蚀作用发生在早期。海西—印支期，强度不大的构造运动产生较多微裂缝，沟通了不同化学性质的流体，导致早期化学平衡被打破，中－上寒武统近顶部发生了成岩白云石化作用，形成了巨厚层状－块状的细晶－中晶白云岩，捕获了均一温度较高的包裹体。燕山—喜马拉雅早期古油藏裂解，使储层（尤其是使中上寒武统近顶部巨厚层状－块状细晶－中晶白云岩储层）进一步发生溶蚀，形成了溶孔发育的细－中晶白云岩（针孔云岩），并导致沥青的形成，随后裂缝及孔隙受富镁流体和富硅等流体所影响，细中晶云岩（针孔云岩）的孔隙中部分充填了白云石、自生石英、黏土，现今残留了早期溶蚀和晚期溶蚀的孔隙，储层孔隙度一般为2％～10％。

4．上石炭统黄龙组

上石炭统黄龙组储层包括泥－粉晶云岩、颗粒云岩、结晶云岩以及灰岩，主要形成于碳酸盐浅缓坡－内缓坡环境，少量的灰岩储层（古岩溶）主要形成于深缓坡环境。

石炭系黄龙组颗粒云岩储层主要形成于浅缓坡环境，原始孔隙度为35％～40％，近地表环境发生了渗透回流白云石化作用，进入浅埋藏环境由于胶结和压实，储渗性能降低较快。泥－粉晶云岩主要形成于内缓坡环境，原始沉积物为灰泥，孔隙度较高，可达60％～70％，在地表环境发生了准同生白云化作用，浅埋藏期压实作用使其储渗性能降低。黄龙组上部的泥晶灰岩（部分为颗粒灰岩）形成于浪基面之下的深缓坡，原始沉积物为灰泥，具有较高的原始孔隙度，浅埋藏环境后由于压实等成岩作用，孔隙度迅速减小成为致密非储层。石炭纪末的云南运动使研究区黄龙组遭受不同程度的剥蚀，古岩溶的改造作用主要集中于黄龙组上部的泥晶灰岩，影响范围在约距黄龙组顶部0～150m。再次进入浅埋藏环境，胶结作用、充填作用等黄龙组的储渗性能进一步降低，随后黄龙组白云岩经历了五期溶蚀－充填作用，未充填的孔隙成为现今黄龙组的有效储渗空间，现今黄龙组储层的孔隙度一般为2％～6％。

5．中二叠统茅口组

中二叠统茅口组储层主要以生屑灰岩为主，主要形成于浪基面附近碳酸盐浅缓坡环境，原始沉积物主要为各类生物骨骼、生物骨骼碎屑以及灰泥混合堆积（部分层段由于相对高能环境而缺乏灰泥），孔隙度较高，推测为50％～60％。进入浅埋藏环境，由于压实、胶结作用（压实作用为主）孔隙度减小很快。中二叠世末期的东吴运动研究区发生差异隆升，茅口组遭受不同程度的剥蚀，部分地区茅口组三段、四段完全剥蚀，古岩溶作用改善了茅口组的储渗性能，影响范围主要分布在距茅口组顶部0～200m处。再次进入浅埋藏环境后，压实作用和胶结、充填作用使储层物性较低。印支—燕山早期的构造改造作用在茅口组储层中产生了一定量的微裂缝，非均质性强，断层、褶皱转折端等附近是裂缝发育有利区，但之后的方解石充填作用几乎使裂缝完全充填。燕山晚期的构造改造作用使茅口组再一次遭受改造，这一时期研究区栖霞组—茅口组烃源岩已经成熟，与之有关的酸性流体沿裂缝或早期孔隙相对发育处（如古岩溶改造层）对茅口组进行溶蚀改造，燕山末—喜马拉雅期的方解石的充填作用使茅口组孔隙度有所降低，现今茅口组储层孔隙度一般为2％～4％。

4．3．1．2 北侧主要储层演化特征

造山带北侧地区储层可以划分为碳酸盐岩和碎屑岩两大类。其孔隙经历了漫长的演化过程，大致可分为以下四个阶段，即压实缩小期、胶结充填期、溶解增生期和继续充填期，储层孔隙整体演化模式如图4－3－1所示。压实缩小期发生于早成岩A期，表现为机械压实作用，使原生孔隙大量而均匀地减少；胶结充填期主要发生于早成岩B期，此阶段主要孔隙类型为原生孔隙；溶解增生期主要发生于晚成岩A期，主要孔隙类型为次生孔隙；继续充填期主要发生于溶解增生期后，黏土等自生胶结物的形成使砂岩孔隙继续被充填。

1．碳酸盐岩储层演化特征

图4－3－1 储层孔隙演化模式

表4－3－1 造山带北侧下古生界碳酸盐岩成岩作用阶段及其特征

区内新元古界-下古生界碳酸盐岩成岩作用可划分为五个阶段：同生－准同生阶段、成岩作用阶段、后生作用阶段、退后生作用阶段和进后生作用阶段（表4－3－1）。而其储集条件在一定程度上取决于各时期不同类型的成岩作用，其中，成岩早期暴露及退后生阶段的溶蚀淋滤作用、成岩晚期深埋藏期重结晶作用、成岩晚期到深埋藏期的白云化作用、后生到深埋藏构造破裂作用和重结晶等作用都是孔隙的有利发育阶段。

2．碎屑岩储层演化特征

区内从晚元古代—中生代均发育多种类型陆源碎屑岩储集岩，从成因类型上看，包括海相碎屑浊积岩、滨岸砂岩、海陆过渡三角洲砂岩、湖泊三角洲砂岩及河流相砂岩，这些碎屑岩储集体形成过程中同样受到了多种类型的成岩作用改造。碎屑岩成岩作用主要包括机械压实、胶结、交代、重结晶、溶蚀、破裂作用等。各成岩阶段对储层的影响不同（图4－3－2）。具体表现如下：

图4－3－2 碎屑岩成岩演化过程与储集孔隙演化模式

（1）同生期：软泥及砂质沉积物经过生物钻孔、扰动和滑移作用而形成虫孔、潜穴、变形层理和初步的压实作用。

（2）早成岩Ⅰ期：沉积物由软泥变成半固结状态，发生物理的、化学的变化，如变形构造、泄水构造的形成，压实作用明显，细分散黄铁矿及第一世代碳酸盐胶结物的形成。

（3）早成岩Ⅱ期：压实作用继续进行，淀绿泥石析出及石英次生加大边的形成，二世代碳酸盐胶结物的形成及重结晶等。

（4）晚成岩A期：石英次生加大边继续形成，碳酸盐胶结物重结晶，发生建设性成岩作用——长石、岩屑的溶解，沿构造缝的溶蚀扩大，产生次生孔隙。

（5）晚成岩B期：石英次生加大继续，次生碳酸盐胶结物形成，重结晶，深埋次生孔隙形成。

（6）晚成岩C期：强烈的重结晶、压实、压溶作用及次生碳酸盐胶结物继续形成以及重结晶作用、有机质脱羧基作用，也有利于形成次生孔隙。

（7）表生期：表现为风化淋滤作用，黄铁矿氧化成褐铁矿、黑云母铁泥化以及近地表岩石的溶蚀作用等。