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“十一五”期间，中国天然气勘探取得重大突破，发现了一批大型气田。已发现的大型气田主要赋存于大面积低渗砂岩、台缘礁滩碳酸盐岩和火山岩三大类储层中。由于篇幅所限，本文选取了台缘礁滩沉积模式及储层主控因素作重点阐述。

碳酸盐岩储层是重要的天然气储层，“十一五”期间，碳酸盐岩天然气勘探在四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地取得重要进展，特别是四川盆地开江 - 梁平海槽西侧长兴组—飞仙关组台缘礁滩、塔里木盆地塔中地区奥陶系台缘礁滩的天然气勘探取得重大突破，发现多个千亿立方米大型气田。同时对台缘礁滩的沉积模式、储层发育主控因素形成了多项新认识，在四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地发现了 5 个新的台缘礁滩体，并被钻探所证实。

虽然各种环境中沉积的碳酸盐岩都有可能由于沉积和成岩影响而成为储集岩，但不同沉积相的碳酸盐岩成为储集岩的潜力却不相同，储层孔隙特征也不一样。碳酸盐岩沉积环境包括近滨、滨岸平原、台地内部、台地边缘、台地斜坡或礁前和半深水到深水盆地（图 2-20）。沉积范围从礁仅覆盖几公顷到陆棚或滨外滩的展布达数千平方千米。碳酸盐岩沉积中的高能相带（台地边缘礁滩）是油气勘探中的一种重要储层，其形成与古地貌关系密切，储层质量好，分布较广，可预测性强。在鄂尔多斯盆地下古生界、四川盆地上二叠统—下三叠统，塔里木盆地寒武—奥陶系都有碳酸盐岩高能相带发育。众所周知，四川盆地上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组台缘礁滩发育，已发现多个大型天然气藏，具有较好的代表性。这里以长兴组—飞仙关组台缘礁滩发育特征为例，分析台缘礁滩的发育模式。

四川盆地上二叠统长兴组总体为大的海侵背景下沉积的一套碳酸盐岩 - 硅质岩沉积。飞仙关组总体为海退环境下沉积的一套碳酸盐岩沉积。四川盆地内主要发育水下沉积间断不整合、局部暴露层序不整合界面，通过单井层序划分和连井层序地层对比，结合地震层序划分，将四川盆地长兴组—飞仙关组划分为 2 个二级层序和 4 个三级层序。其中，长兴组为 2 个三级层序，飞仙关组为 2 个三级层序（图 2-21）。

从四川盆地中部广安地区到东北部大巴山前鸡唱一带，长兴组—飞仙关组的沉积主要受控于开江 - 梁平“海槽”和鄂西 - 城口“海槽”， “海槽”内的沉积以陆棚相为主，由陆棚相向两侧发育斜坡相、台地边缘相、开阔台地相、局限台地相等（图 2-21），发育三条台地边缘相带，由于沉积古地貌、构造格局和构造演化不同，三条台地边缘礁滩体发育样式、叠置方式、分布规律各有特色。

在四川盆地长兴组—飞仙关组层序地层划分的基础上，通过四川盆地北部开江 - 梁平“海槽”两侧、鄂西 - 城口“海槽”西侧台缘礁滩发育特征综合分析，认为台地边缘礁滩主要有 3 种发育模式（图 2-22）。

以开江 - 梁平“海槽”西侧元坝、龙岗地区长兴组生物礁和飞仙关组鲕滩为代表。海槽西侧坡折带坡度较缓，海平面上升和下降影响范围较宽，使台缘生物礁的生长、台缘鲕滩的沉积范围变化较大，所以形成的礁滩体单层较薄，层数多，分布范围较大（图 2-22（a））。

以开江 - 梁平“海槽”东侧罗家寨- 普光地区的长兴组生物礁和飞仙关组鲕滩为代表。海槽东侧由断裂形成的坡折带坡度较陡（图 2-21），海平面上升和下降影响范围很窄，使台缘生物礁的生长、台缘鲕滩的沉积范围变化很小，形成的礁滩体单层厚度大，层数少，分布范围窄（图 2-22（b））。

以鄂西 - 城口“海槽”西侧台缘带的长兴组生物礁和飞仙关组鲕滩为代表。鄂西 - 城口海槽分布范围大、海水深度大，西侧坡折较陡，海平面上升和下降影响范围较窄，使台缘生物礁的生长、台缘鲕滩的沉积范围变化较小，所以形成的礁滩体单层厚度较大，层数少，分布较宽（图 2-22（c））。

近年来台缘礁滩天然气勘探主要集中于四川盆地开江 - 梁平“海槽”两侧长兴组—飞仙关组台缘礁滩和塔里木盆地塔中地区奥陶系台缘礁滩。台缘礁滩储层主要岩石类型为礁灰（云）岩、生屑灰（云）岩和鲕粒灰（云）岩等，主要储集空间为粒间、粒内溶孔、白云石晶间孔、生物铸模孔等，储层非均质性较强，孔隙度一般分布范围为 0.3% ～ 20%，储层平均孔隙度为3% ～ 6% ；裂缝对储层有一定的作用，以孔隙型、裂缝 - 孔隙型储层为主。

台缘礁滩储层主控因素以这两个领域为例进行研究，主控因素为 ：岩相古地理和台缘相带、白云岩化作用、溶蚀作用，其中溶蚀作用包括有机酸溶蚀、硫酸盐热化学溶蚀和深部热液溶蚀。

台缘礁滩储层主要发育在碳酸盐台地和深水斜坡之间的碳酸盐台地边缘带。如四川盆地在长兴组沉积初期台地边缘带沉积物以泥晶灰岩和泥质泥晶灰岩沉积为主，原生孔隙相对不发育；长兴组沉积中期海平面开始呈下降趋势，沉积相逐渐演化为台地边缘生物礁相，沉积物以生物礁骨架为主，原生骨架孔发育；长兴组沉积中后期海平面下降过程中有小幅度升降变化，生物礁反复暴露在海平面以上，发育多旋回生物礁 - 滩相沉积组合，沉积物以生屑、生物礁骨架、鲕粒、团块为主，原生骨架孔、粒间孔发育 ；长兴组沉积末期—飞仙关组沉积初期为大规模的海侵期，沉积物以泥晶灰岩为主，原生孔隙不发育；飞一段中期至飞二段，海平面开始呈下降趋势，沉积相为台地边缘浅滩相，沉积了较厚的鲕粒、颗粒灰岩，粒间孔广泛发育，其中海平面的旋回变化，也沉积了多层薄层膏岩 ；飞二段末期至飞四段沉积相演化为局限台地 蒸发台地相，沉积物主要为灰质白云岩、粉晶白云岩、泥晶白云岩和膏岩，原生孔隙不发育。同生期岩溶作用对碳酸盐岩储层的形成具有重要的贡献。川东北渡口河、罗家寨和普光地区长兴组—飞仙关组沉积阶段，海平面多期次旋回下降，使长兴组生物礁和飞仙关组的鲕粒滩沉积不断暴露在大气淡水渗滤带，发生表生溶蚀。同生期溶蚀作用形成的孔隙主要是铸模孔，包括鲕模孔和生物模孔，该阶段形成的鲕模孔多具有示底构造。

白云岩有利于孔隙发育和保存。由于白云石的密度比较大，白云石化的过程可能有利于粒内孔和晶间孔的发育，相对于方解石来说，白云石的机械性能比较好，在压溶阶段方解石倾向于被压溶，白云石则倾向于被压裂，这种性质有利于白云岩中粒间孔的保存和裂缝的发育；而且白云岩裂缝易保持开启状态。

四川盆地长兴组后期和飞一段—飞二段时期的淡水淋滤过程一方面产生了表生溶蚀孔隙，另一方面形成了混合水环境，发生了早期混合水白云化作用。长兴组中期为海平面的持续上升期，有利于生物礁的持续生长，但不适于发生白云石化，主要发育礁灰岩。长兴组晚期海平面多期旋回变化，形成的礁滩混合储层不断暴露在大气环境中，形成混合水环境，发生了白云化作用，储层岩性主要为白云岩。

长兴组中期和晚期岩性的差别是长兴组晚期发生混合水白云石化成因的良好证据。飞一段至飞二段的鲕粒滩白云岩储层也具有混合水成因。早期形成的白云岩，有序度较低，但也具有了一定的白云岩的性质，对原生孔隙还是起到了一定的保存作用。而且早期的白云石化为晚期埋藏白云石化打下了基础，在深埋的过程中又不断进行了调整和重结晶，形成今天有序度较高、结晶程度较好的白云岩。

塔里木盆地奥陶系台缘礁滩白云岩成因机理为深埋藏白云石化作用，主要证据有 ：①白云岩中白云石晶体普遍具交代结构或交代残余结构；②碳氧同位素值较低，表明随深度增加，温度增高，反映出埋藏成岩的特征 ；③微量元素 Sr ²⁺ 、Na ⁺ 含量低，Fe ²⁺ 、Mn ²⁺ 含量高，表明还原程度增加，反映埋藏成岩环境的特征 ；④包裹体温度为 100 ～ 130℃，反映埋藏环境的特点。

有机酸是造成碳酸盐岩储层深埋溶蚀的主要因素之一，烃源岩埋藏到一定深度，进入生油门限，有机酸和烃类进入储层，对保存下来的原生孔隙进行扩容或增加新的溶蚀孔隙。因为有机酸的酸性有限，增加的溶蚀孔隙也有限，该期形成的溶蚀孔隙多被沥青填充或半填充。随着埋深继续增加和温度升高，有机酸开始发生脱羧反应，产生 CO ₂，腐蚀性逐渐减弱，地层水的化学性质逐渐过渡为受

四川盆地长兴组—飞仙关组台缘礁滩有机酸溶蚀作用与液态烃成熟期伴生的富含有机酸的酸性水活动有关，时间大致在三叠纪末—中侏罗世末，埋深 2000 ～ 4500m，主要在生油窗范围内，溶蚀孔洞中充填有少量粗晶方解石，包裹体均一温度 86 ～ 122℃。溶孔中普遍见沥青充填物，在大的孔隙中沥青分布于孔隙的边缘，小的孔隙则大多被沥青全充填，表明它们形成于沥青侵位之前，是液态烃的主要储渗空间。溶蚀的对象可能为粒间方解石胶结物，或沿白云石晶间孔，残余原生粒间孔溶蚀扩大。川东北地区有机酸溶蚀作用非常强烈，形成大量的粒间溶孔、溶洞、粒内溶孔、白云石晶间溶孔、鲕粒圈层溶孔等，溶孔中普遍见沥青充填物，据薄片观察统计，该期溶蚀作用形成的孔隙为

台缘礁滩储层在深埋阶段还发生硫酸盐热化学还原溶蚀作用。

如四川盆地飞仙关组气藏中 H ₂ S 含量高达 10% 以上，表明飞仙关组地层中确实发生过强烈的硫酸盐热化学还原反应。硫酸盐热化学溶蚀作用时间大致在中侏罗世以后，地层埋深在 4500m 以上，溶蚀孔隙中常充填有石英、白云石、硫磺及粗晶方解石，它们含有大量气态烃包裹体、沥青包裹体及气液两相包裹体，包裹体均一温度一般为 140 ～

硫酸盐热化学溶蚀作用一般在有机酸溶蚀作用的基础上发育，大部分粒间溶孔和较大的白云石晶间溶孔是这样形成的。这些孔隙中充填有沥青，但沥青并不是分布在孔隙边部，而是呈环形分布于孔隙中央，沥青圆环以内的孔隙是有机酸溶蚀作用形成，沥青环以外的孔隙是硫酸盐热化学溶蚀作用形成。硫酸盐热化学溶蚀作用形成的孔隙为 4% ～ 6%，略低于第一期埋藏溶蚀作用。

塔里木盆地塔中奥陶系台缘礁滩发生明显的埋藏期岩浆热液岩溶作用，主要表现在 ：①沿岩浆热液活动区发育有萤石、绿泥石、闪锌矿、高温石英、重晶石等热液矿物；②包裹体测温表明塔中地区白云岩包裹体温度最高可达 160℃，塔北雅克拉地区晶洞石英和白云石包裹体均一温度达 110 ～ 180℃，阿克库勒地区两相流体包裹体已检测到的最高均一温度（186.7 ～ 196.9℃，208.5～ 218.5℃）大于该层位在地质历史中所经历了最高温度（130℃±），说明该区经历了热液作用。

塔里木盆地岩浆活动强烈，活动期次较多，其中以二叠系岩浆活动最为强烈。塔中地区奥陶系发现岩浆侵入的井有中古 1 井、中古 4 井、中古 12 井、顺 2 井、塔中 18 井、塔中 43 井、塔中 54井等，志留系中发现有岩浆侵入的井有塔中 22 井、塔中 47 井。有岩浆侵入活动的井大多在塔中 I号或塔中 II 号断裂带附近，表明岩浆侵入活动与断裂有密切的关系。

从地震剖面上也可以看到热液流体沿断裂活动形成的一系列事件，其形成模式是 ：①沿大断裂方向流动产生了溶蚀作用，在断面附近形成了较大溶蚀孔洞；②在断裂附近热液流体还顺岩层面方向流通，形成了顺层分布的小型溶蚀孔洞 ；③在断裂面附近形成了热液改造区，主要是发生了热液白云石化作用，形成了热液白云岩和萤石等热液矿物（图 2-23）。

在四川盆地震旦系—中三叠统雷口坡组、鄂尔多斯盆地奥陶系和塔里木盆地寒武系—奥陶系开展了新一轮的岩相古地理编图，新发现多个新台缘带。

本文由安静摘编自等著《》之第二章大型气田优质储层形成机理及应用，内容有删减。

《》为国家科技重大专项“中国大型气田形成条件、富集规律及目标评价”项目研究成果，由四篇组成：第一篇为天然气基础地质理论研究新进展，第二篇为大型气田成藏富集规律，第三篇为重点气区大型气田勘探领域，第四篇为大型气田勘探技术。

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