生物礁储集空间类型及特征 碳酸盐岩的主要类型及其特征

按照成因，礁相碳酸盐岩储层储集空间类型包括原生孔隙和次生孔隙两大类。特征和类型如下。

7.1.1.1 原生孔隙

这类孔隙是礁相碳酸盐岩形成过程（沉积作用）中产生的，包括各类粒间孔、生物体腔孔和藻架孔。

粒（砾）间孔是指粒（砾）屑碳酸盐岩中，粒（砾）屑之间的孔隙空间（图7.1a、b），是礁后（潟湖）相、碎屑滩相和礁前相常见的孔隙类型。在礁前相中，由于风浪作用易形成颗粒粗大的角砾岩，而发育砾间孔。粒（砾）间孔多呈多边形、条形或不规则形状，大小在100～800μm之间。

生物体腔孔、藻架孔主要发育于礁核（礁格架）相，在生物滩相的生物碎屑中有时也较发育（图3.3a、c，图7.1c）。生物礁是由造礁生物骨架堆积而成的，具有很强的抗压实能力，因此，原生孔隙易于保存。

7.1.1.2 次生孔隙

生物礁形成过程中的海平面升降引起多次礁相碳酸盐岩暴露事件，发生溶蚀作用、白云岩化作用和构造破裂作用。在生物礁埋藏期间，也会发生地层水和礁岩之间的水岩反应和泥晶碳酸盐矿物的重结晶作用。特别是在生油凹陷的斜坡带处，由于源岩的有机质热演化，还会发生有机－无机相互作用。这些作用都可能产生大量的次生孔隙。通过西沙岛礁区钻孔取心研究，主要的次生孔隙有溶洞、晶间微孔（图7.1d）、古生物化石铸模孔（图7.1e、f）、裂缝（图7.1g、h）、颗粒内溶蚀孔（图7.1a）、藻类溶孔（图7.1i）、亮晶颗粒溶孔（图7.1j、k）和扩大的粒间溶孔（图7.11）。

7.1.1.3 孔隙组合

礁相碳酸盐岩中的各种孔隙不是孤立的，而是以一个或多个喉道相互连接，构成完整的孔隙格架（魏喜等，1995、1998；孙洪斌等，1993）。其组合类型包括：粒间孔＋粒内孔＋晶间孔（图7.1a、b）、溶孔＋生物骨架孔＋生物体腔孔（图7.1c、e、f）、构造缝＋溶孔（图7.1g、h）、藻架孔＋生物体腔孔＋粒内溶孔和粒间残留孔＋填隙物溶孔（图7.11）等。其中以各类粒间孔＋溶孔＋晶间孔组合最为发育，储集性能较好。

图7.1a、b 粒间孔（a、b）和粒内溶孔（a），蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（a）446m,50×；（b）471.5m,25×

图7.1c、d 生物结构孔（c）、晶间孔和晶间溶孔（d），蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（c）204m,50×；（d）468m,50×

图7.1e、f 被藻黏结的颗粒被溶掉，形成溶孔（e）和生物铸模孔（f），蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（e）442.3m,25×；（f）656m,50×

图7.1g、h 裂缝型孔隙空间，蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（g）484.8m,25×；（h）507m,50×

图7.1i、j 藻颗粒溶孔（i）和泥晶碳酸盐溶孔（j），蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（i）431.9m,50×；（h）460.6m,50×

图7.1k、1 亮晶颗粒溶孔（k）和溶蚀粒间孔（1），蓝色为铸体，表示孔隙空间

西琛1井，单偏光镜下显微照片；（g）74m,50×；（h）665m,50×

什么是生物礁油气藏？~

生物礁是指由造礁生物和附礁生物在原地固着生长而形成的高于四周的碳酸盐岩建造。生物礁被不渗透层覆盖形成生物礁圈闭，如果聚集了油气，就形成了生物礁油气藏。
生物礁油气藏的油气储量巨大，目前世界上已发现许多大型生物礁油气田，如加拿大阿尔伯达盆地泥盆系生物礁油气田等。
生物礁油气藏的油气分布在很大程度上取决于礁型储集体的均一性，油气可以充满整个礁体，也可以只充填礁体的一部分，甚至有的礁型油气藏主要位于礁前砾屑带。
生物礁油气藏储集空间类型多，储集物性好，含油气丰富，一般都具有高产的特征。世界上有10口日产量曾达万吨以上的高产井，其中4口来自礁型油气藏。
生物礁油气藏常在一定的古地理环境背景（地台边缘或凹陷边缘）上成群、成带分布，构成一个巨大的含油气带。一个地区如果发现了一个礁型油气藏，往往可在其附近发现多个类似的油气藏。

1.石灰岩的主要类型
(1)内碎屑灰岩
内碎屑粒间填隙物可为亮晶(颗粒多、能量高时)或为微晶(颗粒少、能量低)，或为结构退变的产物，也可是亮晶与微晶同时存在(颗粒不太多、水动力不太强或其他原因)。内碎屑灰岩根据内碎屑的大小可细分为砾屑灰岩、砂屑灰岩、粉屑灰岩等。
我国华北地区下古生界普遍存在的竹叶状灰岩，是一种典型的砾屑灰岩(图5－24):其砾屑呈扁圆状或长椭圆形，不规则状，切面呈长条形似竹叶而得名。竹叶体圆度高、大小不一，自几毫米到几厘米。成分多为微晶灰岩、粉屑灰岩或含生物碎屑(以三叶虫为主)微晶灰岩等。砾屑表皮普遍有氧化亚铁质圈，呈黄或紫色，砾屑共占60%～70%。粒间填隙物为微晶、粉晶或细晶等晶粒状方解石，占30%～40%。这种岩石原始沉积物显然为泥晶方解石，被潮汐或波浪打碎，再经磨圆，在氧化条件下再沉积而成，多产于潮间带或潮下带，但更可能是潮上带沉积的泥晶方解石(灰泥)沉积物发生干裂、形成的干裂片再经潮水的冲刷磨蚀，并受淡水胶结而成。如前所述，晶粒状方解石胶结物为淡水成因的，淡水主要来自大气降水或地下水。
在其他时代的碳酸盐地层中，也常见到砾屑灰岩呈大面积或大小不等的凸镜体产出，它们多半代表水动力强或有底冲刷条件下的产物，此类砾屑灰岩不是沉积间断形成的底砾岩，并不代表岩层间有大的沉积间断，可称之为层间砾岩或同生砾岩。
微晶砂砾屑灰岩及亮晶砂屑灰岩是最常见的岩类，有时还可见到微晶粉屑灰岩。在地层剖面中这类岩石常具有交错层理、波痕及各种冲刷构造。冲洗干净，分选磨圆好的内碎屑灰岩常是浅水高能环境(浅滩)的产物。在深水浊积岩中也常见内碎屑灰岩，并具粒序层理。
在碳酸盐地层中常见角砾状砾屑灰岩(或白云岩)，其砾屑常呈角砾状、填隙物多为泥晶基质，也可为亮晶胶结物，其成因有多种类型:①同生沉积的角砾状灰岩;②生物礁被打碎、堆积于其旁的礁角砾石灰岩;③白云石化或去白云石化假角砾岩;④沿岸的陡崖石灰岩，在海浪的冲蚀下崩塌而形成的角砾岩;⑤膏盐溶角砾岩;⑥洞穴坍塌角砾状石灰岩(岩溶角砾岩);⑦构造角砾状灰岩(构造角砾岩);⑧山麓堆积的或洪积的石灰岩质角砾岩。事实上，上述后5种成因类型应属于碳酸盐质的粗碎屑岩，而不再属于内源的碳酸盐岩概念范畴，因此，在实际工作中把各种角砾状砾屑灰岩(白云岩)的成因类型搞清楚是十分重要的。
(2)生物屑灰岩
此类型可根据生物的门类和完整程度进一步划分，如介屑灰岩(主要由腕足或瓣鳃、腹足组成)、虫屑灰岩(有孔虫)、灰岩、棘屑灰岩(海百合、海胆)、藻屑灰岩等(图5－25)。若生物门类较多，没有哪一种占绝对优势者则称为生物碎屑灰岩。若生物种类单调、数量又多时，则可把生物个体的大小进一步划分成砾状生物碎屑灰岩、砂状生物碎屑灰岩等。
川中盆地侏罗系自流井组的大安寨段及东岳庙段淡水湖泊介壳滩相沉积的介壳灰岩，主要由瓣鳃类生物碎屑紧密堆积组成，定向排列，填隙物为粒状方解石及泥质，并富有机质，孔隙发育，具备良好的储油、储水性质，为川中和川北油田重要的油、气储集层。
(3)鲕粒灰岩
含量大于岩石组分总量的50%者称为鲕粒灰岩(图5－26)。按填隙物不同分为亮晶鲕粒灰岩及微晶蛹粒灰岩;按颗粒大小分为豆粒灰岩及鲕粒灰岩;按鲕粒类型不同有真鲕(同心状或放射状鲕粒)灰岩、薄皮鲕灰岩、复鲕灰岩等。

图5－25 生物屑灰岩


图5－26 亮晶鲕粒灰岩，具二世代胶结结构

鲕粒灰岩多形成于温暖浅水、搅动不十分强烈，但具较强烈蒸发的环境。常产于碳酸盐台地边缘浅滩(鲕滩)地区，也可产于潮汐沙坝或潮汐三角洲地区。粒间多为亮晶胶结物，粒间孔发育。若有早期成岩阶段的暴露、受淡水溶蚀改造，则可使粒间孔及粒内孔更发育，而成为油气水的良好储集空间，如川南三叠系气田。
(4)球粒灰岩
常见的是藻球粒或粪粒灰岩:粒径小(多为粉砂级)，多呈球形，富含有机质，镜下显暗色。形成的能量不高，常产于礁后潟湖和蒸发咸化的局限台地中。
(5)团块灰岩
在较老岩石中不常见，一般很少呈单独的团块灰岩产出，只见少数团块与鲕粒、生物共生。在西南震旦系及三叠系中的团块灰岩与蓝藻的活动有关，常与其他隐藻共生。
(6)隐藻碳酸盐岩
隐藻类主要指蓝藻，也包括少数绿藻，系属非骨骼钙藻。隐藻类的保存形式有叠层石、层纹石、核形石及凝块石。前二者多产于潮间－潮上带;后二者多产于潮间－潮下带，形成的能量较高，粒间多为亮晶，也可为微晶。隐藻类有排他性，即隐藻大量存在时，其他生物则少见。
蓝藻类除了呈以上四种形式产出外，还可对其他生物和颗粒起粘结作用，构成粘结岩及泥晶颗粒灰岩，特别是在滩、礁相岩石中蓝藻所起的有机质胶结作用是很大的。如川西上三叠统海绵礁灰岩、云贵地区的二叠系及三叠系藻礁灰岩，多是由蓝藻粘结而形成抗浪礁灰岩块体的。
(7)藻灰岩
主要指绿藻、红藻等骨骼钙藻，它们可呈原地生长的藻灰岩或藻白云岩，也可呈藻屑产出形成藻屑灰岩或藻屑白云岩。蓝藻中的叠层石、层纹石也可经改造、破碎而成藻屑，但少见。湘西地区下寒武统清虚洞组的藻礁灰岩中，含有大量弱钙化的附枝藻、尼科尔森藻、喇叭藻和葛万藻等藻类;西南二叠系中也有亮晶红藻灰岩、绿藻微晶灰岩。藻灰岩、藻白云岩可生油气，也可储集油气水，还可吸附金属元素而形成金属矿产。
(8)微晶灰岩和泥晶灰岩
由<0.03mm的微晶方解石和<0.004mm的泥晶方解石组成的岩石，分别称为微晶灰岩和泥晶(或叫隐晶)灰岩，有时统称为灰泥石灰岩，也可叫石印石灰岩(作石印印刷用)。这类岩石是在水动力很弱或静水环境下的产物，其形成条件与粘土岩相似。灰泥有机械破碎、化学沉淀及生物作用三种成因，但在通常情况下，不易把三者区分开。

图5－27 由超微化石颗石藻形成的微晶灰岩

(9)白垩
白垩是一种特殊的生物成因的泥晶灰岩，多产于西欧和北美的上白垩统。其化学和矿物成分很纯，碳酸钙达90%以上，多为低镁方解石，故稳定，重结晶不明显。白垩大部分由漂浮的颗石藻(属金藻门，个体多<1μm)组成(图5－27)，含量高时可达80%以上。时代为侏罗纪至现代，现代大西洋深海沉积的碳酸盐质软泥中，白垩占5%～20%，类型有颗石藻软泥、抱球虫软泥、翼足虫软泥、珊瑚泥及砂等。软泥固结后形成的白垩常疏松多孔，孔隙度可达36%～65%，但和泥质岩一样其渗透率很低，难以直接形成油气储层，但易产生溶蚀和构造裂隙，有时也可成为储集岩，如北海油田。
2.白云岩的主要类型
在前面白云岩化作用中已介绍了白云岩的成因类型及其特征。按白云岩的结构特征，常见的白云岩有如下几种类型:
(1)泥晶白云岩
由<0.005mm的泥晶白云石组成，结构均匀，生物残体很少，有时具显微水平层理，往往含有介形虫。多为原生白云岩。
(2)微－细晶白云岩
晶粒大小变化较大，白云石晶形较好，由微晶或泥晶白云岩重结晶或由石灰岩经白云石化交代而成，其外貌呈砂糖状，故在野外常叫砂糖状白云岩。由于此类白云岩晶间孔很发育，非常有利于形成油、气、水储集层。
(3)藻白云岩
可细分为藻礁白云岩、隐藻白云岩、藻球粒白云岩或藻屑白云岩等多种类型，其特点类同藻灰岩，但隐藻白云岩和藻球粒白云岩更常见，依据此类白云岩中常与膏盐共生或与膏、盐互层产出，不难确定其为干旱炎热气候条件下与微生物活动有关的原生沉积白云岩，四川盆地东北部下三叠统飞仙关组中于蒸发台地环境中广泛发育的石膏质藻球粒白云岩(见图5－10)。青海小柴旦盐湖现代湖滩岩中含有菌藻类外形的原白云石莓球状集合体，无疑属于菌藻类生物成因的，值得进一步研究。我国震旦系和四川盆地中三叠统雷口坡组中有大量的隐藻存在，它们在成因上都属于干旱炎热气候条件下与隐藻类活动有关的藻白云岩。
(4)生物白云岩及生物碎屑白云岩
具有残余生物结构或残余生物碎屑结构，生物残体几乎全被细晶或粉晶白云石所替代，偶尔能看出生物的种类，显示其是由生物灰岩或生物碎屑灰岩经白云岩化交代而形成的。由于此类白云岩晶间孔也很发育，也非常有利于形成油、气、水储集层，如四川盆地东北部和东部广泛发育的上二叠统长兴组天然气藏的白云岩储层(图5－28)，即为海绵礁灰岩经成岩期埋藏白云岩化作用的产物，具有良好的储集性。
(5)内碎屑白云岩
此类型包括有砾屑白云岩(砾状或角砾状的砾屑白云岩)、砂屑白云岩及粉屑白云岩，胶结物可以是白云石、方解石、石膏。这种白云岩有两种成因类型:其一是原生沉积的白云岩经潮汐、波浪作用破碎或暴露干化破碎形成的内碎屑，常呈厚度不大的夹层产于一般原生沉积的白云岩中，是间歇暴露的浅海上部或潮坪带标志性产物;其二是内碎屑灰岩经白云岩化作用的产物，具有类同生物碎屑白云岩的成因特征和良好的储集性。
(6)鲕粒白云岩
几乎所有的鲕粒白云岩都是鲕粒灰岩经白云岩化改造而形成的。由于鲕粒灰岩具有较好的孔渗性，经白云岩化改造后进一步提高了岩石的孔隙率和渗透率，对储集油、气、水非常有利，如川东北地区下三叠统飞仙关组中的几个超大型气田，都以鲕粒白云岩为优质储层(图5－29)。

图5－28 溶孔粉晶海绵礁白云岩优质储层(川东北上二叠统长兴组，铸体薄片，单偏光，对角线长3.8mm，残余海绵结构和体腔孔保存完好)


图5－29 鲕粒白云岩优质储层(川东北下三叠统飞仙关组，铸体薄片，单偏光，对角线长2.5mm，残余鲕粒结构和粒间与粒内溶孔保存完好)

储层、盖层及组合特征
答：储层类型为裂缝、孔、洞型。基质孔隙度在0.56%～13.3%之间,平均为4.45%,属于较好—好的储层。 (2)寒武系储层 寒武系储层主要发育在中寒武统。据沙雅隆起沙7井、英买34井等资料,储层岩性为细—粉晶白云岩、泥质白云岩夹砾屑白云岩及白云质泥岩。储集空间主要为晶间孔及晶间溶孔、溶洞,微裂隙较为发育。

飞仙关组鲕滩天然气成藏条件与勘探新领域分析
答：表8-5 铁山气田地层水特征对比 5.成藏模式探讨 飞仙关组鲕滩气藏类型多样,但在研究区内的大型鲕滩气藏如渡口河气藏、铁山气藏都是岩性-构造复合型气藏。 (1)储层孔隙演化与油气圈闭的发展过程 岩性圈闭的形成过程主要是与储层孔隙演化相关。飞仙关组鲕滩气藏储层孔隙发育过程相对应可以划分为4个阶段,即原生...

南沙中部海域油气地质条件分析与评价
答：在研究区发育有古新世—晚中新世砂岩、晚渐新世—中新世(或上新世)碳酸盐岩两大类型的储集层,在南部、中部西南侧、西北部均具有良好的区域性盖层,并发现有断块、断背斜、断鼻、背斜、台地生物礁(礁隆)等地层圈闭类型。因此研究区内具有良好的油气地质条件。 关键词 南沙中部海域 源岩 储集层 盖层 有机质热演化...

储集空间的类型
答：南方石炭系碳酸盐岩的储集空间可分为三类：（1）原生孔隙，包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、晶内孔、体腔孔、骨架孔等；（2）次生孔隙，包括粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔、晶内溶孔、鸟眼孔、膏模孔、铸模孔等；（3）裂缝，主要有压溶缝（缝合线）、构造缝、溶缝等。在这些孔隙类型中，经...

地层岩性油气藏的分布特征
答：储层主要为粒屑灰岩，其次为泥晶灰岩和泥晶白云岩。粒屑灰岩结构以团粒为主，其次是生屑结构和藻团粒结构及少许鲕粒（多为薄皮鲕）。其矿物成分主要为原生泥晶方解石，其次为亮晶方解石和陆源碎屑泥晶。粒屑直径大小为0.05～0.2mm。储集空间类型为孔隙和裂缝，孔隙类型主要为原生粒间孔隙和次生粒...

湖泊沉积环境碳酸盐岩储集层
答：储层中孔隙类型多样，如产于介壳灰岩化石壳体中的晶洞、晶隙、生物壳体与基质或充填物之间的间隙为主要储集空间，以层间裂隙和构造裂隙为主要渗透通道。产油井主要分布在泥质含量少、介壳含量高和薄层理发育的介壳灰岩区。3.2.4.3 湖泊藻叠层石碳酸盐岩沉积环境及沉积特征 湖泊藻叠层石层序主要发育于滨...

储集层有哪几种类型的?
答：在天然状态下能够储存油气的地层称为油气储集层，因此，它必须具备三个条件：一是具有储存油气的孔隙空间，如孔隙、裂隙和孔洞等；二是沟通孔隙空间的通道，使油气能够流动；三是封闭条件，以便在自然条件下油气不能逸散。储集层通常按岩性分类，有时也按照孔隙类型或其他特征来划分。按岩性可以大致分为...

沉积体系类型及展布特征
答：因为沉积体系是空间上相互关联的沉积相的组合,所以储层的分布和特征在宏观上受盆地沉积体系的控制,微观上受成岩作用的影响。因此,沉积体系的研究是储层综合评价中一项重要的内容。本书综合利用现有的地质、地震和测井等资料,对百色盆地下第三系进行了较全面系统的研究,共确定出以下5种主要沉积体系:①冲(洪)积扇-...

创新认识
答：3.古岩溶储集体 经过近几年对古生界海相碳酸盐岩岩溶储集体的勘探和研究,明确了5种储集体类型及5种储集体空间类型。 (1)古岩溶储集体和储集空间类型 古风化壳:碳酸盐岩经过较长时间的暴露风化淋滤作用,形成十分发育的古岩溶。通过对塔里木盆地塔河大油田的研究,自上而下可分为3个带,如图1.2所示。 生物礁滩:近...

储集特征及评价
答：图5-28 查干凹陷碎屑岩储层毛管压力曲线类型图 (1)碎屑岩储层 储集空间主要为各种次生孔隙,以晶间微孔、粒间溶孔、缩小粒间溶孔及粒内溶孔为主,另有少量构造微裂缝。对储层储集性能有较大贡献的孔隙主要是发育于碳酸盐胶结物中的次生溶蚀孔隙(图版Ⅰ-3、4、5)。研究表明,查干凹陷碎屑岩储层具有原生孔隙...