陈 祥， 张 琴，朱筱敏，王勋杰，季汉成， 蒋永福

(1.河南石油勘探局，河南 南阳 473132； 2.油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学)，北京 102249；3.长城钻探工程有限公司，北京 100101)

谭庄凹陷处于河南省东部周口坳陷中部凹陷带的中部，呈北西西向展布，南以叶鲁断裂为界，北以商水断裂与临颖凸起分界，东为沈丘凹陷和新桥次凹陷，西与舞阳凹陷、襄城凹陷及平顶山凸起相连，面积为650 km2。谭庄凹陷包含3个三级构造单元，即北部斜坡带、双楼田鼻状构造带、东部断阶带(图1)[1-3]。谭庄凹陷现有探井9口，而钻遇下白垩统的井只有7口，钻遇层系比较全，各种资料较为丰富的有周参12、周15、周18井、巴1井。

图1 南华北盆地周口坳陷谭庄凹陷构造单元划分据河南油田,2007,已简化修改。Fig.1 Tectonic division of Tanzhuang Sag, Zhoukou epression, Southern North China Basin

谭庄凹陷下白垩统成岩作用及储层研究工作始于1986年，主要通过周参12井开展了储层的岩石学特征、成岩作用、孔隙结构以及孔隙演化规律研究，2007年对巴1井进行了单井储层评价研究[4-6]。以前的研究在下白垩统的沉积相类型及物源方向以及全区的储层物性分布方面还没有统一的认识。本次研究系统观察和描述了7口井岩心，共计207.33 m，取样120余块，分别进行了普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、图像分析等化验分析，开展了谭庄凹陷下白垩统储集体成因类型及物性特征的研究，为下一步有利储层的发育和展布规律研究奠定基础。

1 储集体成因类型

谭庄凹陷下白垩统作为一个完整的沉积旋回序列，湖盆演化不同阶段发育了不同成因类型的储集岩体。根据岩心观察、单井相分析和地震相的研究，结合前人各层段厚度图、砂岩厚度图及沉积相的分布等研究成果[4-5]，在下白垩统识别出扇三角洲、三角洲、三角洲前缘滑塌浊积扇和湖泊等沉积类型。总体上，谭庄凹陷在早白垩世存在南、北两大物源，南部以发育来自南部物源的扇三角洲为主，北部以发育来自北部及西北部物源的三角洲沉积为主，盆地中心主要为湖相沉积和滑塌浊积扇沉积。

早白垩世时，本区湖盆呈近东西方向延伸，具有南深北浅的特点。由于南侧断层活动强烈，地形高差大，大量碎屑物质由山区河流直接输入湖泊，因此扇三角洲沉积在凹陷南缘十分发育[7-8]。湖盆北缘的情况则有所不同，由于坡降较小，地形也较为平缓，局部地方有河流注入，在河口区形成三角洲沉积，在前缘远端地区发育滑塌浊积扇沉积，其余地区为较为平坦的滨湖—浅湖—半深湖沉积。

2 储层岩石学特征及物性特征

2.1 三角洲储集体

谭庄凹陷下白垩统三角洲发育于来自北面的物源，分西北部、中北部和东北部3个三角洲。在永丰组下段沉积时期，中北部和东北部三角洲连片发育；在巴村组沉积时期，西北部和中北部三角洲连片发育，地震剖面上前积现象明显。

2.1.1 储层岩石学特征

本区只有在巴1井商水组(K1s)、永丰组上段(K1y上)和下段(K1y下)钻遇三角洲砂体，全为三角洲前缘砂体。巴1井商水组三角洲前缘以水下分流河道、席状砂和河口坝为主；储集岩石类型主要为灰色粉细砂岩、粉砂岩。永丰组储集体以水下分流河道和河口坝砂体为主，储集岩石类型主要为灰色细砂岩，少量中、粗砂岩，岩石类型主要为岩屑砂岩，岩屑中以石英岩、喷出岩为主，偶见云母片岩、泥岩及花岗岩的岩屑；岩石分选好—中等，磨圆较差，次棱状为主，少量次圆，线—点接触，颗粒支撑，孔隙式胶结，胶结物主要为方解石，含量为8.2%～28.3%，平均为15.7%，少量铁质及石英加大(图版A,B)。

2.1.2 储层物性特征

前人研究证明，三角洲前缘河口坝和水下分流河道砂体应是较好的储集砂体[9-14]。但本区巴1井三角洲前缘砂体埋深都在3 800 m以下，处于强压实、强胶结、弱溶蚀成岩相，储集物性非常差，孔隙度仅1%～5%，平均仅4.35%；渗透率为(0.04～0.23)×10-3μm2，平均为0.09×10-3μm2(表1)。扫描电镜观察，岩石致密，粒间孔隙仅10～20 μm，且发育少，连通性差。

2.2 扇三角洲平原储集体

2.2.1 储层岩石学特征

扇三角洲平原以分支河道储集体为主，不同井区储集岩体的岩性差别较大，如周15井商水组以砾岩为主，周21井和周参12井商水组以褐色、灰色细砂岩为主。

周15井商水组扇三角洲平原储集体，以含大量粗碎屑沉积物为特征，主要由杂色角砾岩、砾岩、含砾砂岩、砾状砂岩组成。砾石杂乱或略显定向，分选差，2～80 mm，磨圆中等—差。岩石中以含有大量的火山岩砾石为特征，不同层段砾石成分有所差别，结构成熟度和成分成熟度均较低，反映了近物源、多物源快速堆积的特点。

表1 南华北盆地周口坳陷谭庄凹陷巴1井下白垩统三角洲前缘砂体储集物性特征Table 1 Reservoir properties of sandstones in delta front of Lower Cretaceous in Well Ba 1, Tanzhuang Sag,Zhoukou Depression, Southern North China Basin

周参12井的扇三角洲平原细砂岩主要为长石质岩屑粉—细砂岩和岩屑粉—细砂岩为主，分选中等—差，磨圆以次棱—次圆为主；岩屑类型主要为硅质岩岩屑，其次为喷出岩岩屑，少量碳酸盐岩屑。胶结类型主要为方解石和泥质，少量白云石及铁方解石(图版C,D)。

2.2.2 储层物性特征

扇三角洲平原的砂砾岩体储集物性一般比细砂岩要差，统计南部几口井的砂砾岩和细砂岩的储集物性(表2)，相同深度细砂岩储集物性明显好于砂砾岩，这与岩石的成熟度有关。一般砂砾岩的搬运距离较近，岩石的成熟度较低，分选较差，原始孔隙度较低，对埋藏成岩过程中的溶蚀作用也不利。而细砂岩的搬运距离相对较远，岩石的成熟度较高，分选较好，原始孔隙度发育较好，对埋藏成岩过程中的溶蚀作用也有利，所以储集物性相对较好[15]。本区周21井和周参12井商水组三角洲平原分支河道细砂岩储集物性是最好的，孔隙度平均在12.8%～18.5%。而本区三角洲平原砂砾岩储层物性则较差，平均孔隙度只有4.8%左右。同为细砂岩，周15井的三角洲平原细砂岩物性则较差，平均孔隙度只有3.4%，这与周15井离物源更近，而岩石成熟度较低有关。

表2 南华北盆地周口坳陷谭庄凹陷下白垩统扇三角洲平原砂砾岩—砂岩储集物性Table 2 Properties of glutenite and sandstone in fan delta plain of Lower Cretaceous in Tanzhuang Sag, Zhoukou Depression, Southern North China Basin

2.3 扇三角洲前缘储集体

本区扇三角洲前缘在南部各井的每个层段都有分布，总体岩性以灰色细砂岩和砂砾岩为主，不同井不同层段差别较大。如周21井和周参12井都以细砂岩为主要储集体，少量砂砾岩(图版E)，而周14井则以灰色及杂色细砾岩为主，周18井则以细砾岩和细砂岩为主，周15井以杂色砂砾岩为主，周23井以灰色细砂岩和杂色含砾砂岩为主。砾岩、砂砾岩及细砂岩的岩石学特征与三角洲平原类似，只是粒度响应在相同的体系中比三角洲平原的变细。

在扇三角洲沉积中，扇三角洲前缘亚相砂体应是良好的储集体，加之与生油的前三角洲沉积紧密相邻，对油气的储集具有优越地位。本区南部各井由于多近物源堆积，水下分流河道和河口坝储集体的粒度响应较粗，分选、磨圆都较差，岩石成熟度较低，使得原生孔隙度较低，对后期的次生孔隙的形成也不利，所以储集物性在本区为中等(表3)。周参12井永丰组上段、下段砂砾岩和砂岩平均为9.2%，相同深度砂岩比砾岩物性要好[16]。

2.4 滨浅湖滩坝储集体

本区在盆地边缘及三角洲和扇三角洲前缘及两侧均发育滨浅湖滩坝砂体，巴1井商水组、周参12井商水组及永丰组下段、周18井永丰组下段及巴村组及周21井、周23井永丰组下段钻遇滨浅湖滩坝砂体。储集岩石以粉砂岩和细砂岩为主，岩石的分选、磨圆都较好，成熟度较高。由于本区滩坝砂体以薄层粉砂岩和细砂岩为主，岩石被湖相泥岩包围，胶结作用强烈，灰质含量较高，使得岩石致密，所以储集物性较差[17]。如周21井2 465 m处滨浅湖滩坝细砂岩孔隙度仅为6.34%。

表3 南华北盆地周口坳陷谭庄凹陷周参12井下白垩统扇三角洲前缘储集体物性特征Table 3 Properties of reservoir rocks in fan delta front of Lower Cretaceous in Well zhoucan 12, Tanzhuang Sag,Zhoukou Depression, Southern North China Basin

2.5 滑塌浊积扇储集体

本区在巴1井商水组、周18井及周21井永丰组下段发育滑塌浊积扇储集体。岩石类型均以含砾砂岩(图版F,G)及细砂岩为主，前者颗粒分选磨圆差，后者相对较好。周21井由于浊积扇发育于浅湖—较深区，靠近湖相泥岩，大都处于第二和第三次生孔隙发育带内，储集物性中等—较差。由于本区滑塌浊积扇储集体物性较少，仅在周21井2 584 m处孔隙度为5.33%，所以需进一步落实其储集物性的好坏。

2.6 不同储集体物性对比

根据谭庄凹陷6口钻井的样品分析，下白垩统储层孔隙度普遍较低，渗透率则更差，各井中孔隙度平均值最大不超过8.42%，最大平均渗透率不超过1.079×10-3μm2，大部分层段渗透率小于1×10-3μm2。

不同成因类型储集体其物性存在一定差别[18]。不同储集体的孔隙度随深度的分布相差较大(图2)，其中2 200 m以上的三角洲平原砂体储集物性较好，但随着埋深的增加，物性迅速降低。在相同的深度，从扇三角洲前缘、扇三角洲平原、滨浅湖储集物性依次降低。滑塌浊积扇由于数据有限，需做进一步探讨。

图2 南华北盆地周口坳陷谭庄凹陷下白垩统不同沉积相孔隙度分布Fig.2 Distribution of porosity in different sedimentary facies of Lower Cretaceous in Tanzhuang Sag,Zhoukou Depression, Southern North China Basin

3 结论

1)谭庄凹陷下白垩统储集体主要由三角洲、扇三角洲、滨浅湖滩坝和滑塌浊积扇砂砾岩和砂岩组成，其中细砂岩发育最多，其次为砂砾岩及砾岩，岩石的结构和成分成熟度都较低。

2)下白垩统储层物性普遍很差，不同成因类型储集体其物性存在一定差别。2 200 m以上的三角洲平原砂体储集物性较好，但随着埋深的增加，物性迅速降低。在相同的深度，从扇三角洲前缘、扇三角洲平原、滨浅湖储集物性依次降低。

3)明确了下白垩统储集体成因类型及其岩石学特征和物性特征，将为下一步有利储层的发育和展布规律的研究奠定基础，并为下一步寻找有利砂体及井位部署提供科学依据。

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