ISSN 1672-9854
CN 33-1328/P
RSS服务  |  Email Alert

海相油气地质 >

2026 , Vol. 31 >Issue 3: 223 - 235

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9854.2026.03.002

沉积·储层

四川盆地北缘宁强地区灯影组四段白云岩储层野外地质建模

  • 金天杰 , 1 ,
  • 沈安江 , 2, 3, 4 ,
  • 胡安平 3, 4, 5 ,
  • 段军茂 3, 4, 5 ,
  • 李茜 6 ,
  • 张惠良 3, 4, 5
展开
  • 1 中国石油勘探开发研究院
  • 2 怀柔实验室新疆研究院
  • 3 国家能源碳酸盐岩油气重点实验室
  • 4 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室
  • 5 中国石油杭州地质研究院
  • 6 长江大学
沈安江，博士，教授级高工，怀柔实验室新疆研究院资深专家，主要从事碳酸盐岩成储成藏研究和实验技术研发工作。通信地址： 830013 新疆乌鲁木齐市新市区北京中路666号； E-mail：

金天杰，中国石油勘探开发研究院博士后，主要从事碳酸盐岩成储成藏研究和实验技术研发工作。通信地址： 310023浙江省杭州市西湖区西溪路920号； E-mail：

Editor: 韦东晓

收稿日期: 2026-01-22

  修回日期: 2026-02-25

  网络出版日期: 2026-07-06

基金资助

国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目“超深层碳酸盐岩孔隙形成与保持机理”(U23B20154)

中国石油天然气集团有限公司前瞻性基础性科研项目“海相克拉通盆地构造沉积分异与规模优质储层发育规律研究”(2026DJ010)

中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院科技项目“深-超深层碳酸盐岩油气成藏定年新技术研发及应用”(25KTKFSG002)

收起

Field geological modeling of the dolomite reservoirs of the 4th member of Dengying Formation in Ningqiang area, northern margin of the Sichuan Basin

  • JIN Tianjie , 1 ,
  • SHEN Anjiang , 2, 3, 4 ,
  • HU Anping 3, 4, 5 ,
  • DUAN Junmao 3, 4, 5 ,
  • LI Xi 6 ,
  • ZHANG Huiliang 3, 4, 5
Expand
  • 1 PertoChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development
  • 2 Xinjiang Research Institute of the Huairou Laboratory
  • 3 State Energy Key Laboratory for Carbonate Oil and Gas
  • 4 Key Laboratory of Carbonate Reservoirs, CNPC
  • 5 PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology
  • 6 Yangtze University
SHEN Anjiang, PhD, Professor-level Senior Engineer, senior expert at Xinjiang Research Institute of the Huairou Laboratory, mainly engaged in research on carbonate reservoir formation and hydrocarbon accumulation, as well as the development of experimental technologies. Add: No. 666 Beijing Middle Rd., Xinshi District, Urumqi, Xinjiang 830013, China. E-mail:

JIN Tianjie, Postdoctoral Fellow, mainly engaged in research on carbonate reservoir formation and hydrocarbon accumulation, as well as the development of experimental technologies. Add: No. 920 Xixi Rd., Xihu District, Hangzhou, Zhejiang 310023, China. E-mail:

Received date: 2026-01-22

  Revised date: 2026-02-25

  Online published: 2026-07-06

Fold

摘要

针对四川盆地灯影组四段储层强非均质性及利用地下资料进行储层预测约束不足的问题，以川北宁强地区出露良好的灯四段（藻）丘滩复合体剖面作为野外原型模型，通过剖面详测、系统取样及薄片分析，开展露头储层地质建模，建立储层参数与岩相构型的空间关系。取得以下认识： ①宁强地区灯影组四段可划分为下、中、上3个亚段，构成由中缓坡→弱镶边台缘→强镶边台缘的向上变浅旋回。主要岩性类型为微生物白云岩和晶粒白云岩，其中以微生物白云岩为主，具体包括藻格架白云岩、藻叠层白云岩、藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩、藻纹层白云岩等。上亚段在台缘发育典型的（藻）丘滩复合体，其中的藻格架白云岩、藻叠层白云岩和藻凝块白云岩的孔隙度>4.5%，藻砂屑白云岩和细晶白云岩的孔隙度介于2.5%~3.5%；在台内相变为藻纹层白云岩、粉细晶及泥粉晶白云岩，孔隙度<2.5%； ②藻格架白云岩和藻凝块白云岩的储集空间以大孔隙大孔径为主，藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩、细晶白云岩的储集空间以中孔隙中孔径为主，藻纹层白云岩、粉细晶白云岩及泥粉晶白云岩的储集空间以小孔隙小孔径为主，具双重孔喉结构； ③岩相叠置关系清晰，藻砂屑和细晶白云岩为丘基和丘间的碎屑滩沉积，藻叠层白云岩为丘基之上的微生物丘拓植期沉积，藻格架白云岩为丘核建造，藻凝块白云岩为丘翼沉积。川北灯四上亚段台缘丘滩复合体呈“小丘大滩”规模发育的特征，具有优质储层发育潜力。

关键词： 丘滩复合体; 白云岩储层; 野外地质建模; 灯影组四段; 亢家洞剖面; 四川盆地北缘

本文引用格式

金天杰 , 沈安江 , 胡安平 , 段军茂 , 李茜 , 张惠良 . 四川盆地北缘宁强地区灯影组四段白云岩储层野外地质建模[J]. 海相油气地质, 2026 , 31(3) : 223 -235 . DOI: 10.3969/j.issn.1672-9854.2026.03.002

Abstract

To address the issues of strong heterogeneity in the 4th member of the Dengying Formation reservoir in the Sichuan Basin and insufficient constraints for reservoir prediction using subsurface data, a well-exposed (algae) mound-shoal complexes profile of the 4th member of the Dengying Formation in Ningqiang area, northern margin of the Sichuan Basin is selected as a field prototype model. Based on detailed field surveying, sampling, and rock thin section analysis, this study establishes a dolomite reservoir model and defines the spatial relationship between reservoir parameters and lithofacies architecture. The following insights are obtained: (1) The 4th member of the Dengying Formation in Ningqiang area can be divided into lower, middle, and upper sub-members, forming a shallowing-upward cycle from middle ramp to weakly rimmed platform margin to strongly rimmed platform margin. The main rock types are microbial dolomite and crystalline dolomite, with microbial dolomite being the dominant type, including algal peloidal dolomite, algal stromatolite dolomite, algal laminated dolomite, algal framework dolomite, and algal thrombolite dolomite. The upper sub-member develops typical platform-margin (algae) mound-shoal complexes, in which algal framework dolomite, algal stromatolite dolomite, and algal thrombolite dolomite have porosity > 4.5%; algal peloidal dolomite and fine-crystalline dolomite have porosity between 2.5% and 3.5%. Toward the interior of the platform, algal laminated dolomite, very fine-muddy crystalline dolomite have porosity < 2.5%. (2) The reservoir spaces in algal framework dolomite and algal thrombolite dolomite are characterized by large pores and throats; those in algal stromatolite dolomite, algal peloidal dolomite and fine-crystalline dolomite are characterized by medium-sized pores and throats; and those in algal laminated dolomite, very fine-muddy crystalline dolomite are characterized by small pores and throats, exhibiting a dual pore-throat structure. (3) The stacking pattern of the lithofacies is clear: algal peloidal dolomite and fine-crystalline dolomite represent clastic shoal deposits in the mound base and inter-mound areas; algal stromatolite dolomite represents deposits during the colonization stage of microbial mounds above the mound base; algal framework dolomite represents mound core construction; and algal thrombolite dolomite represents mound-flank deposits, exhibiting a "small mound, large shoal" pattern. These results indicate that the platform-margin mound-shoal complex in the upper sub-member of the 4th member of the Dengying Formation in northern Sichuan Basin is extensively developed, representing a favorable zone for high-quality reservoir development.

Key words： mound-shoal complex; dolomite reservoir; field geological modeling; Dengying Formation; Kangjiadong section; northern margin of Sichuan Basin

0 前言

灯影组是四川盆地非常重要的天然气勘探开发层系。在德阳—安岳台内裂陷槽东侧的川中古隆起灯影组四段（以下简称灯四段）丘滩白云岩储层中已探明天然气地质储量8 665×108 m3，在古隆起北斜坡蓬莱区块灯四段丘滩白云岩储层中已探明天然气地质储量1 500×108 m3[1-3]，德阳—安岳台内裂陷槽西侧的大探1井灯二段测试获天然气42×104 m3/d、灯四段测试获天然气82×104 m3/d[4]，展示了德阳—安岳台内裂陷槽两侧灯影组良好的勘探前景。灯影组储集空间以孔隙和孔洞为主，发育少量裂缝[5-6]。灯影组白云岩储层展现了强烈的非均质性，制约了勘探的进一步拓展：纵向上，灯影组地层厚800~1 000 m，优质储层主要发育于灯二段和灯四段的丘滩白云岩中，且其内部也展现出受控于沉积微相的强非均质性；平面上，北斜坡蓬莱区块灯四段丘滩白云岩储层的物性和连续性均不如川中古隆起地区[6]。因此，亟需建立精细的露头储层地质模型，以表征灯四段丘滩白云岩储层的非均质性，指导地下灯影组储层预测和勘探开发。
四川盆地北缘陕西宁强地区灯影组剖面出露良好，沉积上位于灯二段碳酸盐缓坡和灯四段台缘带[7-9]，尤其是高家山和亢家洞剖面的灯四段，发育典型的丘滩白云岩储层，展现出强储层非均质性，可以作为灯四段丘滩白云岩储层非均质性表征和精细露头储层地质建模的典型剖面。本文在高家山剖面灯四段岩相与沉积序列研究的基础上，重点对亢家洞3条灯四段建模剖面开展精细的剖面实测、取样、（藻）丘滩体构型解剖、剖面数字化和室内铸体薄片观察、物性分析等工作，明确丘滩白云岩储层的岩相构成及组合关系、丘滩体迁移规律、岩相与储层物性的关系，建立露头丘滩白云岩储层地质模型，为地下灯四段丘滩白云岩储层非均质性和优质储层分布样式的理解提供参照对象。研究成果对四川盆地灯影组勘探开发具重要指导意义。

1 区域地质背景

宁强地区位于四川盆地北缘的米仓山断褶带中，在灯四段沉积期位于德阳—安岳台内裂陷槽东北段（图1a，1b）[10]。区内断裂呈北东—南西走向，由北向南依次发育青川—阳平关断裂、北川—新集断裂、马角坝断裂、关帝庙断裂、桃园—牟家坝断裂、正源—朱家坝断裂[11]。区内汉南隆起、米仓山隆起、碧口隆起出露前震旦系，坳陷区覆盖中新生代陆相地层。受断裂活动影响，震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪海相地层被推覆至地表，并伴随二叠纪岩浆岩体，地层走向总体呈北东—南西向[12]。
图1 四川盆地北缘宁强地区区域地质背景图

Fig. 1 Geological background in Ningqiang area, northern margin of the Sichuan Basin

前人根据对宁强董家沟、李家沟、舒家坝露头剖面的研究，将灯影组由下至上划分为藻白云岩段、高家山段和碑湾段。灯影组下伏陡山沱组粉砂岩和页岩，呈整合接触；上覆寒武系宽川铺组灰岩夹硅质岩，为平行不整合接触（图1d）[7,13-14]。藻白云岩段主体为藻叠层白云岩、藻凝块白云岩和藻纹层白云岩，夹泥晶白云岩和藻砂屑白云岩，见葡萄花边构造，厚400~500 m，相当于灯一+灯二段；高家山段由砂岩、砾岩和泥页岩构成，局部地区夹灰岩和白云岩，厚0~50 m，相当于灯三段，与藻白云岩段呈平行不整合接触；碑湾段为泥晶白云岩夹藻纹层白云岩、藻叠层白云岩，厚250~350 m，相当于灯四段。

2 典型剖面与建模剖面特征

2.1 灯四段台缘带典型剖面

宁强胡家坝镇高家山剖面出露完整的灯四段沉积，对其进行了实测和详细解剖，明确川北灯四段的整体沉积特征（图2）。高家山剖面灯四段沉积期位于德阳—安岳台内裂陷东侧北段的台缘带。其下伏灯三段厚130 m，以砂泥岩为主，底部夹藻砂屑白云岩、泥晶白云岩，为混积潮坪沉积，邻近的汉中古陆提供了陆源物质。灯三段具有高伽马、高U、高Th特征，且Th含量明显大于U含量，碳氧稳定同位素组成由下向上呈逐渐偏负的趋势。灯三段顶部与灯四段呈明显的岩相突变面，伽马值和U、Th含量在界线附近发生突变，进入灯四段几乎降为零，碳氧稳定同位素组成也向更负的值突变。
图2 宁强地区高家山剖面灯四段沉积储层综合柱状图

Fig. 2 Sedimentation-reservoir comprehensive column of the 4th member of Dengying Formation at the Gaojiashan section, Ningqiang area

研究区灯四段（上富藻段）厚425 m，上覆下寒武统宽川铺组，呈平行不整合接触，主要发育晶粒白云岩（图3a—3c）和微生物白云岩（图3d—3i），其中以微生物白云岩为主，具体包括藻叠层白云岩（图3d)、藻砂屑白云岩（图3e—3f)、藻纹层白云岩（图3g）、藻格架白云岩（图3h)、藻凝块白云岩（图3i)。不同岩相发育于特定层段，构成了碳酸盐缓坡向镶边台缘转变背景下，以“缓坡台地-藻砂屑滩-微生物丘滩”为主的沉积序列。
图3 宁强地区露头剖面灯影组四段岩相特征

Fig. 3 Lithofacies characteristics of the 4th member of Dengying Formation at the outcrop sections in Ningqiang area

研究区灯四段岩性具三分性，其岩相与沉积叠置规律如下：下亚段厚约为100 m，以含硅质泥晶白云岩与泥晶白云岩互层为主，夹泥质白云岩，反映其沉积时处于碳酸盐中缓坡，整体为浪基面之下水体较深的沉积环境；中亚段厚约为150 m，以藻纹层和粉细晶白云岩为主、夹泥粉晶白云岩，垂向上表现为藻白云岩与泥粉晶白云岩的交替叠置，单个旋回厚度较薄，总体呈现向上藻类组构逐渐增多的趋势，反映由缓坡逐渐向镶边台缘转变，形成弱镶边台缘；上亚段厚约为150 m，为藻格架、藻凝块、藻砂屑白云岩夹细晶、泥粉晶白云岩，构成厚度不等的10个沉积旋回，总体呈向上能量增高、生物组构变复杂的进积型叠置规律，属典型的镶边台缘丘滩复合体建造。灯四段伽马值和U、Th含量变化不大，几乎为零，Th含量大于U含量；碳同位素组成总体低正偏，氧同位素组成总体低负偏。地球化学指标同样具明显的三分性：下亚段变化幅度大；中亚段与下亚段接近，但变化幅度小；上亚段则表现为低值且幅度变化小的特征。总体来说，灯四段由下亚段至上亚段沉积期，沉积环境由缓坡向镶边台地变迁，上亚段出现了明显的镶边台缘。
区域上，钻井揭示台内灯四段厚度约为250 m，台缘灯四段厚度近400 m，考虑到近45°的地层倾角，真厚度应分别为175 m和280 m。高家山剖面灯四段是观察微生物丘滩复合体的典型剖面，但该剖面沿着曲折的盘山公路，实测追层时难以发现可能的地层重复问题，导致计算得到的灯四段地层厚度可能偏大。因此，本文所建立的厚度数据主要为岩相组合与相对厚度变化提供参考，不作为区域地层绝对厚度的对比标准。

2.2 灯四段储层建模剖面

通过实测高家山剖面明确了灯四段的岩相类型与沉积叠置规律，但由于高家山剖面的厚度存在不确定性，不宜作为建模剖面，因此本次研究选取构造简单且具有多条平行剖面的亢家洞地区开展基于露头的储层建模工作。亢家洞建模剖面位于高家山剖面的西南侧，与其相距约20 km，灯四段沉积期同样位于德阳—安岳台内裂陷东侧北段的台缘带上。该地区灯四段台缘带呈北东走向，而3条建模剖面呈北西走向（图1c），两者近于垂直相交，用于台缘带丘滩复合体的生长迁移规律研究十分理想。
（1）Ⅲ号建模剖面
该剖面是亢家洞灯四段建模剖面中出露最全的一条剖面，底与灯三段混积潮坪相泥（砂）质灰岩、灰质粉砂岩、泥岩呈整合接触，未见顶，厚108.5 m，共划分41层（图4）。其中，1—24层相当于灯四段下亚段，厚26.5 m；25—35层相当于灯四段中亚段，厚54 m；36—41层相当于灯四段上亚段，厚28 m。该剖面进一步划分为4个建模单元：1—6层为U1单元，7—24层为U2单元，25—35层为U3单元，36—41层为U4单元。地层划分单元与建模单元有一定差异，对应关系为：建模单元U1和U2对应于灯四段下亚段，U3对应于中亚段，U4对应于上亚段。
图4 宁强地区亢家洞Ⅰ—Ⅲ号剖面沉积相对比

Fig. 4 Sedimentary facies correlation of Kangjiadong sections No.I-III in the Ningqiang area

建模单元U1（1—6层）：由深灰色中—薄层泥粉晶白云岩组成，裂缝发育，含硅质结核（条带），见少量含砂白云岩和藻纹层白云岩薄层或透镜体，单层厚0.1~0.3 m，累厚8.5 m，裂缝及粉晶白云岩基质孔隙中沥青充填。
建模单元U2（7—24层）：可进一步细分为2个亚建模单元U21、U22。U21（7—14层）主体由深灰色中—薄层含砂白云岩夹泥粉晶白云岩组成，波痕发育，代表有一定的波浪作用，单层厚0.1~0.3 m，累厚5 m；U22（15—24层）主体由浅灰色中—厚层含砂白云岩和粉细晶白云岩组成，上部泥粉晶白云岩增多，单层厚0.3~0.5 m，累厚13 m。
建模单元U3（25—35层）：细分为5个亚建模单元（U31、U32、U33、U34、U35），累计厚度54 m。U31（25—28层）由细晶白云岩→藻砂屑白云岩的向上变粗旋回构成，单层厚0.3~0.5 m，累厚7 m；U32（29层）由泥粉晶白云岩→粉细晶白云岩→藻砂屑白云岩的向上变粗旋回构成，单层厚0.5~1 m，累厚10 m；U33（30层）由粉细晶白云岩→细晶白云岩→藻砂屑白云岩的向上变粗旋回构成，单层厚0.3~0.5 m，累厚12 m；U34（31—33层）由泥粉晶白云岩→粉细晶白云岩→藻砂屑白云岩的向上变粗旋回构成，单层厚0.5~1 m，累厚15 m；U35（34—35层）由粉细晶白云岩→藻砂屑白云岩的向上变粗旋回构成，单层厚0.3~0.5 m，累厚10 m。
建模单元U4（36—41层）：每一层构成一个亚建模单元（U41、U42、U43、U44、U45、U46），累计厚度28 m。U41由藻砂屑白云岩→藻叠层白云岩→藻凝块白云岩旋回构成，单层厚0.3~0.5 m，累厚5.5 m；U42由藻叠层白云岩→藻格架白云岩→藻凝块白云岩旋回构成，上部主要为藻格架白云岩、藻凝块白云岩透镜体交错叠置，单层厚0.5~0.8 m，累厚5 m；U43由藻叠层白云岩→藻格架白云岩旋回构成，上部主要为藻格架白云岩、藻凝块白云岩交错叠置，单层厚0.5~0.8 m，累厚5 m；U44由藻叠层白云岩→粉细晶白云岩→藻格架白云岩旋回构成，单层厚0.3~0.5 m，累厚3 m；U45由多个藻叠层白云岩→藻格架白云岩→藻凝块白云岩旋回构成，单层厚0.5~0.8 m，累厚5 m；U46由藻叠层白云岩→藻格架白云岩构成，单层厚0.5~0.8 m，累厚4.5 m。每一个亚建模单元的藻叠层、藻格架和藻凝块白云岩的侧向相变为藻砂屑白云岩。
U3建模单元主体以藻砂屑白云岩为主，U4建模单元主体以微生物丘+藻砂屑白云岩组合为主，具“小丘大滩”的特点：单一微生物丘厚度多小于1 m，横向延伸范围有限；而周缘滩体厚度可达4~6 m，连续分布范围广。微生物丘由藻叠层白云岩、藻凝块白云岩、藻格架白云岩构成。生长在台缘带高能环境中的微生物丘起到持续生产碳酸盐颗粒的作用，台缘带波浪不断对微生物丘进行侵蚀改造，所产生的碎屑为藻砂屑白云岩提供了物源，构成微生物丘周缘的滩体（丘基和丘坪）。
（2）Ⅱ号建模剖面
下未见底，上未见顶（图4）。该剖面的1—2层相当于Ⅲ号剖面的下亚段，3—9层相当于Ⅲ号剖面的中亚段，以藻砂屑白云岩为主，发育少量针孔，沥青充填孔隙。该剖面未出现Ⅲ号剖面上亚段典型的微生物丘与藻砂屑白云岩组合。
（3）Ⅰ号建模剖面
下与灯三段整合接触，上未见顶（图4）。第1层相当于Ⅲ号剖面的U1单元；第2层相当于Ⅲ号剖面的U2单元；3—9层相当于Ⅲ号剖面的U3单元，以藻砂屑白云岩为主；10—14层相当于Ⅲ号剖面的U4单元，以微生物丘与藻砂屑白云岩组合为主，具“小丘大滩”的特点。Ⅰ号与Ⅲ号剖面U4单元厚度相近，顶部出露地层相当。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号建模剖面地层序列及侧向岩相变化揭示：灯四下亚段沉积期，宁强地区并没有明显的镶边台缘特征，岩性以泥粉晶白云岩为主，夹藻纹层白云岩薄层或透镜体，含硅质结核和条带，整体处于中缓坡沉积环境；灯四中亚段沉积期，宁强地区逐渐发展为弱镶边台缘，出现大套藻砂屑白云岩、细晶白云岩，原岩均为滩相白云岩，构成丘基；灯四上亚段沉积期，进入镶边台缘发育鼎盛期，发育一套藻叠层、藻格架、藻凝块白云岩。根据Ⅰ号剖面微生丘的规模分析，沿Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ号剖面方向（沿台缘带方向）微生物丘断续分布，但藻砂屑应该是连续分布的。藻砂屑白云岩不仅构成了微生物丘发育的丘基，更构成丘间的滩相沉积，共同构成台缘带丘滩复合体。Ⅲ号剖面显示了6期丘滩复合体旋回。

3 储层地质建模

3.1 灯四段白云岩储层宏观非均质性

高家山实测剖面和亢家洞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号建模剖面特征揭示灯四段主体由（藻）丘滩复合体（藻格架、藻凝块、藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩、细晶白云岩、藻纹层白云岩）和粉细晶、泥粉晶白云岩构成（图3），岩相与孔渗关系见表1、图5。
表1 宁强地区露头剖面灯四段不同岩相孔隙度特征

Table 1 Porosity characteristics of different lithofacies of the 4th member of Dengying Formation at the outcrop sections in Ningqiang area

样品编号 岩 相 实测孔隙度/% CT孔隙度/%
1 藻格架白云岩 7.15 6.23
2 藻凝块白云岩 5.19 4.02
3 藻叠层白云岩 4.36 3.53
4 藻砂屑白云岩 3.39 3.28
5 细晶白云岩 2.82 1.61
6 藻纹层白云岩 2.35 1.25
7 粉细晶白云岩 2.04 1.13
8 泥粉晶白云岩 1.97 0.86
图5 宁强地区露头剖面灯影组四段岩相与孔渗关系

Fig. 5 Relationships between lithofacies and porosity-permeability of the carbonate rocks of the 4th member of Dengying Formation at the outcrop sections in Ningqiang area

U1—U2建模单元的泥粉晶白云岩和藻纹层白云岩（含硅质）代表碳酸盐中缓坡沉积，原岩为泥晶灰岩和藻纹层灰岩。少量藻砂屑白云岩透镜体代表潮道沉积，其中的石英砂与汉南古陆提供陆源有关。泥粉晶白云岩和藻纹层白云岩总体较致密，孔隙度<2.5%，裂缝发育，且裂缝被沥青充填。藻砂屑白云岩透镜体虽然体量有限，但孔隙度可以达到2.5%~3.5%，粒间孔和晶间（溶）孔发育，沥青面孔率约为3%~5%，据此推算，沥青充填前的孔隙度可以达到5%~8%。
U3建模单元由5个泥粉晶白云岩→粉细晶白云岩→细晶白云岩→藻砂屑白云岩向上变粗旋回构成（图6a—6b），发育于弱镶边台缘沉积背景。虽然上述4种岩性在每个沉积旋回不一定同时出现，细晶白云岩、藻砂屑白云岩甚至可以呈准层状和透镜状出现，但显然已属于台缘滩沉积，在体量上比潮道沉积大得多，可以形成规模储层。细晶白云岩、藻砂屑白云岩孔隙度为2.5%~3.5%，泥粉晶白云岩和粉细晶白云岩的孔隙度<2%。考虑到5%~10%的沥青面孔率，细晶白云岩、藻砂屑白云岩沥青充填前的孔隙度为8%~15%。
图6 宁强地区亢家洞剖面U3—U4建模单元储层构型图

Fig. 6 Reservoir architecture diagrams of U3-U4 modeling units at the Kangjiadong section in Ningqiang area

U4建模单元为强镶边台缘（藻）丘滩复合体发育鼎盛期沉积，由6个（藻）丘滩复合体旋回构成（图6c—6d），未见顶。其中，U41—U44旋回出露得最好。岩石单元包括藻砂屑白云岩或细晶白云岩（残留藻砂屑结构）→藻叠层白云岩→藻格架白云岩→藻凝块白云岩。上述5种岩性在每个旋回不一定同时出现，出现的序列也不尽相同。藻砂屑白云岩、细晶白云岩的物性与U3建模单元相似，藻叠层白云岩、藻格架白云岩、藻凝块白云岩的物性则明显上了一个层级，孔隙度>4.5%，最高可达11.22%，平均值达到6%~8%。除藻格架孔外，还发育溶蚀扩大孔和裂缝，裂缝不仅连通孔隙，还为油气运移提供了通道。沥青面孔率约为10%~15%。据此推算，沥青充填前的孔隙度可达到15%~20%。

3.2 灯四段白云岩储层微观孔喉结构

显然，岩相与孔渗具有明显的相关性（图5）。在储层宏观非均质性表征的基础上，通过岩心CT扫描对8种岩相的微观孔喉结构进行了研究。CT扫描样品直径为2.5 cm，扫描分辨率为8.8 μm。与柱塞样实测孔隙度相比，CT扫描孔隙度偏低，这与样品微孔较发育，CT无法提取到孔径<8.8 μm微孔的信息有关。扫描结果见表2。
表2 宁强地区露头剖面灯四段不同岩相微观孔喉结构特征

Table 2 Microscopic pore throat structure characteristics of different lithofacies of the 4th member of Dengying Formation at the outcrop sections in Ningqiang area

样品
编号		 岩 相 孔 隙 喉 道
表面积/μm2 体积/μm3 孔径/μm 长度/μm 体积/μm3 喉径/μm
平均值 中值 平均值 中值 平均值 中值
1 藻格架白云岩 11 576.60 1 787.68 111 375.00 8 054.33 33 24.25 11~748 845.8~857 850 9.8~838.40
2 藻凝块白云岩 700 810.00 615.70 1 904 594.00 6 198.79 29 21.63 12~852 744.3~24 268 786 8.8~385.60
3 藻叠层白云岩 65 535.00 458.20 3 892 367.00 2 590.72 25 17.12 13~943 967.6~17 675 984 9.6~318.70
4 藻砂屑白云岩 4 132.49 438.60 29 266.00 2 478.97 17 17.73 10~500 612.4~19 544 066 8.8~204.70
5 细晶白云岩 10 122.90 744.80 116 271.00 2 413.87 23 15.99 11~530 770.5~8 213 030 9.5~108.90
6 藻纹层白云岩 1 322.27 436.50 6 495.30 1 362.15 18 13.75 10~591 612.4~229 989 8.8~97.34
7 粉细晶白云岩 19 794.80 956.50 404 350.00 1 359.64 22 13.75 18~467 1 292.0~193 864 8.8~59.32
8 泥粉晶白云岩 708.00 232.60 2 808.56 681.00 13 10.91 12~273 745.4~18 365 8.8~20.26
碳酸盐岩孔隙大小变化很大，体现孔隙大小的孔隙体积和孔径呈偏态分布，极端异常值（如溶蚀作用形成的超大孔）往往会使平均值瞬间失真，中值却依然能反映孔隙体积、孔径大小的真实状况。从孔隙体积中值和孔径中值分析，8种岩相可划分为3类储层：①大孔隙大孔径型藻格架白云岩、藻凝块白云岩储层，孔隙体积中值介于6 000~8 000 μm3，孔径中值介于21~25 μm；②中孔隙中孔径型藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩、细晶白云岩储层，孔隙体积中值介于2 400~2 600 μm3，孔径中值介于15~20 μm；③小孔隙小孔径型藻纹层白云岩、粉细晶白云岩、泥粉晶白云岩储层，孔隙体积中值介于600~1 400 μm 3，孔径中值介于10~15 μm。总体上，孔隙度越大，孔隙体积中值与孔径中值越大。而孔隙表面积中值受孔隙度、孔隙数量、孔隙大小共同控制，与孔隙度没有正相关关系。在孔隙度一定的情况下，孔隙越小则孔隙数量越多，孔隙表面积越大。
从喉道特征分析，不管孔隙（孔隙体积与孔径）大小如何，连接孔隙的喉道长度和体积大小千变万化，但喉径的最大值揭示大孔隙主体被大喉径连通，小孔隙主体被小喉径连通。喉径的最小值进一步揭示小喉径喉道是所有孔隙的连通喉道，具双重孔喉结构。

3.3 灯四段白云岩储层地质模型

综上所述，灯四段储层主要发育于中亚段的U3建模单元和上亚段的U4建模单元。U1—U2建模单元的潮道、点滩沉积虽局部孔隙度也能达到2.5%~3.5%，但总体体量有限，难以构成规模储层。因此，本节重点构建U3—U4单元的储层地质模型。
建模剖面U3—U4单元中的藻格架白云岩、藻凝块白云岩、藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩、细晶白云岩构成（藻）丘滩复合体。岩相和孔渗具有很好的相关性（图5），按照孔隙度>4.5%为Ⅰ类储层，孔隙度2.5%~4.5%为Ⅱ类储层，孔隙度<2.5%为Ⅲ类储层的评价标准[15-16]，藻格架白云岩、藻叠层白云岩、藻凝块白云岩，孔隙度>4.5%，为Ⅰ类储层；细晶白云岩和藻砂屑白云岩，孔隙度介于2.5%~3.5%，为Ⅱ类储层；藻纹层白云岩、泥粉晶白云岩和粉细晶白云岩，孔隙度<2.5%，为Ⅲ类储层。
各岩相的叠置关系清晰（图6）。藻砂屑白云岩、细晶白云岩代表丘基和丘间的粗碎屑滩沉积，藻叠层白云岩代表丘基之上微生物丘拓植阶段的沉积，藻格架白云岩代表丘发育鼎盛期的丘核建造，藻凝块白云岩代表台缘（藻）丘滩复合体的丘翼微相，向台内相变为藻纹层白云岩、泥粉晶白云岩和粉细晶白云岩。丘顶的藻砂屑白云岩、细晶白云岩既是下伏微生物丘的丘盖，又是上覆微生物丘的丘基。台缘带微生物丘滩复合体具“小丘大滩”的特征，丘被包裹在藻砂屑白云岩、细晶白云岩（藻砂屑残留结构）滩体中。
单个丘的高度在1~5 m之间，长（沿台缘带方向）在300~500 m之间，宽（垂直台缘带方向）在20~50 m之间。微生物丘被波浪打碎，提供粗碎屑物源，在丘的周缘形成丘基/丘盖和丘间沉积。丘基厚2~5 m，长（沿台缘带方向）在1 000~1 500 m之间，宽（垂直台缘带方向）在50~100 m之间，丘间距（沿台缘带方向）在50~300 m之间，为粗碎屑滩充填。U3建模单元缺微生物，丘不发育。据此，建立了U3—U4单元储层地质模型（图7）。
图7 宁强地区灯四段（藻）丘滩复合体储层地质模型

Fig. 7 Geological model of the (algal) mound-shoal complex reservoir of the 4th member of Dengying Formation in Ningqiang area

3.4 灯四段白云岩储层数字露头模型

以上述地质建模所建立的沉积相序及储层构型为指导，进一步开展三维数字建模，以实现储层属性的定量表征与空间展布预测[17-19]。相控型碳酸盐岩储层岩相类型、规模、接触关系和分布在空间上具有规律性，因此，可以通过露头地质信息为控制数据，地质研究与地质统计学相结合，开展储层表征、评价和建模工作，为地下储层分布样式的理解提供可类比的参照对象，以指导德阳—安岳台内裂陷两侧灯影组的天然气勘探。该技术包括建模露头剖面筛选、露头剖面地质研究、数字露头模型建立、储层地质模型建立4个方面[20-21]。
宁强地区高家山剖面、亢家洞Ⅰ—Ⅲ号剖面为储层数字露头建模提供了非常好的建模剖面，4条露头建模剖面精细地质研究取得的岩相类型及组合、岩相与孔渗关系、储层非均质性及宏-微观特征、储层地质模型等为储层数字露头建模提供了约束。按照数字露头地质建模技术流程[17-18]，基于露头剖面精细地质研究成果的约束，通过数据采集和内插法，开展宁强亢家洞建模区灯四段数字露头地质建模。具体流程包括：利用无人机采集剖面图像信息及剖面周围三维地理信息，通过Polywork软件进行加密内插并生成虚拟井，建立数字露头模型。鉴于露头总体为层状叠置，采用最小曲率内插法在Petrel软件中构建三维地层格架。在此基础上，以虚拟井岩相信息作为输入数据，以各小层内各岩相的分布概率作为控制参数，选取合适算法进行全区岩相模拟，形成三维岩相模型（图8a）。在三维岩相模型基础上，以虚拟井岩相信息和相对应的孔隙度实测数据作为输入数据，采用算术平均法将控制点外推至全区网格，进行孔隙度模拟，建立三维孔隙度模型（图8b）。
图8 宁强地区亢家洞建模区灯四段数字露头地质模型

Fig. 8 Digital outcrop geological models of the 4th member of Dengying Formation in Kangjiadong modeling, Ningqiang area

露头地质研究和岩相模型表明，建模段总体分为上、下两部分：下部为较深水环境的薄层泥—粉晶白云岩沉积；上部演变为台缘相沉积，构成藻砂屑白云岩、藻叠层白云岩、藻格架白云岩与藻凝块白云岩的沉积旋回。不同岩相类型的规模和尺度存在差异：藻砂屑白云岩的横向延伸最为稳定，常超出建模范围；藻叠层白云岩、藻格架白云岩及藻凝块白云岩的横向延伸较短，侧向常相变为细晶白云岩和藻纹层白云岩，但也可超过500 m。孔隙度模型与岩相展布总体一致：高孔隙带主要发育于微生物白云岩中，孔隙度平均值为5%~10%；部分细晶白云岩和藻砂屑白云岩的孔隙度大于2.5%，但横向非均质性较强，局部层段孔隙度低于2.5%。
宁强亢家洞剖面的地质建模表明，川北灯影组优质白云岩储层发育受沉积相控制，主要分布于微生物丘和砂屑滩中，具备规模发育潜力。德阳—安岳台内裂陷东北段的台缘带是此类储层发育的有利区带。该储层地质模型对四川盆地德阳—安岳台内裂陷周缘灯影组天然气勘探开发具重要的借鉴价值。

4 结论

四川盆地北缘陕西宁强地区出露非常好的灯四段（藻）丘滩复合体剖面，为露头储层地质建模提供了天然场所，可为数字露头储层地质建模提供约束。在剖面详测和取样、岩相和沉积旋回识别、储层评价的基础上，建立了灯影组露头储层地质模型和基于数字露头的岩相模型、孔隙度模型，取得以下认识。
（1）宁强地区灯四段可划分为下、中、上三个亚段，构成由中缓坡→弱镶边台缘→强镶边台缘的向上变浅旋回。上亚段发育典型的台缘（藻）丘滩复合体，由5种岩相构成：藻格架白云岩、藻叠层白云岩、藻凝块白云岩的孔隙度>4.5%，以藻格架孔和溶扩孔为主，为Ⅰ类储层；藻砂屑白云岩和细晶白云岩的孔隙度介于2.5%~3.5%，以粒间孔和晶间孔为主，为Ⅱ类储层；台内藻纹层白云岩、粉细晶白云岩及泥粉晶白云岩的孔隙度<2.5%，为Ⅲ类储层。
（2）藻格架白云岩、藻凝块白云岩的储集空间以大孔隙大孔径为特征，藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩、细晶白云岩的储集空间以中孔隙中孔径为特征，藻纹层白云岩、粉细晶白云岩、泥粉晶白云岩的储集空间以小孔隙小孔径为特征。大孔隙主体被大喉径连通，小孔隙主体被小喉径连通，但小喉径喉道是所有孔隙的连通喉道，具双重孔喉结构。
（3）露头储层地质模型和数字露头模型表明，藻砂屑白云岩和细晶白云岩为丘基及丘间碎屑滩沉积，藻叠层白云岩为丘基之上微生物丘拓植阶段的沉积，藻格架白云岩为丘发育鼎盛期的丘核建造，藻凝块白云岩为丘翼沉积。岩石微相叠置关系清晰，与孔渗相关性好，揭示灯四段上亚段台缘带是储层发育的有利区带，具规模发育潜力。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
魏国齐, 张本健, 谢增业, 等. 深层超深层碳酸盐岩特大型气田形成主控因素: 以四川盆地安岳和蓬莱气田为例[J]. 中国石油勘探, 2025, 30(2): 1-15.

WEI Guoqi, ZHANG Benjian, XIE Zengye, et al. Main controlling factors for the formation of deep to ultra-deep carbonate giant gas fields: a case study of Anyue and Penglai gas fields in Sichuan Basin[J]. China petroleum exploration, 2025, 30(2): 1-15.

[2]
杨雨, 文龙, 宋泽章, 等. 川中古隆起北部蓬莱气区多层系天然气勘探突破与潜力[J]. 石油学报, 2022, 43(10): 1351-1368, 1394.

YANG Yu, WEN Long, SONG Zezhang, et al. Breakthrough and potential of natural gas exploration in multi-layer system of Penglai gas area in the north of central Sichuan paleo-uplift[J]. Acta petrolei sinica, 2022, 43(10): 1351-1368, 1394.

[3]
文龙, 谢继容, 张本健, 等. 四川盆地德阳—安岳裂陷西侧大探1井震旦系灯影组天然气勘探重大突破及意义[J]. 天然气工业, 2023, 43(11): 7-18.

WEN Long, XIE Jirong, ZHANG Benjian, et al. Well Datan 1 in west side of Deyang-Anyue rift, Sichuan Basin: great breakthrough in natural gas exploration in Sinian Dengying Formation and its significance[J]. Natural gas industry, 2023, 43(11): 7-18.

[4]
张飞, 张浪, 张连进, 等. 蓬莱气田db1区震旦系灯影组四段深层碳酸盐岩储层分类预测[J]. 中国石油勘探, 2025, 30(2): 84-97.

ZHANG Fei, ZHANG Lang, ZHANG Lianjin, et al. Classification and prediction of deep carbonate reservoirs in the fourth member of the Sinian Dengying Formation in db1 block, Penglai gas field[J]. China petroleum exploration, 2025, 30(2): 84-97.

[5]
李柱正, 石晶慧萃, 王家辉, 等. 川中德阳—安岳古裂陷槽震旦系灯影组残丘型储层特征及其油气勘探意义[J]. 天然气地球科学, 2022, 33(8): 1263-1275.

LI Zhuzheng, SHI Jinghuicui, WANG Jiahui, et al. Characteristics of residual hill-type reservoir of Sinian Dengying Formation in Deyang-Anyue ancient rift trough, central Sichuan and its significance for oil and gas exploration[J]. Natural gas geoscience, 2022, 33(8): 1263-1275.

[6]
赵文智, 王小芳, 王鑫, 等. 四川盆地震旦系灯影组地层厘定与岩相古地理特征[J]. 古地理学报, 2022, 24(5): 852-870.

ZHAO Wenzhi, WANG Xiaofang, WANG Xin, et al. Stratigraphic sequence re-determination and lithofacies palaeogeographical characteristics of the Sinian Dengying Formation in Sichuan Basin[J]. Journal of palaeogeography, 2022, 24(5): 852-870.

[7]
郭旭升, 胡东风, 段金宝, 等. 四川盆地北部宁强胡家坝灯影组四段岩石特征及沉积环境分析[J]. 石油实验地质, 2018, 40(6): 749-756.

GUO Xusheng, HU Dongfeng, DUAN Jinbao, et al. Rock features and sedimentary environment of the fourth member of Dengying Formation in Hujiaba section of Ningqiang, northern Sichuan Basin[J]. Petroleum geology & experiment, 2018, 40(6): 749-756.

[8]
汪泽成, 姜华, 陈志勇, 等. 中上扬子地区晚震旦世构造古地理及油气地质意义[J]. 石油勘探与开发, 2020, 47(5): 884-897.

WANG Zecheng, JIANG Hua, CHEN Zhiyong, et al. Tectonic paleogeography of Late Sinian and its significances for petroleum exploration in the middle-upper Yangtze region, South China[J]. Petroleum exploration and development, 2020, 47(5): 884-897.

[9]
马奎, 文龙, 张本健, 等. 四川盆地德阳—安岳侵蚀裂陷槽分段性演化分析和油气勘探意义[J]. 石油勘探与开发, 2022, 49(2): 274-284.

MA Kui, WEN Long, ZHANG Benjian, et al. Segmented evolution of Deyang-Anyue erosion rift trough in Sichuan Basin and its significance for oil and gas exploration, SW China[J]. Petroleum exploration and development, 2022, 49(2): 274-284.

[10]
李双建, 孙冬胜, 蔡立国, 等. 川北米仓山山前带碎屑锆石U-Pb年代学及盆山演化意义[J]. 大地构造与成矿学, 2018, 42(6): 1087-1107.

LI Shuangjian, SUN Dongsheng, CAI Liguo, et al. Detrital zircon U-Pb geochronology of Micang mountain piedmont zone, northern Sichuan Basin and its significance to basin-mountain evolution[J]. Geotectonica et metallogenia, 2018, 42(6): 1087-1107.

[11]
丁一, 刘树根, 文龙, 等. 绵阳—长宁拉张槽东北缘埃迪卡拉系灯影组上部地层缺失及构造意义[J]. 地质学报, 2025, 99(2): 352-364.

DING Yi, LIU Shugen, WEN Long, et al. Strata missing of the Ediacaran upper Dengying Formation at the northeastern Mianyang-Changning intracratonic sag, and tectonic implications[J]. Acta geologica sinica, 2025, 99(2): 352-364.

[12]
郭旭升, 胡东风, 黄仁春, 等. 川东北地区胡家坝震旦系灯影组古油藏特征及其油气勘探意义[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(4): 673-683.

GUO Xusheng, HU Dongfeng, HUANG Renchun, et al. Feature of paleo-oil pools in the Sinian Dengying Formation, northeastern Sichuan Basin, and its significance to exploration[J]. Oil & gas geology, 2020, 41(4): 673-683.

[13]
沈安江, 李杰, 龙晓平, 等. 四川盆地北缘亢家洞灯影组四段焦沥青Re-Os定年与烃源岩示踪[J]. 岩石学报, 2022, 38(6): 1702-1712.

SHEN Anjiang, LI Jie, LONG Xiaoping, et al. Re-Os dating and oil-source correlation of the pyrobitumen in the Member 4, Dengying Formation of the Kangjiadong paleo-reservoir, northern margin of the Sichuan Basin[J]. Acta petrologica sinica, 2022, 38(6): 1702-1712.

[14]
王良军. 川北地区灯影组四段优质储层特征及控制因素[J]. 岩性油气藏, 2019, 31(2): 35-45.

WANG Liangjun. Characteristics and controlling factors of high-quality reservoirs of the fourth member of Dengying Formation in northern Sichuan Basin[J]. Lithologic reservoirs, 2019, 31(2): 35-45.

[15]
王振宇, 张云峰, 杨红强, 等. 塔里木板块塔中83井-16 井区上奥陶统礁滩复合体储层结构[J]. 高校地质学报, 2011, 17(4): 577-585.

WANG Zhenyu, ZHANG Yunfeng, YANG Hongqiang, et al. Reservior structures of the Upper Ordovician reef complexes in Tazhong 83-16 well area, Tarim Block[J]. Geological journal of China universities, 2011, 17(4): 577-585.

[16]
代宗仰, 周翼, 陈景山, 等. 塔中中上奥陶统礁、滩相储层的特征及评价[J]. 西南石油学院学报, 2001, 23(4): 1-4.

DAI Zongyang, ZHOU Yi, CHEN Jingshan, et al. The characteristics and evaluation of Middle & Upper Ordovician reef & shoal-relelated carbonate reservoir in Tazhong north slope, Tarim Basin[J]. Journal of Southwest Petroleum Institute, 2001, 23(4): 1-4.

[17]
BELLIAN J A, KERANS C, JENNETTE D C. Digital outcrop models: applications of terrestrial scanning lidar technology in stratigraphic modeling[J]. Journal of sedimentary research, 2005, 75(2): 166-176.

[18]
JANSON X, KERANS C, BELLIAN J A, et al. Three-dimensional geological and synthetic seismic model of Early Permian redeposited basinal carbonate deposits, Victorio Canyon, west Texas[J]. AAPG bulletin, 2007, 91(10): 1405-1436.

[19]
郑剑锋, 沈安江, 乔占峰. 基于数字露头的三维地质建模技术: 以塔里木盆地一间房剖面一间房组礁滩复合体为例[J]. 岩性油气藏, 2015, 27(5): 108-115.

ZHENG Jianfeng, SHEN Anjiang, QIAO Zhanfeng. 3D geologic modeling technology based on digital outcrop: a case study of reef-shoal body of Yijianfang Formation in Yijianfang outcrop, Tarim Basin[J]. Lithologic reservoirs, 2015, 27(5): 108-115.

[20]
乔占峰, 沈安江, 郑剑锋, 等. 基于数字露头模型的碳酸盐岩储集层三维地质建模[J]. 石油勘探与开发, 2015, 42(3): 328-337.

QIAO Zhanfeng, SHEN Anjiang, ZHENG Jianfeng, et al. Three-dimensional carbonate reservoir geomodeling based on the digital outcrop model[J]. Petroleum exploration and development, 2015, 42(3): 328-337.

[21]
乔占峰, 郑剑锋, 张杰, 等. 海相碳酸盐岩储层建模和表征技术进展及应用[J]. 海相油气地质, 2019, 24(4):15-26.

QIAO Zhanfeng, ZHENG Jianfeng, ZHANG Jie, et al. The latest progress on reservoir characterization for marine carbonate and its significance[J]. Marine origin petroleum geology, 2019, 24(4): 15-26.

Options
文章导航

/

〈 〉

联系我们
地址：浙江省杭州市西溪路920号　
邮编：310023
电话：0571-85224922,85224923,85224960
Email：mopg_hz@petrochina.com.cn
期刊在线
  • 当期目录
  • 优先出版
  • 过刊浏览
  • 高级检索
  • 虚拟专刊
  • 阅读排行
  • 下载排行
  • 引用排行
    • 关注微信公众号
    访问统计
    总访问量
    今日访问 　
    在线人数
    苏ICP备09078051号-5　版权所有 © 《海相油气地质》编辑部