生储盖及组合特征

生储盖及组合特征_东秦岭－大别造山

3．1．4．1 烃源岩

烃源岩是盆地油气生成和聚集成藏的物质基础，烃源岩与构造、盆地类型以及在层序地层格架中的位置息息相关，正是构造与盆地类型及演化、沉积环境和层序地层等控制了烃源岩的时空展布规律。石油天然气的大量生成离不开岩石中丰富的有机质，这不仅需要丰富的有机质来源（大量生物生长）以及相对还原的埋藏条件，而且需要相对低的沉积速率，三者的结合才能形成烃源岩堆积。生物演化的阶段性、沉积环境的分异性等，导致了烃源岩多出现于一些特定的地质时期、特定构造背景和特定的沉积环境，后者受大地构造背景和相对海平面变化等因素控制。

1．烃源岩评价标准

本项目在参照前人烃源岩评价标准的基础上，结合造山带两侧实际地质条件，按照海相、海陆过渡相、陆相等环境分岩石类型分别采用不同的评价标准。

（1）海相碳酸盐岩：根据国内碳酸盐岩烃源岩研究现状及热模拟实验研究成果，本项目认为秦建中（2005）的碳酸盐岩烃源岩评价标准（表3－1－3）更适合造山带南北两侧盆地新元古界—古生界实际情况，即碳酸盐岩烃源岩有机碳含量下限：未成熟—成熟为0．3％，高成熟—过成熟为0．2％，故本项目采用秦建中等（2005）提出的碳酸盐岩烃源岩评价标准对区内古生界碳酸盐岩进行评价。

表3－1－3 国内海相碳酸盐岩烃源岩评价标准（秦建中等，2005）

（2）海相泥质岩：由于造山带南北两侧古生界海相泥质烃源岩热演化程度较高，进行评价时需要考虑热演化的影响，故采用秦建中（2005）的泥质烃源岩评价标准对区内新元古界—下古生界海相泥质烃源岩进行评价（表3－1－4）。

表3－1－4 国内泥质烃源岩有机质丰度评价标准（秦建中等，2005）

（3）海陆交互相煤系烃源岩：通过对比黄第藩（1996）关于含煤地层中煤岩、煤系泥岩、碳质泥岩的评价标准、曹代勇等（2001）建立的渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩的评价标准，以及陈建平等（1997）根据有机碳将煤系烃源岩划分为煤系泥岩（TOC＜6％）、碳质泥岩（TOC介于6％～40％）、煤（TOC＞40％）所建立的煤系烃源岩评价标准（表3－1－5）。本项目认为陈建平等（1997）的烃源岩评价标准更适合造山带南北两侧，故采用该标准对区内上古生界煤系烃源岩进行评价。

表3－1－5 煤系油源岩有机质丰度评价标准（陈建平等，1997）

（4）内陆河湖相泥质岩：黄第藩等于1990—1992年对我国不同地区的陆相烃源岩有机质丰度参数进行了大量统计和研究，1992年建立了我国陆相烃源岩的评价标准（表3－1－6），成为我国公认的陆相烃源岩评价标准，本项目采用该标准评价中新生界陆相烃源岩。

表3－1－6 陆相烃源岩有机质丰度评价（黄第藩等，1992）

2．南侧主要烃源岩

按照本项目选定的烃源岩评价标准，结合前人的研究成果和室内分析化验资料表明，中扬子地区烃源岩主要发育于下震旦统陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组（水井沱组）、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部、二叠统栖霞组和上二叠统吴家坪组—大隆组等层位（表3－1－7）。

表3－1－7 中扬子地区下震旦统—中三叠统烃源岩发育层位简表

1）下震旦统烃源岩：中扬子地区下震旦统烃源岩主要为陆棚－盆地相黑色页岩、深灰－灰黑色泥晶灰岩及含碳含泥云岩，主要出现于克拉通边缘坳陷或被动大陆边缘，其发育与加里东运动早幕早时的构造拉张背景关系密切。

（1）有机质成熟度：湘鄂西石门杨家坪剖面，陡山沱组烃源岩等效镜质体反射率值分布于2．43％～4．3％，均值为3．44％，处于过成熟演化阶段；宜昌地区的官庄坪剖面，陡山沱组烃源岩等效镜质体反射率值分布为1．16％～3．61％，大部分在3．0％以上，处于过成熟阶段；神农架地区，陡山沱组烃源岩等效镜质体反射率一般为2．95％～5．09％，平均值为4．02％，反映有机质主要处于过成熟阶段；大洪山地区，陡山沱组烃源岩等效镜质体反射率一般为1．65％～2．39％，平均值为2．31％，反映有机质主要处于过成熟阶段。总体上看，中扬子地区下震旦系统陡山沱组等效沥青反射率均大于2．0％，反映烃源岩由于经历地质时间长，埋深大，热演化程度高，现今有机质主要处于过成熟阶段。此外，沥青反射率均表现出明显的多期性，如杨家坪剖面陡山沱组七个样品的镜下观测表明，具三期沥青反射率，第三期测值相对较少，沥青反射率分布为0．85％～2．23％，平均1．38％，标准偏差均值为0．1437；第二期测值一般为5～28个，沥青反射率分布为2．12％～3．5％，平均2．72％，标准偏差均值为0．387；第一期测值8～21个，沥青反射率为4．02％～6．04％，平均为4．77％，标准偏差均值为0．7322。由此看出沥青形成时间越早，热演化程度越高，测值一般越高，标准偏差越大，数据体越分散。平面上，中扬子地区下震旦统烃源岩普遍达到了过成熟阶段，等效沥青反射率具有西部高、东部低，南北高、中部低的特点，高演化区主要分布在神农架北部、湘鄂西、鄂东南地区，镜质体反射率一般大于3．5％；潜江—钟祥以北地区为相对低值区，镜质体反射率一般大于2．5％。上述下震旦统烃源岩镜质体反射率平面分布特点反映了沉积盆地及古隆起对烃源岩演化的控制，震旦纪早期，中扬子南、北两侧为伸展裂陷背景下的被动大陆边缘裂谷－盆地环境，具有相对高的地热流背景，促进了烃源岩演化；在中扬子东部加里东期早期存在的鄂中古陆，对烃源岩演化也具有控制作用。

（2）有机质类型：中扬子地区下震旦统陡山沱组烃源岩，有机显微组分构成中腐泥组＋壳质组含量较高，为78．3％～95．3％，其中壳质组含量一般含量少于0．5％，腐泥组亚组分中以腐泥无定形体为主；其次为镜质组分，为5．7％～21．0％；少含惰质组，一般含量少于3％。从干酪根类型指数（TI）计算结果看，以Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根为主（表3－1－8），说明中扬子地区震旦系烃源层有机母源以低等水生生物为主。干酪根碳同位素（δ13C）反映干酪根的生源构成，一般来说，脂族碳贫δ13C，而羰基、羧基、酚和胺基碳相对富含δ13C；类脂物相对富集轻碳同位素，而蛋白质和碳水化合物相对富集重碳同位素。因此，烃源岩碳同位素组成与有机质生源输入、沉积环境等因素密切相关，而且基本上不受成熟度的影响，可以作为划分有机质类型的有效参数。宜昌官庄坪下震旦统剖面陡山沱组烃源岩中δ13C干＜－30‰（表3－1－9），属于Ⅰ型干酪根，比较轻，反应其母质以低等的菌藻类为生源构成的特点。

（3）有机质丰度：湘鄂西石门杨家坪剖面，陡山沱组烃源岩有机碳含量大部分在0．5％以下，只有约有30％的样品有机碳含量在0．5％以上，最大可达2．09％，属差—中等级别烃源岩。宜昌地区官庄坪剖面，陡山沱组以深灰色泥岩、灰黑色云质灰岩为主，有机碳含量一般为0．1％～1．6％，主频率为0．4％～0．5％，少数样品的有机碳含量可以达到2．0％以上，均值为0．59％／25块，有机碳含量高值区一般分布在本组中下部，属中等级别烃源岩。神农架地区，陡山沱组主要为灰黑色碳质泥岩、深灰色泥泥岩及灰黑色硅质、碳质板岩，有机碳含量的高值部分主要集中在陡山沱组下部的碳质泥岩，有机碳含量为0．74％～6．27％，平均含量为2．96％／5块，属好—很好级别烃源岩。大洪山地区，陡山沱组岩性为深灰、灰黑色（含碳质）泥岩、粉砂质泥岩、含粉砂泥岩、泥岩，烃源岩有机碳含量分布为1．13％～3．73％，平均含量为1．70％／7块，属很好级别烃源岩。鄂东南崇阳—通山以北，上震旦统灯影组有机碳高值区主要分布在灯影组二段的黑色碳质页岩及含碳泥页岩，有机碳含量为6．38％～7．29％，平均为6．84％，为很好级别烃源层，陡山沱组有机碳普遍偏低，有机碳含量为0．13％～0．19％，属非烃源层；崇阳—通山以南陡山沱组为灰黑色及黑色碳质泥页岩，平均有机碳含量为0．89％，属好级别烃源层。平面上，中扬子地区下震旦统烃源岩有机碳含量总体表现为南北高、中部低特点，高值区主要分布于中扬子区南北两侧，即北侧的神农架—兴山一带，有机碳含量一般为1．5％～2．0％；南侧的桑植—华容—通山一带，有机碳含量一般为1．0％～2．0％；而中扬子地区主体部位发育东西向有机碳含量低值区，即利川—五峰—荆州—仙桃一带，有机碳含量一般为小于0．8％。反映早震旦世中扬子南北被动大陆边缘盆地，以及克拉通台地内部坳陷——湘鄂西地区均有利于烃源岩的发育。

表3－1－8 中扬子地区震旦系烃源岩干酪根显微组分及有机质

表3－1－9 下震旦统烃源岩干酪根碳同位素值及其类型

（4）烃源岩平面分布：震旦系陡山沱组泥质烃源岩的分布，明显受到沉积相控制，主要分布在中扬子南、北两侧被动大陆边缘盆地和克拉通边缘坳陷中的陆棚与盆地相区。平面上泥质烃源岩的分布表现为西部厚东部薄和南、北厚中部薄的特点，以湘鄂西地区烃源岩厚度最大，一般在50～150m，在鹤峰白果坪最厚，达347m，向东西两侧烃源岩厚度减薄；次为鄂东南、神农架地区，厚度一般在50m以上，江汉平原地区主体厚度小于20m。

2）下寒武统牛蹄塘组烃源岩：主要为陆棚－深缓坡相灰黑－黑色泥页岩、碳质泥页岩及石煤夹层与深灰－灰黑色薄层泥晶灰岩、泥灰岩和含泥质泥晶云岩等，主要出现于克拉通边缘坳陷及被动大陆边缘盆地内，发育于加里东运动早幕晚时的构造拉张期。

（1）有机质成熟度：湘鄂西石门杨家坪剖面，下寒武统烃源岩沥青等效镜质体反射率为3．2％～4．0％，表明烃源岩已处于过成熟演化阶段；宜昌地区泰山庙剖面，下寒武统烃源岩沥青等效镜质体反射率值基本上在2．38％～2．75％，表明烃源岩已达过成熟演化阶段；神农架地区下寒武统烃源岩沥青等效镜质体反射率为2．37％～3．93％，平均值为3．49％，反映有机质主要处于过成熟演化阶段；大洪山地区，下寒武统烃源岩沥青等效镜质体反射率为1．67％～2．32％，反映有机质主要处于高成熟—过成熟演化阶段；鄂东南地区，下寒武统烃源岩镜质体反射率为3．75％～4．75％，反映有机质主要处于过成熟演化阶段。总体上看，中扬子地区下寒武统烃源岩均达到高成熟—过成熟演化阶段，等效沥青反射率以大于2．0％为主，多数区域为2．3％～3．5％，反映有机质主要处于过成熟阶段，局部地区见及高成熟演化有机质。结合中－上寒武统实测的镜质体反射率分析，自下而上，热演化程度逐渐降低（图3－1－2）。此外，下寒武统烃源岩沥青反射率也表现出明显的多期性。平面上，中扬子地区下寒武统烃源岩等效沥青反射率与震旦系烃源岩具有相似的特点，即西部高、东部低，南北高、中部低，高演化区主要分布在神农架北部、湘鄂西、鄂东南地区，镜质体反射率一般大于3．0％；青峰－襄樊－广济断裂以北地区具有更高的镜质体反射率，一般大于4．0％；潜江—荆门以北地区为相对低值区，镜质体反射率一般大于2．0％。上述下寒武统烃源岩镜质体反射率平面分布特点，也反映了沉积盆地及古隆起对烃源岩演化的控制。

图3－1－2 Ro随深度演化图

（2）有机质类型：中扬子地区下寒武统泥质岩类烃源岩，有机显微组分构成均以腐泥组＋壳质组含量高为特征，但在平面上具有一定差异。在神农架地区，腐泥组＋壳质组含量一般为80．7％～92．0％，平均为87．6％，其次为镜质组分，为4．3％～19．3％，平均为12．4％，少含惰质组；在湘鄂西地区，杨家坪剖面腐泥组＋壳质组含量平均为85．0％，其次为镜质组分，为10．3％～17．0％，平均为13．6％；在鄂东南地区，腐泥组＋壳质组含量一般为54．3％～76．7％，平均为68．0％，镜质组分含量较高，一般为23．3％～45．7％，平均为31．5％。从干酪根类型指数看（图3－1－3），类型指数基本上在60～90之间，中扬子地区大部分地区以Ⅱ1（腐殖－腐泥型）—Ⅰ（腐泥型）干酪根为主；在鄂东南地区，总体干酪根类型指数偏低，多小于60，且存在Ⅱ2（腐泥－腐殖型）干酪根。此外，在宜昌泰山庙剖面，下寒武统泥岩个别母质类型指数小于0，为腐殖型，与沥青质含量高有关系。中扬子地区寒武系烃源岩中干酪碳根同位素δ13C干＜－28‰（表3－1－10），体现了Ⅰ型干酪根的母质特征，反映其母质以低等的菌藻类为主要生源构成的特点。

图3－1－3 下寒武统烃源岩干酪根母质类型指数

表3－1－10 寒武系烃源岩干酪根碳同位素值及其类型

（3）有机质丰度：神农架地区，寒武系烃源岩发育层段主要分布在下统牛蹄塘组，岩性为深灰色、灰黑色碳质泥岩、灰质泥岩及灰黑色含碳灰岩，有机碳含量为0．41％～1．96％，平均含量为1．17％／24块，达好—最好烃源岩级别；鄂东南崇阳—通山以北地区，下寒武统牛蹄塘组下部的灰黑色碳质页岩、黑色碳质泥岩及石牌组下部的灰黑色碳质泥岩、含碳页岩为主要烃源岩，其中牛蹄塘组有机碳含量为0．69％～20．26％，平均有机碳为8．7％，为好—很好级别烃源层，石牌组有机碳含量为0．75％～1．13％，平均为0．94％，属好级别烃源层；崇阳—通山以南地区，牛蹄塘组有机碳含量为0．43％～21．78％，平均含量为5．05％，为好级别的优质烃源岩，岩性为黑色碳质页岩。此外，崇阳—通山以南地区，中－下寒武统杨柳岗组有机碳含量为1．57％～4．27％，平均含量为2．91％，岩性为灰黑色碳质页岩及深灰色泥灰岩，为一套很好级别烃源层。平面上，中扬子地区下寒武统泥质烃源岩有机碳含量表现为西高东低、北高南低的特点，有机碳高值区主要分布在城口－镇坪－巫溪、湘鄂西－鄂东南和青峰－襄樊－广济断裂以北的两陨—安陆一带，前两个地区有机碳含量达2％～3．5％；有机碳含量上述分布特点，表明早寒武世中扬子南北两侧被动大陆边缘裂谷－盆地有利于烃源岩的发育。此外，在中扬子克拉通台地内部湘鄂西坳陷，发育北东向有机碳含量高值区，有机碳含量达2．5％～3．5％；受早寒武世鄂中古陆存在的控制，下寒武统烃源岩有机碳含量具有向北东降低的趋势。

（4）烃源岩平面分布：下寒武统烃源岩的发育，与加里东运动早幕的构造拉张和强烈坳陷所引起的大规模区域性海侵有关。平面上，下寒武统泥质烃源岩分布表现为西部厚东部薄和南北厚的特点，以湘鄂西地区—鄂东南地区和城口北一带厚度大，厚度100～200m。由于中扬子地区东部江汉平原地区早寒武世鄂中古陆的存在，控制了该地区烃源岩的平面展布，江汉平原地区烃源岩厚度20～50m；在江汉平原东部钟祥—京山—簰洲一带古地貌比较高，最大海侵期也未波及至此而缺失寒武纪早期沉积，不发育下寒武统烃源岩；向西南至荆门一带沉积了与牛蹄塘组（水井沱组）黑色岩系同期异相的刘家坡组碳酸盐岩，烃源岩也不发育；再向西至宜昌、神农架一带水体变深，沉积建造以黑色岩系为主，成为有利烃源岩发育区，厚度50～100m。该期古陆北侧存在同沉积断裂，控制了下寒武统杨家堡组和庄子沟组深水黑色岩系沉积，为有利烃源岩发育区。

3）中扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部烃源岩，主要为陆棚相黑色碳质页岩，且主要见于克拉通坳陷内，发育于加里东运动晚幕晚时以区域构造挤压为主的强烈挠曲坳陷时期。

（1）有机质成熟度：湘鄂西湾潭剖面，奥陶系镜质体反射率分布为3．1％～4．9％，处于过成熟演化阶段；志留系镜质体反射率值也较高，分布在3．1％～4．5％之间，处于过成熟的演化阶段。宜昌地区黄花场剖面，奥陶系镜质体反射率值分布于1．7％～2．80％范围，处于高成熟—过成熟演化阶段；王家湾剖面志留系沥青反射率测值一般可以分为2～3组，等效镜质体反射率值一般分布为1．31％～2．6％，处于高成熟—过成熟的演化阶段。大洪山地区，奥陶系烃源岩镜质体反射率为1．42％～2．84％，平均值为2．13％，反映有机质主要处于过成熟演化阶段；志留系烃源岩镜质体反射率为1．11％～2．19％，平均值为1．94％，反映有机质主要处于高成熟演化阶段。神农架地区，奥陶系烃源岩镜质体反射率为1．96％～4．04％，平均值为2．84％，反映有机质主要处于过成熟演化阶段；志留系烃源岩镜质体反射率为1．34％～3．47％，平均值为2．26％，反映有机质主要处于过成熟演化阶段。江汉平原簰深1井，志留系各层段多具三期沥青反射率，第一期分布范围为2．44％～3．76％，平均值为3．15％，有机质处于过成熟阶段；第二期分布范围为1．10％～2．10％，平均值为1．55％，有机质处于高成熟阶段；第三期分布范围为0．74％～1．26％，平均值为0．91％，有机质处于成熟阶段。第一期等效镜质体与深度关系回归线相关性较好（图3－1－4），代表了地层所经历的热演化历程，它们随深度的增加演化程度逐渐增加；而第一、二期与埋深无相关性，应为后期发生两期油气运移导致多期沥青赋存的结果。总体上看，中扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部烃源岩，等效沥青反射率以大于2．0％为主，多数区域为2．0％～2．5％，反映有机质主要处于过成熟阶段，局部地区见及高成熟演化有机质。平面上，中扬子地区上奥陶统五峰组－下志留统龙马溪组下部烃源岩镜质体反射率，仍然表现为西部高、东部低，南北高、中部低，除湘鄂西、鄂东南地区仍为高演化区外，北部高演化区由神农架北部转移至南漳—宜城一带，镜质体反射率一般大于2．0％；青峰－襄樊－广济断裂以北地区具有更高的镜质体反射率，一般大于3．0％～4．0％；潜江—宜昌一带为相对低值区，镜质体反射率一般为1．5％左右。

图3－1－4 簰深1井志留系Ro随深度演化图

（2）有机质类型：从图3－1－5可以看出，中扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部泥质岩类烃源岩，有机显微组分均以腐泥组＋壳质组含量高为特征，一般含量大于80％；与下震旦统和下寒武统烃源岩比较，其具有较高的镜质组分含量，一般为15％～35％，平均为23．7％。干酪根显微组分，在平面上具有一定差异，鄂东南地区的镜质组分含量明显高于神农架和湘鄂西地区，镜质组分平均为34．1％。上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部烃源岩类型指数表现出分区的特点，神农架地区，类型指数为60～90，以Ⅱ1—Ⅰ干酪根为主；大洪山地区惠亭山剖面，类型指数为60～75，以Ⅱ1干酪根为主；在湘鄂西湾潭剖面，类型指数为15～50，以Ⅱ2—Ⅱ1干酪根为主；在鄂东南地区，干酪根类型指数变化范围大，为－44～94．7，以Ⅱ1—Ⅰ干酪根为主，存在Ⅱ2和Ⅲ型干酪根；江汉平原区簰深1井志留系干酪根镜检结果显示中－下志留统主要为Ⅲ和Ⅱ2型干酪根，少数为Ⅱ1型干酪根。宜昌王家湾、京山马刨泉剖面志留系烃源岩干酪根碳同位素δ13C干均小于－28‰，其中，奥陶系δ13C干值为－28．04‰～－29．38‰；龙马溪组δ13C干值为－28．37‰～－34．29‰；罗惹坪组δ13C干值为－29．28‰～－29．69‰；纱帽组δ13C干值为－28．16‰～35．01‰，均较轻，其母质类型较好，属于Ⅰ型干酪根。

（3）有机质丰度：鄂西地区湾潭剖面，志留系有机碳含量很低，大部分都在0．1％以下，少数样品有机碳含量为0．1％～0．2％，只有龙马溪组底部个别样品TOC值可达0．4％；上奥陶统五峰组有机碳含量则较高，分布为1．15％～2．24％，为很好级别烃源岩。宜昌地区王家湾剖面，龙马溪组岩性为灰黑色、深灰色泥岩，有机碳含量分布为0．41％～1．85％，为中等—好级别烃源岩；黄花场剖面，上奥陶统五峰组为深灰色、黑色碳质、硅质泥页岩，有机碳含量较高，分布为1．39％～2．95％，为很好级别烃源岩。神农架地区奥陶系烃源岩，主要发育于下统大湾组、上统五峰组，岩性为黑色、灰黑色碳质泥岩，有机碳含量为0．46％～3．56％，平均含量为0．83％／5块，为好级别烃源岩；志留系下统龙马溪组岩性为黑色、灰黑色碳质泥岩，有机碳含量为0．59％～1．88％，平均含量为1．49％／9块，为很好级别烃源岩。大洪山地区，上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组烃源岩，岩性为深灰色、灰黑色硅质泥岩、碳质泥岩，有机碳含量分布在2．00％～2．67％，平均含量为2．14％／4块，属很好级别烃源岩。鄂东南崇阳—通山以北地区，志留系高家边组有机碳的高值区集中分布在下部，为1．15％～1．65％，平均为1．4％，为很好级别烃源层；崇阳—通山以南，志留系高家边组有机碳含量高值区也集中分布在下部，有机碳含量为4．24％，为很好级别烃源层。簰深1井志留系共分析155块有机碳，有机碳含量差别较大，为0．02％～3．99％（表3－1－11），其中，纱帽组有机碳含量最低，平均值0．06％；罗惹坪组平均值0．13％；龙马溪组深灰色或黑色泥岩的有机碳含量最高，平均值为0．66％。按照泥质烃源岩评价标准，纱帽组和罗惹坪组为非烃源岩，龙马溪组为中等烃源岩；其中，龙马溪组下部发育优质烃源岩45m，有机碳含量1．2％～3．99％，平均值2．46％／12块，为很好级别烃源层。从图3－1－6可见，纱帽组有机碳含量值低，对应相对较高的生烃潜力（S1＋S2）和氯仿沥青“A”，表明三者之间不相对应，这可能是志留系烃源岩热演化程度过高（其Ro平均均大于3％），降解烃趋于枯竭，造成岩石热解分析中的生烃潜力（S1＋S2）和氯仿沥青“A”极低所致。平面上，中扬子地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部泥质烃源岩，总体表现为南北高、中部低的特点，有机碳含量低值区主要发育在中扬子台地区宜昌—仙桃地区，有机碳含量小于0．6％；向南、北两侧有机碳含量增高，神农架—京山地区和恩施—华容—鄂东南地区，有机碳含量较高，一般为1．5％～2．0％。

图3－1－5 烃源岩有机显微组分构成直方图

表3－1－11 簰深1井烃源岩有机碳含量统计表

图3－1－6 簰深1井志留系泥岩有机质丰度参数图

（4）烃源岩平面分布：上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组烃源岩以黑色泥页岩为主，其成因与快速海侵造成的海平面迅速上升形成缺氧滞留盆地环境有关。区域上，主要发育在中扬子地区中部，呈近东西向展布，向南、北两侧厚度具有减薄的趋势。在中部的五峰—南漳一带厚度较大，为60～70m；在北部神农架地区和南部慈利—华容地区厚度一般在30m左右。

4）中扬子地区中二叠统栖霞组烃源岩，主要为深缓坡－陆棚相的灰－深灰色泥粉晶灰岩、生屑灰岩、泥灰岩和灰泥岩等，主要见于克拉通坳陷内，发育于继区域构造隆升后的华力西晚幕早时构造拉张－拗陷期。

（1）有机质成熟度：宜昌地区麻阳河剖面，二叠系镜质体反射率较低，一般分布在0．8％～1．18％，反映有机质处于成熟演化阶段；神农架地区，二叠系烃源岩镜质体反射率为1．19％～1．71％，平均值为1．50％，反映有机质处于高成熟演化阶段；大洪山地区钟祥大口剖面，二叠系镜质体反射率为1．31％～1．48％，平均值为1．41％，反映有机质处于高成熟演化阶段；鄂东南地区乌龙泉、金山店，二叠系镜质体反射率为1．24％～1．41％，反映有机质处于成熟—高成熟演化阶段。总体上看，中扬子地区二叠系烃源岩镜质体反射率为1．5％～2．0％，反映有机质主要处于高成熟阶段，局部处于成熟演化阶段。平面上，神农架—咸丰一线以西的鄂西－渝东地区烃源岩演化程度高，达2．5％以上；在江汉平原地区当阳—咸宁—通山一带发育北西向为高值区；而荆门－京山以南为烃源岩演化低值区，镜质体反射率在1．0％左右。

（2）有机质类型：中扬子地区二叠系泥质岩类和碳酸盐岩类烃源岩，有机显微组分均以腐泥组＋壳质组为主，在56．3％～89．7％之间，平均为76．8％；其次为镜质组组分，一般在15％～30％之间，平均为22．7％；少含惰质组组分。干酪根类型指数在40～70之间，以Ⅱ1干酪根为主。从表3－1－12可以看出，在宜昌麻阳河剖面，二叠系烃源岩干酪根碳同位素值较轻，有机质类型以Ⅰ型为主，其中，栖霞组烃源岩δ13C干值分布在－30．31‰～－32．93‰；茅口组烃源岩除个别样品为－27．54‰外，其余值均小于－28‰，分布在－28．54‰～－35．11‰，有机质类型属于Ⅰ型；吴家坪组和大隆组烃源岩δ13C干也较轻，分别为－34．53‰和－29．48‰，有机质类型属于Ⅰ型。大洪山地区京山—钱场剖面，二叠系烃源岩干酪根碳同位素值，也显示有机质类型以Ⅰ型为主。

表3－1－12 二叠系烃源岩干酪根碳同位素数据表

（3）有机质丰度：宜昌地区麻阳河剖面，中二叠统栖霞组马鞍山段岩性为黑色碳质页岩夹薄煤层，有机碳含量较高，分布在1．99％～3．77％，个别样品为0．22％，平均值为2．43％／4块，为很好级别烃源岩；栖霞组灰岩段以黑色泥晶灰岩、深灰色泥晶生屑灰岩为主，有约17％的样品有机碳含量大于0．4％，最高为2．34％，平均值为0．33％／35块，为中等级别烃源岩；茅口组岩性以灰黑色、深灰色泥晶生屑灰岩为主，大多数样品的有机碳含量小于0．4％，大约有19％的样品有机碳值在0．4％以上，分布在0．4％～1．68％，平均值为0．30％／58块，为中等级别烃源岩；上二叠统吴家坪组有机碳含量很低，分布于0．07％～0．3％，均值为0．11％／8块，为非烃源岩；大隆组有机碳含量较高，分布在0．35％～1．15％范围，均值为0．7％／6块，为中等级别烃源岩。神农架地区，二叠系烃源岩为很好级别烃源岩，有机碳含量一般为0．69％～7．76％，最高含量达16．92％，平均为5．45％／13块，岩性主要为灰黑色、黑色碳质泥岩。大洪山地区，二叠系烃源岩以碳酸盐岩为主，有机碳含量分布于0．26％～2．52％，平均含量为0．98％／6块，属好级别烃源岩；泥质岩类烃源岩有机碳含量分布0．56％～2．54％，平均含量为1．03％，属好级别烃源岩。平面上，中扬子地区二叠系泥质烃源岩，有机碳含量分布表现为“三高夹两低”的特点，高值区主要分布在神农架—利川、钟祥—宜都和鄂东南地区，三个高值区呈北东向展布，有机碳含量分别为3．5％～5．0％、3．0％～5．0％、2．5％～3．0％，前两者有机碳含量具有向北东方向增加的趋势，反映受到扬子板块北部古特提斯裂解，海水自北向南侵入；二叠系泥质烃源岩有机碳含量低值区主要分布在五峰—南漳和慈利—钟祥一带，有机碳含量一般小于1．0％。中扬子地区二叠系碳酸盐岩烃源岩，有机碳含量一般小于0．7％，由于碳酸盐岩烃源岩主要为台地环境沉积，平面上分布规律性不强，总体上北西高、南部低，高值区主要分布在利川—神农架—保康及宜昌—仙桃—咸宁地区，有机碳含量分别为0．7％～1．0％、0．5％～0．7％。

（4）烃源岩平面分布：二叠系泥质烃源岩，其发育明显受到南秦岭裂陷打开、海水自南向北侵进的控制，平面上厚度分布在东西方向上呈“两高夹一低”特点，在京山—钟祥、神农架以西—恩施地区烃源岩厚度大，分别为60～100m和60m左右；保康—远安—澧县一带烃源岩厚度薄，一般小于20m。二叠系碳酸盐岩烃源岩主要发育在兴山—当阳地区和恩施—咸丰以西地区，烃源岩厚250～300m，向南、北两侧减薄。

3．1．4．2 储集层

1．储集层评价标准

根据造山带两侧碎屑岩和碳酸盐岩储层实际地质情况，参照相关行业标准以及各油田所使用的评价标准，采用石油行业标准《SY／T 6285—1997油气储层评价方法》（表3－1－13、表3－1－14）对区内储层进行评价。

表3－1－13 含油气碎屑岩储集岩评价分类标准（据SY／T 6285—1997）

表3－1－14 含油气碳酸盐岩储集岩评价分类标准（据SY／T 6285—1997）

2．南侧主要储集层

按照本项目选定的储集层评价标准，根据前人资料以及本次研究成果，中扬子地区上震旦统灯影组、下寒武统石龙洞组、中上寒武统、上石炭统黄龙组、中二叠统茅口组等地层，是碳酸盐岩储层发育的主要层系，这些层系的储层分别与相对应地质时期的镶边或缓坡碳酸盐台地有关，一般具有克拉通盆地沉积充填背景。

1）灯影组。

（1）储层岩石学特征：上震旦统灯影组储层的岩石类型包括颗粒云岩、结晶云岩、藻云岩、角砾状云岩等。颗粒云岩在灯影组普遍发育，常见类型为亮晶鲕粒云岩和亮晶颗粒云岩，部分颗粒云岩因较强烈的白云石化和重结晶作用，原始沉积结构遭受了破坏，多为残余颗粒结构，大部分已成为细－中晶云岩。在张家界三岔、宜昌三峡等剖面主要发育细－中晶残余颗粒白云岩，总体表现为厚度大、针孔发育。结晶云岩以粉晶－中晶云岩为主，晶间孔、晶内溶孔、非组构溶孔、溶洞等发育，是本区比较重要的储集岩类。藻云岩在区内比较普遍，如区内宜昌莲沱、神农架武山、海9井、簰深1井等，厚度较大，通常由蓝绿藻迹组成“格架”，呈线纹状、泡沫状或环状，局部重结晶强烈，原岩结构仅剩残余，窗格状孔隙发育，其间大多数孔隙为亮晶白云石或方解石全或半充填。簰深1井藻云岩发育，钻厚225．0m，白云石含量99％～100％，藻主要为蓝绿藻，呈团块状、条带状、纹层状分布，岩石呈叠层状、葡萄状构造，具粘连组构，由富藻灰泥粘连藻砂屑、藻斑点、藻内碎屑、藻线纹等而形成。角砾云岩主要分布于灯影组顶部或近顶部，横向厚度不稳定，目前区内主要发现于神农架武山、慈利南山坪等地，砾石大小混杂，棱角状为主，多为与古岩溶有关的风化残积层。

（2）储集空间类型：灯影组白云岩储层以晶间孔、溶蚀孔（洞）作为主要的储集空间，裂缝除具有一定的储集能力外，更重要的是起到沟通溶蚀孔、洞的作用。晶间孔主要存在于重结晶较强的、具或不具颗粒结构的粉－细晶白云岩中，位于半自形－自形的白云石晶体之间，在部分溶蚀孔、洞中充填的亮晶白云石间也可见到，是灯影组中常见的孔隙类型之一，石门杨家坪、张家界三岔、神农架武山等剖面这类孔隙常均有分布。溶孔在各类白云岩中均可见到，有非组构性溶孔、粒内溶孔、粒间溶孔，如神农架武山灯影组一段粉晶云岩见孔率高达78％，且都为未充填的溶孔；非组构性溶孔主要分布于重结晶较强的、具或不具颗粒结构的粉－细晶白云岩中，是在晶间孔基础上的溶蚀扩大形成的；灯影组粒内溶孔也较发育，在神农架武山剖面以砂屑内溶孔和砾屑内溶孔为主，粒内溶孔孔隙直径通常为0．1～0．8mm，最大可达3mm，面孔率一般为3％～10％，最大可达20％，该类孔隙的形状通常依颗粒的形状而变化，野外观察通常呈椭圆形或长状形，孔隙长轴略顺层排列，同时由于颗粒内部白云石重结晶强烈，部分孔隙的边界呈棱角状；粒间溶孔是灯影组另一种重要的孔隙类型，发育于灯影组一段的亮晶砂砾屑白云岩中，为颗粒白云岩胶结物被溶解而形成的孔隙，通常作为一种次要的孔隙与粒内溶孔伴生，局部层段较粒内溶孔更发育。溶洞为白云岩遭受非选择性溶蚀作用所形成，形似针状、锥状，局部成蜂窝状，常沿层理方向成拉长状分布，孔径一般为0．5～5mm，最大可达50mm。大多数溶洞被叶片状－粒状亮晶方解石白云石、少量短柱状石英半充填，局部全充填；局部宏观面孔率最高可达15％，是灯影组储层最主要的储集空间。神农架武山一带灯影组三段白云岩中溶孔、溶洞、溶沟较发育，孔（洞）径通常0．2～2cm，成层分布，未充填，横向连通性好；灯影组三段顶部可见溶洞最大达20cm×15cm，主要与灯影组沉积末期抬升暴露所形成的表生成岩环境有关。石门杨家坪、宜昌三峡等剖面也少量分布。裂缝以构造成因为主，普遍存在于灯影组二、三段中，其中以缝宽0．1～1mm的裂缝最为常见，产状以高角度（＞70°）为主，平直，延伸较远，未充填或被少量粒状亮晶白云石微充填；缝宽1～10mm的大、中裂缝也较发育，产状以35°～45°为主，被粒状亮晶白云石、少量硅质和沥青充填－半充填；水平微裂缝少见。这几类产状的裂缝相互切割，组成网格状系统，裂缝最发育区的密度可达40条／m。裂缝除在部分井段具有一定的储集能力外，主要起着连通孔隙的作用。张家界三岔、宜昌三峡、永顺王村等剖面裂缝均有不同程度的发育。

（3）储层物性：对神农架地区41块样品进行分析测试，表明灯影组一段的储集性能最好、灯影组三段次之、灯影组二段较差。神农架地区，灯影组一段储集岩主要是一套细晶粉晶白云岩、亮晶砂砾屑白云岩、溶孔亮晶砂砾屑白云岩和藻白云岩，粒内溶孔、粒间溶孔发育，孔隙度1．6％～12．8％，平均值6．1％／23块，渗透率平均值0．072×10－3μm2／23块；灯影组二段主要是一套硅化白云岩，硅化作用强烈，局部成为硅质岩，储集性能相对较差，孔隙度1．1％～4．5％，平均值2．8％／8块，渗透率平均值0．036×10－3μm2／7块；灯影组三段储集岩以泥粉晶白云岩、藻白云岩、溶孔白云岩为主，主要发育表生溶蚀孔隙及微裂缝，另见藻格架孔，孔隙度1．1％～9．2％，平均值4．1％／10块，渗透率平均值0．062×10－3μm2／10块。灯影组三段主体属古岩溶储层，渗流带孔隙度1．1％～1．7％，平均值1．4％，储集性能很差；潜流带孔隙度1．9％～9．2％，平均值5．38％，物性相对较好。神农架地区灯影组储集岩主要发育在一、三段，以低孔－特低渗储层为主。大洪山地区京山绿林—随州一带，由于水体较深，物性较差，孔隙度0．54％～5．3％／8块，仅有4块样品大于1．5％，平均值1．98％，渗透率为（0．01～0．03） ×10－3μm2，为特低孔－特低渗储层。簰深1井，灯影组取芯段岩性为藻云岩，孔隙度1．0％～2．0％，平均1．39％／28块；渗透率为（0．005～385）×10－3μm2，平均为25．3×10－3μm2，其中特低渗透率占30．4％，低渗透率占39．1％，中、高渗透率分别占26．1％和4．3％（受裂缝影响）。综合分析认为，灯影组取芯段储层以特低孔、中－低渗为特征，孔隙结构为微孔微喉。簰深1井灯影组钻厚331．0m，测井共解释储层289．4m／9层，其中干层228．8m／4层，水层60．6m／5层。区域上，局限台地白云岩的物性较好，如宜昌莲沱孔隙度区间值1．7％～9．7％，平均值4．4％；海9井灯影组孔隙度4．04％～8．73％，平均值6．4％／8块，具有较好的储集性能。

（4）储层纵横向展布特征：晚震旦世，中扬子地区是台地（局限台地为主）、台地边缘以及陆棚盆地等沉积相区并列的时期，台地以及台地边缘为灯影组储层发育的有利沉积相区。中扬子地区腹地，即兴山大峡口—长阳黄家坪—石门杨家坪东—张家界东北—津市北—武汉—宜城东方一带，局限台地白云岩发育，厚度较大，如朱4井大于848．4m，海9井大于853．9m，钟祥刘家台804．3m。以台地边缘滩相为主的灯影组，主要展布于江汉平原西缘神农架—宜昌—张家界一带，岩石类型为颗粒白云岩、晶粒白云岩、溶孔白云岩及少量的泥晶云岩夹层，在神农架武山厚702．66m，宜昌三峡厚641．4m。根据沉积相类比原则，区内主体深埋地腹的灯影组白云岩厚度一般为150～800m。测井解释资料表明，局限台地相区灯影组储层厚度相对较大，如海9井解释储层109．8m／15层，朱4井解释储层263．2m／27层，孔渗性良好，表明中扬子地区局限台地相区灯影组储层比较发育，一般在50～100m以上，具有一定规模。台地边缘浅滩储层厚度亦较大，如神农架武山剖面灯一段鲕滩储层厚210m，推测台地边缘滩相带储层厚100～200m。局限台地的外围窄相带为灰岩、云岩、硅质云岩及泥质灰岩的开阔海台地相，云岩厚度相对较小，储层远不如局限台地相区。开阔海台地相外围，西部为呈南北向展布的以云岩、硅质云岩、含泥硅质云岩及灰岩沉积为主的台前斜坡－台盆相；南部永顺王村—通山高湖一线以南为深水页岩、硅质页岩沉积的陆棚－次深海相。北部外围台缘盆地相呈北西—东南向展布，向东南方向收敛，西部为南北向展布的台前斜坡－台盆相；台前斜坡、台盆相等灯影组储层均不发育。湘鄂西地区总体处于台盆相（即陆棚），云岩储层不发育，如咸1井为12．5m，果1井为16．06m，李2井为7．4m，推测储层厚度为10～20m。纵向上，上震旦统灯影组储层主要分布上部和下部。神农架武山剖面，灯影组储层主要分布下部的灯一段以及上部的灯三段：灯一段以粉晶白云岩、砾砂屑白云岩、藻纹层白云岩为主，针状溶孔极为发育，溶蚀孔洞层厚达210m；灯三段古岩溶改造层渗流带、潜流带厚70m以上，孔洞层亦较发育。张家界三岔剖面，白云岩储层主要分布在灯影组中上部，形成环境为台地边缘浅滩相－台地相沉积，岩性以晶粒白云岩和鲕粒云岩为主，其中白云岩晶粒较粗，以中－细晶为主，累计厚度多达15．9m，针孔发育，面孔率可达到4％，鲕粒云岩累计厚度46．7m。宜昌三峡剖面，白云岩储层主要分布在灯影组一段和三段，形成环境为局限台地潮坪－开阔台地相沉积，储层以晶粒白云岩和鲕粒云岩为主，其中白云岩晶粒较粗，以中－细晶为主，累计厚度多达194．0m，针孔发育，面孔率可达到4％，形成环境为局限台地潮坪；鲕粒云岩累计厚度8．4m，形成环境为局限台地浅滩。区域上，灯影组上部古岩溶储层发育具有强烈非均质性，钟祥—京山—武汉一带为灯影组暴露剥蚀时期的古岩溶高地，一般仅有古风化作用形成的残积层，古岩溶储层不发育；环“鄂中古陆”古岩溶斜坡是古岩溶储层发育的有利部位，可发育具一定规模的古岩溶储层（神农架武山）；远离“鄂中古陆”一带，处于岩溶洼地，即使暴露地表，古岩溶储层的规模也有限。

2）石龙洞组。

（1）储层岩石学特征：下寒武统石龙洞组储层以白云岩为主，主要包括粉晶－细晶云岩、亮晶颗粒云岩（残余颗粒云岩）以及泥晶云岩。粉晶－细晶云岩是石龙洞组主要的储集岩，主要分布于石龙洞组中下部，这类云岩可见砂屑等颗粒，晶间孔及溶孔一般较为发育，较发育时可称为溶孔粉（细）晶云岩；亮晶颗粒云岩也是石龙洞组重要储集岩，因含颗粒类型不同可分为亮晶鲕粒云岩、亮晶砂屑云岩、亮晶藻团块云岩以及复颗粒成分的粒屑云岩等，由于白云石化或重结晶作用，部分颗粒云岩中见颗粒呈残余结构，溶孔一般较发育，见于石龙洞组中上部。石龙洞组泥晶云岩相对较少，不含颗粒或含极少的砂屑等，一般见于石龙洞组上部，可见石膏假晶（湖北兴山建阳坪），孔隙发育时称为溶孔泥晶云岩。

（2）储集空间类型：石龙洞组储层储集空间以晶间孔、晶间溶孔（或晶内溶蚀微孔隙）为主，此外裂缝也是常见的储集空间。石龙洞组晶间孔及晶间溶孔相对发育。晶间孔多见于半自形－自形白云石晶粒之间，常呈三面或多面体，大小一般为0．01～0．05mm，是石龙洞组粉晶云岩及细晶云岩常见的储集空间类型，扫描电镜可见晶间孔之间的连通性亦较好；晶间溶孔是在晶间孔基础上，经后期溶解扩大而成，孔隙边缘具明显溶蚀的港湾状、孤岛状痕迹，连通性好，被溶蚀成这类孔隙构成了粉晶云岩及细晶白云岩中主要储集空间。此外部分白云石晶体被溶蚀成为晶内溶蚀微孔隙。兴山建阳坪石龙洞组亦发育较多的晶间孔和晶间溶孔，孔隙中可被片状伊利石或书页状高岭石半充填，大部分孔隙连通性较好，构成兴山地区石龙洞组重要的储集空间。

（3）储层物性：京山惠亭山，石龙洞组储层孔隙度为1．10％～8．30％，大于2％的样品占71．4％，平均值为3．71％，渗透率（0．042～0．625）×10－3μm2，平均值0．406×10－3μm2。古岩溶潜流带角砾状云岩储层孔隙度5．2％～8．3％，平均为6．3％，渗透率（0．09～5．58）×10－3 μm2，平均1．923×10－3μm2；兴山建阳坪，石龙洞组物性较好，孔隙度1．30％～7．50％，平均值2．90％／10块，大于2％的样品占总样品数的70％，渗透率（0．022～0．149）×10－3μm2，平均值0．050×10－3μm2；神农架白垭剖面，石龙洞组顶部两块样品，孔隙度分别为2．6％、6．7％，相应渗透率为0．034×10－3μm2、0．433×10－3μm2，具有较好的储渗能力。总体上看，在中扬子地区北部下寒武统石龙洞组储层特低孔－低孔、特低渗为特征，湘鄂西地区石龙洞组储层孔隙度最大值14．5％，平均值2．73％，集中分布区间为0．21％～4．89％，大于2％的样品数多于50％；渗透率最大值为4．4×10－3μm2，平均值为0．38×10－3μm2，集中区间在0．034×10－3 μm2左右，属特低孔－低孔、特低渗储层。江汉平原地区台2井钻井过程中于井深1101．56～1101．76m和1343．65～1343．85m见到两次放空，累计放空0．4m，显示了较好的储集性能；簰深1井下寒武统石龙洞组测井解释储层30．8m／2层，均为水层。

（4）储层纵横向分布特征：中扬子地区早寒武世晚期为碳酸盐缓坡、陆棚和盆地相并列时期，其中内缓坡、浅缓坡是石龙洞组储层发育的有利沉积相区。区内碳酸盐内缓坡－浅缓坡沉积广泛发育，但由于古地理位置的不同，这一相带的发育程度不同，古地理高部位内缓坡、浅缓坡相对发育，古地理低部位发育相对较差。中扬子地区主体处于古地理相对高部位，在高水位体系域早期就出现浅缓坡－内缓坡沉积，白云岩厚度较大，与之相关的储层也最为发育，区域性连片，横向稳定，江汉平原地区，储层厚度一般为30～100m（如京山惠亭山厚105m、簰深1井厚30．8m）。湘鄂西一带，主体处于古地理较低部位，浅缓坡－内缓坡沉积出现更晚，早期以灰岩沉积为主，云岩厚度一般不大，深缓坡－浅缓坡相带储层厚10～20m，如咸1井12．5m、果1井16．06m、李2井7．4m、白云岩储层发育相对较差；深缓坡相区（如通山留咀桥）不发育白云岩，当然也不会有与之有关的储层；陆棚－盆地相区更是如此。石龙洞组储层以白云岩为主，纵向上，一般与三级层序高水位体系域有关，这点在古地理较低部位（如湖南张家界大坪）表现明显，云岩储层主要发育于高水体系域；在古地理高部位，储层在浅缓坡相（颗粒云岩和部分具交代残余颗粒结构粉细晶云岩）较内缓坡相更为发育，相对海平面变化以及相带迁移，导致区域范围内有利于储层发育的沉积微相在纵向上并不固定。此外，石龙洞组近顶部还发育与古岩溶有关的储层，区域上，石龙洞组古岩溶储层具较强非均质性，由于研究程度缘故，对其分布规律还难以把握；现有资料表明，荆门—京山—武汉一线在石龙洞组古岩溶储层发育时期处于有利古岩溶发育区，京山惠亭山一带石龙洞组近顶部发育与古岩溶有关的角砾岩层（潜流带），孔洞发育，储渗性能得到明显改善。

3）中－上寒武统。

（1）储层岩石学特征：中－上寒武统储层的岩石类型包括粉晶云岩、细晶云岩、中晶云岩、颗粒云岩等。粉晶云岩和细晶云岩是寒武系中上统最为常见的储集岩，在簰深1井见含少量硬石膏、黄铁矿。中晶云岩在中扬子地区仅见于上寒武统三游洞组上部，岩石通常为灰－浅灰色，厚层－块状，中晶含量50％～90％，白云石晶体多为自形－半自形。颗粒云岩通常具亮晶颗粒结构，颗粒类型多样，常见有砂屑、砾屑、鲕粒、藻团块等，颗粒总含量60％～90％，亮晶胶结物含量通常为15％～30％，具二世代结构、晶粒结构，由于强烈的重结晶而使岩石呈残余结构，成为残余砂砾屑白云岩。

（2）储集空间类型：中－上寒武统储层储集空间以晶间孔、晶间溶孔（或晶内溶蚀微孔隙）、粒内溶孔、粒间溶孔为主，此外裂缝也是常见的储集空间。从兴山古洞口中－上寒武统储层薄片孔洞（缝）统计看（表3－1－15），储层孔（洞）、缝发育，上统三游洞组见孔率达50％，主要发育在一、三段，以未充填为主，占到56．7％；中统覃家庙组见孔率较低为16％，但皆为未充填；中－上寒武统见缝率分别为44．0％、56．7％，多为全充填。簰深1井三游洞组取芯见24个溶蚀洞，洞径一般为2～10mm，被方解石全充填；三游洞组取芯见裂缝五条，见缝率为5．2条／m，发育于岩芯的上部，以垂直缝为主，少量水平裂缝，缝宽一般0．2～1．0mm，被方解石全充填；薄片下，压溶缝面密度约为0．3条／cm2，为黄铁矿全充填。覃家庙组取芯段见裂缝49条，见缝率为6．0条／m；以垂直缝和高角度缝为主，斜交缝少，缝宽一般0．1～0．2mm，少量2～4mm，方解石或硬石膏全充填。

表3－1－15 兴山古洞口寒武系中上统储层薄片孔洞（缝）统计表

（3）储层物性特征：兴山古洞口剖面，上寒武统三游洞组孔隙度为1．1％～10．6％，平均值4．5％／36块，渗透率（0．01～1．09）×10－3μm2，其中孔隙度大于2％、渗透率大于0．1×10－3 μm2的样品有13块，占样品总数的36％，总体为低孔、特低渗储层。兴山古洞口剖面，中寒武统覃家庙组主要是一套含陆源碎屑泥粉晶白云岩、颗粒白云岩为主的沉积，也具有较好的储集性能，孔隙度2．2％～10．4％，平均值6．7％／10块；渗透率（0．01～2．19）×10－3μm2，排除异常值，渗透率平均值为0．064×10－3μm2，其中渗透率大于0．1×10－3μm2的样品有两块，总体为低孔、特低渗储层。神农架白垭剖面，覃家庙组岩性与兴山古洞口剖面类似，孔隙度2．5％～12．9％，平均值6．6％／4块；渗透率（0．006～0．014）×10－3μm2，为低孔、特低渗储层。从兴山古洞口以及神农架剖面分析测试结果来看（表3－1－16），中扬子地区中－上寒武统储层物性较好。簰深1井三游洞组取芯段岩性为砂屑云岩、粉晶云岩，孔隙度1．3％～1．8％，渗透率0．021×10－3μm2／1块，取芯段储层以特低孔、特低渗为特征；覃家庙组取芯段岩性为云岩、含膏云岩，其中云岩孔隙度0．73％～2．1％，平均1．28％／9块，渗透率为（0．008～34．2）×10－3 μm2，取芯段储层以特低孔、特低渗为特征。

（4）储层纵横向分布特征：中扬子地区中－上寒武统，主要为局限海台地相碳酸盐岩沉积，夹少量碎屑岩，储集岩主要发育于覃家庙组下部、三游洞组一段及三段，储集岩类型包括颗粒白云岩、粉－细－中晶白云岩及含陆源碎屑白云岩。平面上，中－上寒武统储层在中扬子区广泛分布，且以南部桑植—石门、宜都—鹤峰一带厚度巨大，地层厚度在1000m以上，最大达1800m，储集岩厚度通常500～1000m；向北到长阳—三峡一带，地层厚度减薄至600～1000m，储集岩厚度300～600m；再向北至神农架—南漳—京山一带，地层厚度仅100～500m，如兴山古洞口一带中－上寒武统地层厚度477．32m，储集岩厚度约300m，中扬子地区北部储集岩厚度30～200m。总体上，中－上寒武统储层自南向北厚度减薄的趋势非常明显，地层厚度的变化，与当时的中扬子台地北缘肩部隆起所造成的北高南低的古地理背景及陆源碎屑的供给是有密切关系的。

表3－1－16 中上寒武统储层物性统计表

4）上石炭统黄龙组。

（1）储层岩石学特征：石炭系黄龙组储层主要岩性包括云岩和灰岩两类，以白云岩为主，灰岩多为差储层。灰岩类主要包括结晶灰岩和颗粒灰岩两种类型。颗粒灰岩以泥晶粒屑灰岩、亮晶粒屑灰岩为主，粒屑泥晶灰岩次之，孔隙度和渗透率都较低，储层物性较差；结晶灰岩主要有粉晶灰岩和中晶灰岩，孔隙不太发育，物性较差；白云岩类主要包括颗粒云岩、结晶云岩、针孔白云岩、角砾状云岩等类型。簰深1井黄龙组储集岩主要分布于下部云岩段，主要为粉晶云岩（生屑粉晶云岩、颗粒粉晶云岩、残余颗粒粉晶云岩和细晶云岩等。

（2）储集空间类型：石炭系黄龙组储层岩芯和岩石薄片观察表明，其储层储集空间类型多样，可分为孔隙和裂缝，均比较发育。黄龙组孔隙类型较丰富，见有粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔、晶间孔、铸模孔和非组构溶孔等，其中以晶间溶孔为主，次为晶间孔、非组构溶孔、粒间（溶）孔，铸模孔少量。簰深1井黄龙组取芯见针孔状云岩，针孔、溶蚀孔局部富集，面孔率约5％；取芯段共见75个溶蚀洞，洞径一般2～8mm，最大溶蚀洞径20mm×28mm，大多数被方解石全充填，少部分被方解石半充填－未充填。据宏观岩芯、微观薄片观察统计表明，石炭系黄龙组裂缝较为发育，薄片见缝率一般大于40％，裂缝以网状高角度微缝为主，其中有效缝可达10％。簰深1井黄龙组取芯段共见裂缝67条，见缝率为6．4条／m；以垂直缝和高角度缝为主，斜交缝少，缝宽一般0．5～1．5mm，裂缝至少分为三期，第一期裂缝被白云石全充填，第二期裂缝被方解石半充填－全充填，第三期裂缝则未充填。

（3）储层物性：已有的资料显示，上石炭统黄龙组白云岩是中扬子地区上古生界物性相对较好的储集层段之一。中扬子地区总体具特低孔、特低渗特点，部分储层为低孔低渗，夏4井灰岩段孔隙度最大值为5．6％，平均值为1．28％／45块，白云岩段取芯井段对应于测井解释储层段，因而分析资料对储层具有代表性，孔隙度最大值为14％，平均值为4．62％／8块，渗透率（0．005～0．43）×10－3μm2；丰1井白云岩段孔隙度1．6％～2．7％，平均孔隙度2．55％／8块；夏3、海12、汊参1井平均孔隙度分别为5％、4％、4．97％。簰深1井，黄龙组取芯段岩性为泥晶云岩、粉晶云岩和细晶云岩，孔隙度0．66％～6．6％，平均2．47％／42块，其中特低孔隙度（2％～5％）占45．2％，低孔隙度（5％～10％）占7．2％，属极低－低孔隙；渗透率为0．004 877× 10－3μm2，平均为4．64×10－3μm2，其中特低渗透率占82．1％，低渗透率占7．7％，受裂缝影响，中等渗透率占10．2％。黄龙组取芯段储层以特低孔－低孔、低渗为特征，孔隙结构属于微孔微喉型。簰深1井黄龙组钻厚197．0m，测井解释储层99．4m／5层，水层83．6m／3层。

（4）储层纵横向分布特征：中扬子地区，石炭系黄龙组储层发育主要受沉积相和古岩溶的控制。黄龙组下部以白云岩为主，为局限海台地潮坪相沉积，全区分布稳定，白云岩储层一般厚25～60m，如丰1井厚40．5m，簰深1井厚70m，岳参2井厚25m，夏4井26m，汊参1井厚36．2m，海12井厚27．2m等。白云岩中晶间孔、晶间溶孔、针孔溶孔较发育，为较好的储集层段，属Ⅱ—Ⅲ类储层，夏4井针孔状白云岩的孔隙度最大为13．8％，平均孔隙度4．08％；汊参1井见针孔状白云岩15．5m／4层，单层最大厚度7．5m，孔洞发育，充填物较少，孔洞连通性好；此外，簰参1井、丰1井也见到了溶孔白云岩发育。中扬子地区及周缘露头区松滋欧家河、大冶金山店等剖面黄龙组储层也具有较好的物性。区域研究表明，中扬子地区上石炭统黄龙组（局部地区船山组）顶面发育古风化壳，地层中溶蚀孔洞发育，形成古风化壳型储层，黄龙组古岩溶储层厚0～35m，如岳参2井厚36．4m、簰参1井厚30．6m、海12井厚15．2m、丰1井厚37．8m等。垂向上，由于风化壳附近的溶蚀孔洞受到跨塌角砾及陆源泥砂的充填，孔隙保存较差。从平面分布来看，潜江—乌龙泉一带为上石炭统沉积中心，地势较低，后期抬升剥蚀较弱，上石炭统船山组得以保留，为古低洼地区，低洼区地表水径流少而下渗多，有利于溶蚀作用的进行，容易形成溶蚀孔洞，对于下部白云岩段储层的改造相当有利，因此该区为黄龙组白云岩储层的有利发育区。纵向上，黄龙组白云岩主要分布于黄龙组下段（白云岩段），与三级层序海侵体系域有关，稳定分布在黄龙组下部，岩性包括颗粒云岩、结晶云岩以及角砾状云岩。黄龙组上段灰岩段还发育与古岩溶作用有关的储层，根据已有的野外露头观察以及已知探井黄龙组上部录井特征，黄龙组古岩溶作用影响的最大深度为150m（蒲圻官塘驿），一般为50m左右，岩溶作用主要表现为顺裂缝的溶蚀作用并形成较丰富溶洞（可被泥质充填或半充填），探井中则表现为伽马值变化段、声波时差跳跃段以及低的电阻，测井解释有储层的电性响应。

5）中二叠统茅口组。

（1）储层岩石学特征：中扬子地区钻井的录井、测井解释成果表明，中二叠统茅口组储层段的主要岩性为生屑灰岩、云质灰岩以及泥晶灰岩。泥晶生屑灰岩中生屑含量55％～75％、泥晶22％～25％、粉晶3％～20％，溶孔发育，可未充填或半充填；泥晶灰岩储层中含一定数量的生屑、砂屑、粉屑等，裂缝发育，可见伴随裂缝的溶孔；云质灰岩常见含量不高的生屑、砂屑、粉屑等等，白云石多为裂缝充填物，部分云质灰岩见白云石交代生屑。

（2）储集空间类型：中扬子地区有簰参1、簰深1、夏4、丰1、汊参1等井钻达中二叠统茅口组。簰参1井薄片观察结果表明，茅口组储层段裂缝、孔隙较发育，其中孔隙大小一般为0．02～0．4mm，大者可达2．0mm，面孔率一般为2％～3％，大多未充填，储层段上部（井段3229～3230m）见1m溶孔粉晶云质灰岩，以晶间溶孔为主，簰深1井亦是如此；夏4井茅口组裂缝和溶孔较发育，裂缝一般宽0．02～0．05mm，最宽0．1mm，以构造缝为主，次为溶蚀缝，多全充填，溶孔大小一般为0．05mm，未被充填；丰1井岩芯、岩屑资料表明，茅口组裂缝、溶蚀孔洞等，充填或半充填；汊参1井录井资料表明，茅口组储层段微裂缝、溶洞、溶孔发育，虽部分孔洞缝被充填，但仍有部分残留下来成为有效储集空间。从中扬子地区钻探结果来看，中二叠统茅口组储层的储集空间既有未充填的裂缝，也有溶蚀孔隙，非均质性较强，总体属于孔隙－裂缝型储层，部分属裂缝型。

（3）储层物性：中二叠统茅口组物性资料以测井解释为主，如汊参1井测井解释平均孔隙度为4．8％，夏3井平均孔隙度为5％，丰1井平均孔隙度为4％，簰深1井平均孔隙度5．28％～5．78％，渗透率（2．8～3）×10－3μm2，总体属于特低孔－低孔、低渗储层。

（4）储层纵横向分布特征：中扬子地区在中二叠世晚期（即茅口组沉积时期）表现为碳酸盐缓坡（浅缓坡－深缓坡）与陆棚－盆地并列的古地理格局，中二叠世末的构造差异隆升并伴随有全球性海平面下降，导致茅口组遭受不同程度的剥蚀，如中扬子地区岳参2、夏4、海12等井中，茅口组与上二叠统为不整合接触（夏4井岩芯见到风化残积形成角砾状灰岩），但茅口组4个岩性保存齐全，而丰1井、簰参1井、汊参1井茅口组剥蚀较多，仅残留下部两个岩性段。中二叠统茅口组发育与古岩溶有关的储层，呈现在一定范围分布的特点，已有钻井测井、录井及综合研究表明，古岩溶影响深度在200m左右，通常表现为自然伽马跳跃或低值、声波时差相对高值、电阻率低值等特点，夏4、丰1、海12、簰深1井等均有古岩溶储层的电性响应。中扬子地区茅口组，储层厚度一般为10～50m，非均质性强，稳定性相对较差，夏4井储层厚31．5m，丰1井厚5．4m，簰深1井厚27．4m。

3．1．4．3 盖层

1．盖层评价标准

由于盖层目前没有统一的国家或者行业标准，在综合比较各家所提出的盖层评价标准的基础上，考虑到造山带两侧天然气盖层评价高标准的需要，本项目采用付广等1996年提出的评价标准进行盖层评价（表3－1－17）。

表3－1－17 盖层综合评价标准（付广等，1996）

2．南侧区域盖层与局部盖层

按照本项目选定的盖层评价标准，中扬子地区盖层按岩石学特征，主要分为泥岩类、泥质碳酸盐岩类和膏质岩类等；按其空间展布规律，分为区域盖层和局部盖层，其中下寒武统、志留系、上三叠统—侏罗系盖层为区域盖层，下三叠统嘉陵江组、中寒武统覃家庙组等为局部盖层。

1）区域盖层。

（1）下寒武统盖层：以陆棚－盆地环境沉积为主，岩性以泥质岩类为主，其次是含泥质的碳酸盐岩类，盖层为较均质－均质盖层。纵向上主要分布于下寒武统天河板组—石牌组—牛蹄塘组（水井沱组）。平面上，除鄂中古陆外基本连片分布，泥岩盖层厚度具由北向南、由西向东逐渐增加的趋势（表3－1－18）。在西部湘鄂西地区盖层厚度大（如周家院子厚612m、石门杨家坪厚791．7m、宜7井411．9m），横向延展性较好；东部江汉平原南部鄂东南一带厚度较大（如通山珍珠口厚479．2m、羊楼洞厚786．6m），向东北部鄂中古陆地区下寒武统盖层不发育，如南漳龙门集、京山惠亭山、簰深1井等未见泥岩发育。

下寒武统泥岩盖层主要成分包括黏土矿物、水云母及碎屑石英和少量长石。江汉平原南部通山珍珠口下寒武统泥岩中的黏土矿物总量平均31．44％～40．38％，以片状伊利石为主，次为伊／蒙间混层，见少量绿泥石，值得注意的是石牌组泥岩与牛蹄塘组比较，出现了高岭石；湘鄂西地区鹤峰周家院子泥岩中的黏土矿物总量平均达43．9％，伊利石含量减少，绿泥石含量明显增加，不含高岭石矿物。由此可见，下寒武统泥岩盖层的黏土矿物组分总量以及黏土矿物组分的相对含量在横向上有一定的变化，纵向上牛蹄塘组泥岩不含高岭石，常含碳质，而石牌组泥岩（尤其是灰绿色泥岩）中常含高岭石（表3－1－19）。

表3－1－18 下寒武统盖层厚度统计表

表3－1－19 下寒武统泥岩类盖层中黏土矿物含量统计表

下寒武统泥岩盖层横向稳定，尤其是下部的碳质泥岩呈现出区域性广布的特点，纵向上泥岩因含其他组分（如泥岩含陆源碎屑石英、长石等）而呈现有一定规律的变化。

（2）志留系盖层：以陆棚相沉积的泥岩、页岩为主，夹有少量灰岩及砂岩（表3－1－20），盖层厚度大，岩性基本稳定，主要为均质盖层。其直接覆盖于中寒武统—奥陶系储集层之上，横向上部分地区遭受不同程度的剥蚀，在江汉平原南漳—江陵和钟祥—仙桃两个地区志留系盖层连片分布，盖层最大厚度分别可达1727．0m、1380．0m，簰深1井厚度为1403．0m；在湘鄂西地区有较强的剥蚀，仅在复向斜区呈较连片分布，石门磺厂厚977．2m，鹤峰白果坪厚1038m。

志留系泥岩盖层中黏土矿物是其重要组分，含量为34．97％～42．63％，主要成分以伊利石为主，其次为伊／蒙间层，绿泥石亦是常见的黏土矿物，江汉平原地区可见高岭石（表3－1－21）。扫描电镜见志留系泥岩盖层黏土矿物和少量陆源碎屑矿物（主要为石英）结合较紧密，不见或仅见少量晶间孔或溶蚀孔隙。

表3－1－20 志留系盖层厚度统计表

表3－1－21 志留系泥岩类盖层中黏土矿物含量统计表

（3）上三叠统—侏罗系盖层：岩性主要为一套陆相砂泥岩建造，以泥质岩类为主，夹少量砂岩及泥质砂岩，下侏罗统见有煤线，上三叠统局部含石膏。纵向上，其位于下三叠统—上石炭统储集层之上；平面上，主要分布于秭归、沉湖—土地堂和当阳地区，其中在当阳地区该套盖层连片性较好，覆盖面积可达6195km2，残存厚度一般在1000m以上，香炉山一带最大地层残厚可达2600m以上，盖层厚度700～1300m不等，以南部谢家湾一带厚度最大，当1井该套盖层厚达1282．62m（未穿），其中泥质岩占地层厚度比为54．3％，属较均质盖层，以此为中心盖层厚度向周缘逐渐减薄。在秭归地区该套盖层连片分布，面积为2050km2，盖层厚度一般也在1000m以上。

上三叠统泥岩类盖层由于陆源碎屑偏多，致使其中的黏土矿物总量偏低，区间值23．36％～33．76％，平均值仅为29．6％，伊利石相对含量较高，占黏土矿物总量的53％，此外江汉平原地区的泥岩含少量的高岭石；下侏罗统泥岩具有较高黏土矿物含量，区间值为17．09％～45．21％，平均值为32．81％，伊利石相对含量较上三叠统低，平均为44．14％，伊蒙间层相对含量增加，平均为31．14％，绿泥石相对含量较上三叠统减少，高岭石则增加明显；中侏罗统泥岩黏土矿物总量相对下侏罗统有所减少，区间值13．96％～40．47％，平均为28．72％，伊利石的相对含量最低，平均为36％，伊蒙间层的相对含量最高，平均为33％，此外高岭石的相对含量较下侏罗统增加明显（表3－1－22）。赤壁城郊、荆门海慧沟、南漳东巩、夏4井、秭归香溪等剖面上三叠统—侏罗系扫描电镜见泥岩类盖层的孔隙不发育，伊利石或其他矿物的晶间孔或晶间溶蚀孔隙少见或偶见，区域上变化不大。

表3－1－22 中三叠统—侏罗系泥岩类盖层中黏土矿物含量统计表

此外，广泛发育于中扬子地区的白垩系—古近系，对于天然气的晚期次生成藏是一套重要的区域盖层，包括泥岩类盖层、蒸发岩类和泥灰岩类盖层。

2）局部盖层。

（1）中寒武统覃家庙组含膏岩盖层：江汉平原地区，中寒武统覃家庙组发现有蒸发岩类盖层的探井，包括簰深1井、海4井、武4井等。簰深1井钻遇中寒武统含膏盖层主要以膏质云岩、含膏云岩为主，见少量的云质膏岩。（含）膏云岩以白云石为主，含数量不等的硬石膏，且石膏多呈分散状见于云岩的孔隙或裂缝中；而暴露地表的中寒武统覃家庙组蒸发岩类盖层由于其易溶的特点，通常所见为膏溶角砾岩，常表现为多种岩性的砾石大小混杂，棱角状，且顺层分布（如秭归乔家坪）。扫描电镜见簰深1井膏质云岩中石膏多充填于云岩裂缝或孔隙中，孔隙一般不发育，部分硬石膏晶体间见晶间孔隙。

簰深1井含膏岩类盖层达224．5m，其中含膏云岩厚135．5m，膏质云岩厚87m，云质膏岩2．0m，累计厚224．5m；武4井膏质云岩厚115．5m，海4井盖层厚58m。簰深1井及周缘地区蒸发岩类盖层形成于强烈蒸发的潮坪环境为主，短时期可能有盐湖出现（云质膏岩？）。根据岩相古地理资料，江汉平原南部该期发育台地边缘相，可能出现与广海相对隔绝的泻湖（盐湖）环境，录井中簰深1井覃家庙组出现的云质膏岩有可能是泻湖（盐湖）存在的响应，因而不排除簰深1井往南蒸发岩类盖层厚度增大，岩性变纯（即含更多的膏质甚至盐岩）的趋势；往西至宜昌稳定区无探井资料控制，但露头显示有膏溶角砾岩的存在，如秭归乔家坪角砾岩厚26．1m。

（2）下三叠统嘉陵江组含膏岩盖层：主要形成于与广海隔绝的泻湖（盐湖）环境以及潮坪萨布哈，以各类蒸发岩类为主，包括膏岩、泥膏岩、云质膏岩、含膏云岩、膏质云岩等，硬石膏单独成层（即膏岩、泥膏岩、云质膏岩），也可作为充填物存在于与之共生的云岩的裂缝或孔隙中（含膏云岩、膏质云岩）。江汉平原地区嘉陵江组含膏岩盖层厚度变化较大，如当深3井厚180．5m，簰参1井厚472．5m，簰深1井厚676m，根据沉积环境分析盖层厚度变化大的原因为：由于剥蚀的原因，部分井嘉陵江组只残留嘉二段，而蒸发岩具有易溶性；蒸发岩类盖层塑性强，由于平原地区晚期构造运动强烈，相对较纯的石膏层流动性大，增加了蒸发岩盖层厚度的横向非均质性。现今露头区下三叠统嘉陵江组含膏岩类均表现为膏溶角砾岩（如京山向埠）。

此外，形成于陆棚－深缓坡环境的下三叠统大冶组一、二段泥质岩类和泥质碳酸盐岩，形成于潮坪相－泻湖相沉积的中三叠统巴东组紫红色泥岩、粉砂岩、泥灰岩和陆棚沉积环境的下奥陶统大湾组泥岩均可作为局部盖层。

3）盖层微观封闭特征：毛细管封闭是盖层封闭作用的主要形式，毛细管封闭能力主要取决于盖层的微孔隙结构。本次盖层取样以地面样品为主，辅以少量的井下样品，而地面样品多为经历了多期构造运动隆升至地表，与地下深埋过程中所处的深度、温度、压力等环境发生了巨大的变化，必然造成其物理性质、微观结构构造发生变化，加之在暴露条件下又经历了物理、化学的风化作用的改造，因此在一定程度上影响了盖层的评价，但总体上还是能够反映盖层的相对封盖能力。采用压汞－吸附法联合测定分析技术获得的突破压力、孔隙中值半径、微孔隙半径分布与优势孔隙集中含量、气柱高度及遮盖系数、扩散系数等参数（表3－1－23），反映了盖层的微孔隙结构特征。

（1）孔隙度和渗透率特征：通过本次样品常规物性测试，结合前人研究成果认为，地面样品孔隙度与渗透率难以识别盖层与非盖层，如兴山古洞口志留系龙马溪组和神农架武山下寒武统牛蹄塘组泥岩盖层，地面样品孔隙度可达5％～6％，可能与泥岩中含有碳质成分，在地表条件下容易风化流失造成孔隙度升高有关；在京山惠亭山浅井志留系泥岩孔隙度则较低，为1．3％～2．1％；同时，志留系罗惹坪组和纱帽组泥岩盖层孔隙度一般也较低，为0．5％～2．0％，渗透率一般小于0．01×10－3μm2。石炭系—下三叠统致密灰岩、泥灰岩孔隙度一般为0．5％～1．0％，渗透率小于0．01×10－3μm2，反映具有较好的封盖能力；簰深1井中寒武统覃家庙组含膏云岩段盖层孔隙度一般在0．7％～1．5％。

（2）盖层突破压力特征：由图3－1－7、表3－1－24可见，盖层突破压力大于10MPa的主要层位为志留系、寒武系中统覃家庙组和下统石牌组。泥岩盖层突破压力（平均为12．14MPa）往往大于泥灰岩突破压力（平均为8．5MPa），簰深1井寒武系中统覃家庙组云岩中含有石膏，也具有较高的突破压力，平均值为17．12MPa／3块。下三叠统嘉陵江组云膏岩突破压力最大，如江汉平原建阳1井大于20MPa，显示出良好的封盖能力。

神农架地区，下寒武统石牌组、志留系盖层突破压力明显高于中寒武统，一般大于10MPa；中寒武统泥岩盖层平均突破压力为10．11MPa／3块；志留系泥岩盖层平均突破压力为13．91MPa／3块。评价认为神农架地区志留系盖层优于中、下寒武统盖层。

京山地区盖层样品，主要集中在下三叠统大冶组泥灰岩和下志留统碳质泥岩。大冶组泥灰岩平均突破压力为8．89MPa／4块；下志留统碳质泥岩平均突破压力为15．76MPa／2块；中二叠统茅口组含泥灰岩、石炭系黄龙组泥晶灰岩、中奥陶统宝塔组泥灰岩，突破压力皆小于10MPa。盖层突破压力显示京山地区志留系盖层优于其他层系盖层。

上三叠统—侏罗系盖层，集中分布于秭归、当阳、簰洲—沔阳地区，当阳地区平均突破压力大于4MPa，其中建阳1井区侏罗系盖层突破压力最大，为13．42MPa；簰参1井区盖层突破压力为8．43MPa；秭归香溪侏罗系盖层突破压力为2．88MPa。

图3－1－7 盖层突破压力直方图

（3）孔隙喉道半径分布特征：盖层的孔隙中值半径明显受到岩性的控制，见图3－1－8，泥岩盖层孔隙中值半径一般为2．6～10．79nm，平均值为5．66nm；泥灰岩孔隙中值半径一般为3． 33～18．21nm，平均值为17．44nm；簰深1井，中寒武统覃家庙组含膏云岩盖层孔隙中值半径小，平均值为2．46nm，反映出含膏地层具有比泥岩和泥灰岩更好的封盖能力。神农架地区，下寒武统石牌组泥岩毛细管压力曲线高陡或较平缓，微孔隙半径分布集中于小孔隙方向或稍偏离小孔隙，孔隙半径中值小于5nm，集中分布在1．0～10．0nm，含量达73％，盖层对油气有良好的封闭；中寒武统泥岩毛细管压力曲线平缓到低缓，微孔隙半径分布峰值偏向大孔隙，集中分布值在1．0～16．0nm，孔隙半径中值8．09nm，盖层对油气的封闭变差；下志留统毛细管压力曲线较平缓，微孔隙半径分布峰值稍偏离小孔隙，孔隙半径中值3．27～5．94nm，盖层对油气的封闭较好。

京山地区，下志留统泥岩盖层毛细管压力曲线高陡，微孔隙半径分布峰值集中于小孔隙，在1．0～10．0nm，孔隙半径中值3．0～4．39nm，表现了对油气良好的封闭性能；京山地区的下三叠统大冶组、中二叠统茅口组、中奥陶统宝塔组泥灰岩盖层毛细管压力曲线平缓，微孔隙半径分布峰值偏离小孔隙，对油气封闭性能较差。毛细管压力曲线及孔隙喉道半径分布显示京山地区下志留统盖层封闭性能优于其他层系盖层。

上三叠统—侏罗系盖层，在江汉平原区孔隙中值半径以当阳建阳1井区最小，为2．22nm，微孔隙半径分布偏向小孔隙，优势孔隙1．0～2．5nm，集中含量72．1％；沔阳簰参1井区孔隙中值半径为9．8nm，微孔隙半径分布偏向小孔隙，优势孔隙5～20nm。

表3－1－24 盖层样品孔隙度和渗透率统计表

（4）扩散系数特征：扩散系数显示志留系泥岩盖层封闭性能最好，寒武系下统石牌组次之，京山地区下三叠统大冶组泥灰岩也具有较低扩散系数，平均为3．36×10－6cm2·s－1／3块（表3－1－25）。

图3－1－8 盖层孔隙中值半径与岩性关系图

表3－1－25 盖层岩石中烃类气体扩散系数统计表

下寒武统盖层扩散系数，以江汉平原南缘通山珍珠口地区最低，仅0．027×10－6cm2·s－1；神农架地区，下寒武系泥岩盖层扩散系数平均为15．39×10－6cm2·s－1／4块，石牌组盖层小于3× 10－6cm2·s－1；湘鄂西咸丰周家院子最高达72．47×10－6cm2·s－1。中寒武统泥岩盖层，在神农架地区平均扩散系数为20．61×10－6cm2·s－1／2块；在沔阳簰洲地区含膏云岩盖层平均扩散系数为17．7×10－6cm2·s－1／3块。

志留系泥岩盖层，在江汉平原区扩散系数最小值位于沔阳簰深1井区，为0．126×10－6 cm2·s－1；神农架地区扩散系数4．06×10－6cm2·s－1／1块；京山地区志留系碳质泥岩扩散系数为0．96×10－6cm2·s－1。

上三叠统—侏罗系盖层，扩散系数平面上变化较大，江汉平原中南部沔阳—簰洲地区扩散系数2．16×10－6cm2·s－1；北部当阳建阳1井区扩散系数0．78×10－6cm2·s－1；鄂东南地区和秭归盆地扩散系数较大，分别为75．2×10－6cm2·s－1、25．5×10－6cm2·s－1。

3．1．4．4 生储盖组合特征

从中扬子地区沉积、构造的演化历史和生储盖的发育特征出发，结合近年来的油气勘探实践，可将中扬子地区震旦系—侏罗系划分为两大生储盖组合，即上组合、下组合，其内部又可划分为若干次级的储盖组合。

1．下组合

由震旦系—志留系组成，可进一步划分为三套储盖组合（图3－1－9）。

（1）第一组合：以震旦系陡山沱组含碳质泥岩、泥灰岩及下寒武统牛蹄塘组（水井沱组）泥岩、碳质泥岩为烃源层，以上震旦统灯影组颗粒白云岩、溶蚀孔洞白云岩为储集层，以下寒武统泥质岩、泥灰岩作为直接盖层的储盖组合。该组合主探目的层灯影组在中扬子地区埋深较大，通常在6000m以上，甚至可达7000m，作为区域盖层的下寒武统保存完整，因此具有较好的保存条件。

从烃源条件看，该组合发育下震旦统和下寒武统两套烃源岩，烃源岩主要发育于台地周缘坳陷区。神农架武山，陡山沱组泥质岩有机碳含量0．09％～6．27％，平均值2．49％／6块，厚度约40m；大洪山地区随州薛家店陡山沱组泥质岩，有机碳含量0．08％～3．73％，平均值1．5％／8块，厚度约60m；宜昌地区，陡山沱组泥质岩有机碳含量0．10％～2．06％，平均值为0．66％／13块，碳酸盐岩有机碳含量0．11％～2．34％，平均值为0．53％／12块。牛蹄塘组烃源岩主要分布于神农架地区，大洪山地区及江汉盆地区由于鄂中古陆的存在，缺失下寒武统牛蹄塘组—石牌组沉积，烃源岩不发育；神农架宋洛牛蹄塘组碳质泥岩、含碳灰岩有机碳含量0．18％～1．96％，平均值为1．09％／18块，厚度45m。可以看出，该组合两套烃源岩特别是泥质烃源岩虽然厚度不大，但丰度高，是优质的烃源岩。“三次资评”（2000）研究，认为下寒武统烃源岩生烃强度达（50～400）×108m3／km2，是下组合的主力烃源岩，具备形成大、中型油气田的物质基础。

从储集条件看，灯影组储层在中扬子地区广泛分布，岩性以局限海台地潮坪－泻湖相及台地边缘滩相粉晶－细晶白云岩、藻白云岩及颗粒白云岩为主，沉积厚度较大。潜江—通海口地区及神农架—宜昌—张家界地区储层最为发育，储层厚度100～300m，孔隙度3％～5％，属于Ⅲ类储层发育区。海9井灯影组孔隙度最小4．04％，最大8．73％，平均值6．4％／8块，具有较好的储集性能；神农架地区灯影组一段台地边缘滩相颗粒白云岩粒内溶孔、粒间溶孔发育，孔隙度平均值5．8％／26块，渗透率平均值0．068×10－3μm2／26块，具有较好的储集性能；同时，由于桐湾运动造成的抬升剥蚀，使得灯影组顶部遭受到了古表生岩溶作用的改造，发育古岩溶作用带，改善了其储集性能，形成灯影组三段岩溶型储层，孔隙度平均值3．6％／8块，渗透率平均值0．064×10－3μm2／8块。

图3－1－9 中扬子地区下组合成藏组合划分示意图

（2）第二组合：以下寒武统（含）碳质泥岩、泥灰岩为烃源层，以下寒武统石龙洞组、中－上寒武统粉－中晶白云岩、针孔白云岩及角砾状白云岩为储层，寒武系中统含膏地层为局部直接盖层，以中奥陶统、上奥陶统—下志留统为区域性盖层的储盖组合。该组合以石龙洞组及中－上寒武统白云岩储层的勘探为主，但其能否形成有效的储盖组合，尚有待钻探证实。

下寒武统储层主要受古地形和沉积相带控制，中扬子地区北部钟祥—京山一带（鄂中古陆发育区）属碳酸盐岩内缓坡、浅缓坡（浅滩）环境，储层最发育，储集岩包括细－粉白云岩、颗粒白云岩、鲕粒灰岩及溶孔白云岩等。京山惠亭山剖面储层厚度105m，孔隙度平均值3．6％，渗透率平均值0．1×10－3μm2，储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主，孔隙结构为粗孔中喉型或粗孔小喉型，总体具有较好的储渗性能，综合评价属于Ⅲ类储层发育区。

中－上寒武统储层在全区广泛分布，储集岩以局限海台地潮坪、泻湖、浅滩相颗粒白云岩、粉－细－中晶白云岩及含陆源碎屑白云岩为主，厚度巨大。兴山古洞口中寒武统孔隙度平均值6．7％，渗透率（0．01～2．19）×10－3μm2，上寒武统孔隙度平均值4．5％，渗透率（0．01～1．09） ×10－3μm2，储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主，孔隙结构型以粗孔小喉型为主。海4井覃家庙组取芯井段样品孔隙度区间值3．22％～12．7％，平均值7．6％／16块，渗透率（1～32）× 10－3μm2，平均值10×10－3μm2，具有非常好的储集性能。

（3）第三组合：为志留系自生自储形成的一套储盖组合，该组合以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部碳质泥岩为主要烃源层，以罗惹坪组、纱帽组裂缝型砂岩、粉砂岩及生屑灰岩为储集层，以其内部泥质岩为盖层。该组合在建南构造已经勘探证实，建深1井中志留统韩家店组中途测试获得日产5．1×104m3的工业气流。

从野外及井下的样品分析结果看，上奥陶统五峰组碳质页岩及龙马溪组底部碳质泥岩是一套非常优质的烃源岩，总厚度在50m左右；大洪山地区有机碳含量0．52％～2．69％，平均含量为1．22％／5块，达到好生油岩的标准。油源对比研究表明，建南气田石炭系气源即来自志留系源岩，证实了其生烃能力。下志留统罗惹坪组（包括小河坝组）及中志留统纱帽组岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹有细砂岩及泥岩，砂岩的孔渗性能很差，基本不具有储集能力。从建深1井的取芯、中途测试及钻井气显示情况来看，产气层包括泥岩和粉砂岩，以粉砂岩为主，岩石致密，孔隙度通常小于1％，储渗空间以裂缝为主。从实钻资料来看志留系压力系数与上、下地层差异明显，反映志留系气藏具有独立的压力系统，形成独立的压力封存箱和储盖体系。在江汉平原区，下志留统内部还发育一套滩（礁）相生屑（物）灰岩、泥灰岩，宜昌地区灰岩厚度为10～50m，薄片观察裂缝较发育，有可能成为潜在的勘探目的层。

志留系作为一个独立的自生自储式的储盖组合，其内部也可以形成较好的储盖组合，并且在合适的区块能形成气藏，从目前的勘探现状分析，宜昌－当阳、沔阳等区块是志留系勘探的有利区块。

总的来看，中扬子地区下组合勘探层系保存完整，生储盖条件较优越，应是目前油气勘探的重点层系。

2．上组合

由志留系—侏罗系组成，可划分出三套次级储盖组合（图3－1－10）。

（1）第一组合：以志留系底部碳质泥岩为烃源岩，以上石炭统黄龙组溶孔白云岩、角砾状白云岩为储集岩，以二叠系泥质灰岩、泥质岩为直接盖层的储盖组合。该组合以石炭系云岩储层的勘探为主，在川东地区已成为重要的勘探层系。

黄龙组白云岩储层的发育，主要受石炭纪末云南运动造成的风化剥蚀作用的控制，是一套典型的受古风化壳控制的岩溶型储层。江汉平原区钻井资料显示，天2井、汊参1井、钟7井、海12井等黄龙组均发生不同程度的井漏，天2井最大漏速35m3／h，总漏失量695．5m3。夏4井针孔状白云岩的孔隙度最大为13．8％，平均4．08％，储集性能较好；汊参1井见针孔状白云岩15．5m／4层，单层最大厚度7．5m，孔洞发育，连通性好；其他簰参1井、丰1井也都见到了溶孔白云岩发育。京山金泉寺、宜昌梯子口、松滋欧家河、秭归新滩等剖面均发育较强烈的岩溶现象。垂向上，由于风化壳附近的溶蚀孔洞受到跨塌角砾及陆源泥砂的充填，孔隙保存较差；下部的白云岩则主要受到淡水淋滤作用，充填现象较少见，因此溶蚀孔洞较发育，形成了良好的储集层。

图3－1－10 中扬子地区上组合生储盖组合划分图

该组合的直接盖层是中二叠统栖霞组（包括梁山段）泥质岩、泥质灰岩，由于其岩石致密，因此可以为黄龙组储层形成良好的封盖，另外二叠系作为上组合一套重要的烃源层，其自身生烃导致的地层增压也可对下伏黄龙组形成烃浓度和压力封闭作用。

（2）第二组合：以中二叠统泥质灰岩、碳质泥岩及煤系为烃源层，以中二叠统生屑灰岩为储集层，以上二叠统—下三叠统为直接盖层的一个正常式的储盖组合。该组合以茅口组风化壳岩溶储层和裂缝型储层为主探目的层，川东地区的勘探已证实了这一储盖组合的存在，江汉平原区很多钻井都发现了二叠系的油气显示，如夏4、渔浅4井口等。

从烃源条件看，中二叠统作为中扬子地区上组合非常重要的一套烃源岩，在全区广泛发育。在东部沔阳地区，天2井栖霞组深灰－灰黑色生屑灰岩有机碳含量平均值0．32％，厚度124．5m，茅口组有机碳含量平均值0．84％，厚度267m；簰参1井栖霞组有机碳含量平均值0．35％，厚度168．5m，茅口组有机碳含量平均值0．87％，厚度145．5m；夏3井栖霞组烃源岩有机碳含量平均值0．63％，厚度173m。西部当阳地区，当深3井碳酸盐岩有机碳含量平均值0．55％，泥质岩有机碳含量平均值0．36％；建阳1井碳酸盐岩有机碳含量平均值高达0．68％。总的来看，中二叠统烃源岩以含泥灰岩为主，厚度大，有机质丰度较高，是上组合重要的生烃层段。据油源对比分析，建南气田长兴及飞仙关气藏的油源即来自中二叠统，进一步证实了其生烃能力。

另外，江汉平原区北侧，上二叠统为非补偿的台内盆地环境，发育了一套黑色薄层硅质岩、碳质页岩为主的沉积（大隆组），虽然厚度较薄（钻井揭示通常为20～50m），但有机质丰度高，也是非常优质的烃源岩。天2井2块碳质泥岩样品，有机碳含量分别为3．07％和3．53％；神农架北竹山官渡一带，上二叠统碳质泥岩有机碳含量为4．04％～7．76％，平均值6．10％／5块；黄石螺丝壳山，大隆组碳质泥岩有机碳含量更是高达12．33％。这些都达到了最好烃源岩的标准。同时，上二叠统泥质岩与下三叠统泥岩、灰质泥岩和泥质灰岩等，共同构成中二叠统储层的直接盖层。从储集条件看，中二叠统茅口组是一套灰－浅灰色生物碎屑灰岩夹泥质岩为主的沉积，生屑灰岩较致密，基质孔隙度很低，储层的发育主要受东吴运动造成的区域性古风化壳的控制。由于各地区剥蚀程度不同，储集条件也略有差异，剥蚀强烈的地区次生孔隙较发育，物性较好，反之则较差。在江汉平原红丰—簰洲—汊河口地区，茅口组三、四段基本被剥蚀殆尽，上二叠统直接覆于茅口组二段甚至是茅口组一段之上，古岩溶作用改造强烈，储层较发育。簰参1井钻井过程中，茅口组发生四次井漏，共漏失泥浆47．15m3，漏速4．48～6．8m3／h，中途测试产水149．8m3／d，电测综合解释水层37．5m；夏3井、海5井等钻井过程中也有不同程度的井漏和放空现象，证实古风化剥蚀面改善了其储集性能。另外，构造裂缝也是中二叠统储层不容忽视的一类储渗空间，平原区很多钻井中二叠系油气显示均证实了裂缝在油气运移和聚焦过程中的重要作用。

（3）第三组合：以二叠系泥质灰岩、碳质泥岩及煤系为烃源层，以下三叠统灰岩、颗粒灰岩及白云岩为储集层，以中三叠统—侏罗系砂泥岩为盖层的储盖组合。

从四川盆地的勘探成果来看，该组合是非常重要的一套勘探层系；但在江汉平原区，由于沉积构造演化的差异，下三叠统滩相储层不甚发育，大冶组基本以薄板状灰岩为主；在京山地区，下三叠统嘉陵江组下部发育小型粒屑滩，横向变化快，鲕灰岩展布宽度仅十几米，平均孔隙度1．11％／6块，平均渗透率0．05×10－3μm2／6块，储集能力较差；加之后期构造改造强烈，因此该组合油气储盖条件总体较差。但在某些地区，也是有可能形成一些裂缝型油气藏的，如当深3井钻井过程中下三叠统曾发生多次井涌和井喷，喷高可达27m，显示地层含气，且具有一定的能量，但由于油气赋存于裂缝中，其规律难以把握，加之规模有限，因此勘探难度较大。当深3井的侧钻井当深3－1井，在很短的位移内没有钻遇上述裂缝气即是很好的证明。

另外，在上三叠统—侏罗系保存较完整的地区，也有可能存在一个以下侏罗统煤系地层为烃源层，以侏罗系内部砂岩、粉砂岩为储集层，以砂泥岩为盖层的储盖组合。从建南地区的勘探看，上三叠统—侏罗系普遍含气，茶园1井更是在井深755．98～850．66m的下侏罗统东岳庙段中途测试获得了685m3／d天然气；虽然由于浅层没有圈闭、地层能量偏低等原因，完井测试未能获得工业气流，但该储盖组合还是存在的，因此，中扬子地区是否具有该储盖组合也应引起重视。

总体而言，中扬子地区由于构造复杂及地层剥蚀破坏强烈，上组合的勘探，应以沔阳、当阳等上三叠统—侏罗系保存较好的区块为主；而下组合的勘探，则应以宜昌、沔阳等构造稳定、埋深不大的区块为主。