成岩作用是低渗—特低渗碳酸盐岩储集空间最终形成及定格的主要因素，具体表现为成岩作用的类型和强度控制了储集空间的形成和展布^[1-3]，同时，由于碳酸盐岩成岩作用十分复杂，造成储层具有较强的非均质性^[4]。因此，寻找能够有效解决控制复杂成岩作用的碳酸盐岩储层展布预测问题的新途径和新方法就显得尤为重要^[5-6]。成岩相的概念最早由美国学者Railsback ^[7]提出，并被认为能够有效解决碳酸盐岩储层非均质性问题。随后，陈彦华等^[5]引进了成岩相的概念，并将其定义为成岩环境和成岩产物的综合，是反映成岩环境的物质表现。经过众多学者对碳酸盐岩成岩相的不断探索，认为只有搞清楚成岩相的展布特征及规律，才能深刻理解和研究储集体的内部非均质性及其分布特征。因此，对于强非均质性的低渗—特低渗白云岩储层，要明确其储层的展布规律，就必须先对其成岩相进行有效识别及预测。

目前，预测成岩相的方法为实验室岩心测试，包括薄片和铸体薄片鉴定、扫描电镜和阴极发光分析等技术^[8]。其优点是直观、具体、准确度高，但因取样成本高、消耗时间长、取心资料较少等问题，无法实现成岩相在空间上的连续评价，从而给储层综合评价带来了一定的困难^[9]。已有学者采用测井技术对致密砂岩储层成岩相进行了识别和评价，并初步取得了较为满意的效果^[8-10]，而涉及低渗透、特低渗透碳酸盐岩储层相对较少，因此，低渗—特低渗白云岩储层成岩相的测井识别可行性及可靠性也急须得到实例验证。以伊陕斜坡马五₅—马五₁亚段为例，通过开展低渗—特低渗白云岩储层成岩作用的研究，并进行成岩相的分类评价以及测井识别，明确储层成岩相的空间展布特征，以期能够为白云岩储层的有利区预测提供更可靠的依据以及为低渗—特低渗碳酸盐岩储层成岩相的研究提供一定的借鉴。

研究区构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中东部，北起大牛地、南至富县、西起靖边、东抵延川。在岩溶古地貌单元上位于岩溶斜坡带内（图 1）^[11]。马家沟组沉积末期，加里东运动导致地层抬升至地表并经历了长期的暴露、溶蚀及淋滤，形成了一套储、渗能力较强、天然气相对富集的风化壳型碳酸盐岩储层，马五段位于该风化壳的顶部，因此也是马家沟组重要的产气层位^[12]。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 研究区位置 Fig. 1 Location of the study area

从古地理环境来看，研究区马五₅—马五₁沉积环境经历了开阔海台地—蒸发台地—局限台地的转变^[13]。储层也经历了早期淡水溶蚀、浅埋藏期白云石化以及表生期淡水溶蚀等复杂成岩作用的改造，形成的储层岩石类型包括膏盐溶蚀泥—粉晶白云岩、残余砂屑粉—细晶白云岩、豹斑白云岩以及岩溶角砾泥—粉晶白云岩，储集空间类型为各类铸模孔、次生溶蚀孔、晶间孔、砾间孔以及微裂缝等。孔隙度整体为0.3%~9.0%，平均为2.5%，渗透率为0.003~10.000 mD，平均为0.1 mD，属于典型的低孔低渗—特低渗储层^[2]。

关于碳酸盐岩成岩相的分类目前主要有2种观点：①成岩相主要指成岩作用的组合，从而提出了胶结-溶蚀、压溶-白云化等成岩相类型；②成岩相即是成岩环境的反映，因此总结出了准同生相、混合水相以及表生相等^[14-16]类型。杨威等^[1]认为，这2种观点均有缺陷，主要是由于同一成岩环境下可以发生不同的成岩作用，所以成岩环境不能完全反映成岩作用特征；在不同成岩环境下也可能出现相同的成岩作用，但作用的机理及对储层的意义差别很大，并提出了碳酸盐岩成岩相应与沉积相相区分，即成岩相是岩石在一定的成岩环境下各类成岩作用的综合表现。因此，划分碳酸盐岩成岩相，既要综合考虑成岩环境和成岩作用的双重效应，也要有利于进行成岩相的定性和定量识别。依据不同的成岩作用类型，可以将碳酸盐岩成岩相划分为压实相、压溶相、溶蚀相、胶结相、云化相、去云化相、膏化相、去膏化相、重结晶相、破裂相以及充注相^[1]。再结合成岩环境的不同，可以将溶蚀相进一步划分为大气淡水溶蚀亚相和埋藏溶蚀亚相，将胶结相进一步划分为海底胶结亚相、淡水胶结亚相以及埋藏胶结亚相，将云化相进一步划分为准同生云化亚相、埋藏云化亚相以及混合水云化亚相^[1]。

采用岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜及阴极发光分析等方法，考虑岩石的结构及构造、储集空间类型等，研究马五₅—马五₁亚段低渗—特低渗白云岩的形成环境及其所经历的成岩作用，进而进行储层成岩相的分类。首先识别出白云岩储层主要发育溶蚀相、云化相、胶结相和充填相等四大类成岩相以及大气淡水溶蚀亚相和埋藏云化亚相2类成岩亚相。其次根据岩石的结构及构造、储集空间类型将大气淡水溶蚀亚相细分为早期大气淡水溶蚀亚相和表生期大气淡水溶蚀亚相2类，将埋藏云化亚相划分为浅埋藏活跃回流渗透云化亚相和浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相2种，胶结相主要为钙质胶结相，充填相则以泥质充填相为主。

（1）早期大气淡水溶蚀亚相。这是指形成于早期近地表淡水环境中，泥—微晶白云岩中的一部分孔隙被硬石膏及石盐组分充填或胶结，当在表生期时暴露于地表，岩溶作用使得部分石膏或石盐组分再次发生组构选择性溶解，从而形成膏模孔或盐模孔，而未被溶解的组分则仍以胶结物形式存在于白云岩中，从而形成膏盐溶蚀泥—微晶/粉晶白云岩等一系列过程的成岩环境和成岩作用及其产物的组合。这类成岩相中，代表性的岩石类型为膏盐溶蚀泥—微晶/粉晶白云岩[图 2（a）]，X射线衍射分析结果表明，矿物组分以泥—微晶白云石和泥—粉晶白云石为主，其中泥—微晶白云石主要为他形晶，白云石有序度为0.72~0.73，而泥—粉晶白云石以自形和半自形晶为主，白云石有序度一般为0.75~1.00。储集空间以膏模孔和盐模孔等铸模孔[图 2（b）]为主，同时还有一些未被充填的示底构造所形成的示底孔隙。由于受到早期淡水的溶蚀作用，在阴极发光镜下，孔隙一般不发光或弱发光，而岩石基质一般发光较明亮[图 2（c）]。示底构造也是早期大气淡水溶蚀亚相的典型岩石构造证据，其下部一般为成岩阶段的物理成因的沉积物，反映在溶解过程中的重力垮塌物，上部可以为全开放或部分开放的孔隙，也可被胶结物所填充。这类成岩亚相是研究区内近地表环境的一类重要的建设性成岩相。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 伊陕斜坡马五段白云岩储层成岩相的岩石学识别标志 （a）泥晶白云岩，FG4井，3 082.03 m，马五3，单偏光；（b）泥晶白云岩中盐模孔隙，FG7井，2 960.55 m，马五1，铸体薄片；（c）受早期大气淡水影响，泥晶白云岩基质呈明亮的橙红色，盐模孔隙为暗色不发光，S157井，3 311.81 m，马五1，阴极发光；（d）岩溶角砾泥—粉晶白云岩，FG7井，2 976.2 m，马五2，单偏光；（e）岩溶角砾间孔隙，S115井，3 342.20 m，马五2，铸体薄片；（f）岩溶角砾泥晶白云岩，角砾不发光或很暗，角砾间填隙物受淡水影响发亮橙色光，S115井，3 342.20 m，马五2，阴极发光；（g）粉—细晶白云岩中的白云石晶间孔，D48井，3 014.0 m，马五5，铸体薄片；（h）粉—细晶白云岩中白云石的亮边结构，D48井，3 016.17 m，马五5，阴极发光；（i）豹斑白云岩中的豹斑构造，其中图片左半部分为豹斑（成分为白云石晶体），右侧为基质（成分为方解石），D78井，2 887.90 m，马五5，单偏光 Fig. 2 Petrological identification marks of diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in Yishan slope

（2）表生期大气淡水溶蚀亚相。这是在近地表淡水溶蚀作用下，与易溶类的膏盐层或盐岩层相伴生的泥—粉晶白云岩被长期、大范围地非组构选择性地溶解形成大量溶蚀孔、洞，并伴随着岩石的坍塌破裂形成角砾结构及其形成岩溶角砾泥—粉晶白云岩[图 2（d）]的过程中，成岩环境与成岩作用及其产物的组合，以岩溶角砾泥—粉晶白云岩为代表。X射线衍射分析结果表明，泥—粉晶白云石以他形晶为主，白云石有序度变化范围较大，一般为0.54~1.00。主要的储集空间类型为溶解作用形成的溶蚀孔、洞以及岩石坍塌破裂及角砾化过程中形成的角砾间孔[图 2（e）]。由于角砾很少遭受淡水影响，而角砾间孔隙中的填隙物或胶结物受淡水影响较严重，因此在阴极发光镜下，角砾不发光或发光很弱，而角砾间孔填隙物或胶结物发明亮的橙红色光[图 2（f）]，这也是判断表生期岩溶作用的一个重要标志。这类成岩相为建设性成岩亚相，而其所形成的储集层物性相比早期大气淡水成岩相要差一些。

（1）浅埋藏活跃回流渗透云化亚相。这是指形成于近地表—浅埋藏超咸水环境中，蒸发台地内的浓卤水在重力和密度差的驱使下向下部渗透性较好的颗粒灰岩回流渗透并交代其中的灰质组分而发生白云化作用，最终形成残余砂屑粉—细晶白云岩，在此过程中的成岩环境、成岩作用及其产物的组合。这类成岩相中，代表性的岩石类型为残余砂屑粉—细晶白云岩。此类白云岩中白云石的盐度为2.46%~2.69%，平均为2.59%。X射线衍射分析结果表明，粉—细晶白云石自形程度相对较高（半自形—自形），白云石有序度为0.75~0.85。储集空间以白云石晶间孔[图 2（g）]为主，此类孔隙连通性较好，具有良好的储集性能。虽然活跃回流渗透白云化作用相对彻底，但是其属于组构选择性白云岩化作用，导致经过白云化流体交代后的灰岩的颗粒结构仍清晰可见，因此交代残余结构是识别这类成岩相的重要标志。此外，在阴极发光镜下，也可见到由于白云化流体交代过程中残留的灰泥质赋存于白云石表面，从而形成典型的雾心亮边结构[图 2（h）]，这也是识别这类成岩亚相的重要依据。该成岩亚相是研究区进入浅埋藏环境后的一类重要的建设性成岩相。

（2）浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相。这是指形成于近地表—浅埋藏变盐度海水环境中，蒸发台地内的变盐度海水（台地内的浓卤水遭受再一次的海侵所形成的盐度和密度均低于浓卤水但仍旧高于海水的白云化流体）在重力和密度差的驱使下向下部生物钻孔发育的泥晶灰岩进行回流渗透白云化，最终形成豹斑云岩的过程中的成岩环境、成岩作用及其产物的组合。这类成岩亚相中，豹斑白云岩具有代表性，其中白云石的盐度为2.47%~2.52%，平均为2.49%。X射线衍射分析结果表明，豹斑中白云石为他形—半自形晶，其有序度变化范围较大，主要为0.56~1.00。储集空间以隐伏回流渗透白云化作用形成的白云石晶间孔以及未被填充的生物钻孔为主，其孔隙连通性相比活跃回流渗透白云化作用所形成的晶间孔较差一些，储集性能也相对较弱。这类成岩亚相最典型的岩石结构及构造为豹斑构造（由豹斑和基质构成，其中豹斑成分为白云石，基质成分为方解石）[图 2（i）]和一些生物活动所留下的扰动构造，这也是判别这类成岩亚相的重要岩石学标志。这类成岩亚相纵向上通常分布在比浅埋藏活跃回流渗透云化亚相埋藏更深的部位，且形成的白云岩的厚度相对更薄，是研究区内进入浅埋藏阶段后的另一类重要的储层成岩相。

此类成岩相以钙质胶结相为代表，其形成主要包括2种情况：①早期近地表环境下，泥—微晶白云岩中的孔隙被钙质胶结，在后期淡水环境下孔隙中的钙质未被溶解，从而形成白云岩孔隙中的钙质胶结现象；②白云岩在早期所形成的微裂缝中，后期被钙质所胶结，表生期也未被淡水溶解，形成白云岩微裂缝中的钙质胶结。钙质胶结相主要发育在马五₁—马五₄亚段，非研究区的优势成岩相。

充填相主要为泥质，形成于表生期岩溶环境。表生期岩溶作用会导致大量的岩石破裂、坍塌、溶蚀，与此同时，大气淡水会携带大量的陆源泥质灌入到所形成的溶蚀孔洞及破裂的裂缝中，从而形成白云岩溶孔、溶洞及裂缝中的泥质充填，该成岩相同样主要发育在马五₁—马五₄亚段。

受限于取心成本以及岩心资料未必连续，因此要实现成岩相的单井连续划分以及平面拓展，就必须依托测井资料建立岩心与测井资料之间的对应关系^[17-18]。在岩心归位的基础上，把岩心及薄片分析所划分出的成岩相与测井资料进行对比，研究成岩相在测井曲线上的响应特征，并建立了各类白云岩成岩相的测井识别模式。已有研究表明，常规测井曲线中能够灵敏指示成岩相特征变化的曲线包括自然伽马（GR）、声波时差（AC）、补偿中子（CNL）、补偿密度（DEN）、电阻率（R_LLD，R_LLS）以及光电吸收截面指数（Pe）^[17-22]等7条测井曲线。

（1）早期大气淡水溶蚀亚相。其岩性为膏、盐溶蚀泥—微晶白云岩及泥—粉晶白云岩，由于其泥质含量及放射性矿物含量较低，在测井曲线上GR表现为相对低值；由于膏、盐溶解作用所形成的铸模孔隙会降低岩石的相对密度、增加岩石的孔隙度，在对应层段的测井曲线上DEN表现为低值，CNL和AC均为相对高值（尤其是含气层段）；由于岩石中含有灰质组分，这类成岩亚相对应层段的Pe值相对较高（图 3）。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 溶蚀相测井响应（FG7井） Fig. 3 Logging response of dissolution diagenetic facies

（2）表生期大气淡水溶蚀亚相。其岩性为岩溶角砾泥—粉晶白云岩，角砾之间常含岩溶坍塌所携带的陆源泥质，因此，在其对应层段测井曲线上GR表现为高值；由于岩溶作用会形成一定的溶蚀孔隙，从而造成岩石密度的降低以及孔隙度的相对增加，表现在对应层段的测井曲线上为DEN相对减小，CNL和AC有所增加，但增加幅度相对早期大气淡水溶蚀亚相相对较小。由于这类成岩亚相内的岩石较少或不含灰质、石盐及硬石膏组分，因此其Pe值相对较低（图 3）。

（3）浅埋藏活跃回流渗透云化亚相。该亚相以残余砂屑粉—细晶白云岩为主，富含晶间孔，因此在测井曲线上往往表现为低GR值、中等DEN值和低—中等CNL值，电阻率值一般根据含气情况而变化，通常表现为相对较高值，且R_LLD与R_LLS具有一定的幅度差，Pe值相对较低（图 4）。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 浅埋藏活跃回流渗透云化亚相测井响应（D48井） Fig. 4 Logging response of shallow buried active reflux seepage dolomitization diagenetic subfacies

（4）浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相。该亚相以豹斑白云岩为主，因此，在测井曲线上GR也表现为低值。由于其白云石化程度没有活跃回流渗透白云石化作用彻底，所以DEN为中等—高值，CNL值为低—中等，电阻率值比前2类溶蚀亚相要高，但相比活跃回流渗透云化亚相要低，且R_LLD与R_LLS幅度差不明显，Pe值相对较低，但高于浅埋藏活跃回流渗透云化亚相（图 5）。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相测井响应（D78井） Fig. 5 Logging response of shallow buried latent reflux seepage dolomitization diagenetic subfacies

（5）钙质胶结相。该相以泥—微晶白云岩孔隙、微裂缝中的钙质胶结物为代表，因此其测井响应特征为“三高三低”，即Pe，DEN和R_LLD值较高，而GR，CNL及AC值均相对较低，此外，R_LLD与R_LLS之间通常具有一定的幅差。

（6）泥质充填相。泥质充填相在测井上的响应特征为“两高四低”，由于此类成岩相泥质组分含量最高，因此具有最高的GR值；泥质组分一般较致密的白云岩相对疏松一些，因此其DEN值相对较低，AC值相对较高；该成岩相一般不含天然气组分，因此其CNL和R_LLD值也较低。此外，泥质充填相也具有相对较低的Pe值。

选取研究区近90个样品，采用对成岩相敏感度相对较高的GR，AC，DEN，CNL，R_LLD，R_LLS以及Pe等测井曲线的交会分析，可以较为直观、清晰地区分6类成岩相之间的分界（图 6）。虽然不同成岩相分布区域可能会有一定程度的重叠，但以DENPe，R_LLD-Pe，R_LLD-AC交会图为例，能够较为清晰地区分6类成岩相。由于DEN能够反映储层的总孔隙度，而Pe能够有效反映碳酸盐岩的岩性。一般情况下，早期大气淡水溶蚀亚相主要发育在膏盐溶蚀泥—粉晶白云岩，由于早期大气淡水溶蚀石膏及石盐组分形成铸模孔后，一部分可能会被后期的钙质（方解石）胶结填充，因此其Pe相对较高，而密度值中等；表生期大气淡水溶蚀亚相主要发育在岩溶角砾泥—粉晶白云岩中，岩溶作用能够形成大量的溶蚀孔洞，增加岩石孔隙度，但随之而来的泥质灌入也会填充孔隙，因此其Pe相对早期大气淡水溶蚀亚相要低，其密度变化范围相对较大；浅埋藏活跃回流渗透云化亚相主要发育在残余砂屑粉—细晶白云岩中，富含大量晶间孔，白云化程度相对彻底，因此其DEN和Pe均相对较低，而浅埋藏隐伏回流渗透白云化亚相主要发育在豹斑白云岩中，其相比活跃回流渗透白云化亚相的云化程度弱一些，灰质组分相对更多，孔隙发育相对较差，因此具有比活跃回流渗透云化亚相更高的DEN以及相对更高的Pe；钙质胶结相在几种成岩相中Pe值最大，由于孔隙度很小，因此DEN值也相对较高；泥质充填相测井响应特征也比较明显，具有最低的DEN值以及相对较低的Pe。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 常规测井曲线交会图 Fig. 6 Crossplot of conventional logging curves

在其他油田中可能含有较多的开发井，因而缺少Pe曲线等测井资料，加之DEN，CNL和Pe等测井曲线的探测范围相对较小，易受井径的影响，因此就需要借助更常用且探测范围相对较大的测井曲线资料来区分不同的白云岩成岩相类型。R_LLD-AC和R_LLD-GR交会图也可以较为清晰地区别几类成岩相（图 6）。以R_LLD-AC交会图为例，不同矿物或岩石的电阻率大小均不同，通常黏土矿物或泥质的电阻率最小，白云岩的电阻率小于灰岩的电阻率，方解石和硬石膏的电阻率相对较大。因此，在6类成岩相中，钙质胶结相的R_LLD值最大，泥质充填相最小，2种云化亚相中由于岩石含有一定的灰质组分，从而其R_LLD值要大于2类溶蚀亚相，表生期大气淡水溶蚀亚相中可能由于岩石所含泥质含量相对高于早期大气淡水溶蚀亚相，因此其R_LLD值相对更低。

2类溶蚀亚相的白云岩中的溶蚀孔洞相对发育，导致孔隙度增加，AC相对较大，而2类白云化亚相的白云岩中晶间孔隙可能遭受灰质组分的填充，因此岩石相对致密，AC变小，钙质胶结相由于孔隙度也相对较低，因此具有相对较小的AC值，而泥质充填相可能由于泥质组分相对于白云岩较疏松，因此AC值在几类成岩相中处于最大。此外，统计各类成岩相的测井响应特征值见表 1。

表 1(Table 1)

表 1 伊陕斜坡马五段白云岩储层成岩相的测井响应 Table 1 Logging response characteristics of diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in Yishan slope 成岩相 样号 Pe/(b·e-1) DEN/(g·cm-3) RLLD/(Ω·m) CNL/% GR/API AC/(μs·m-1) 浅埋藏活跃回流渗透云化亚相 D4-1 3.499 2.559 8 368 12.5 15.50 162 D4-2 3.364 2.538 7 662 12.0 11.80 163 D4-3 3.354 2.536 7 408 11.7 11.21 165 D4-4 3.409 2.55 6 802 11.6 11.40 167 D4-5 3.405 2.526 6 802 11.7 12.00 170 D4-6 3.342 2.49 6 274 12.0 12.30 173 D4-7 3.171 2.421 5 411 13.0 12.80 173 D4-8 3.100 2.387 5 411 12.9 13.10 170 D4-9 3.034 2.312 5 127 12.3 14.90 166 D4-10 3.039 2.303 5 127 13.3 17.00 162 D4-11 3.077 2.341 5 329 13.7 17.30 161 D4-12 3.255 2.471 6 432 13.6 15.40 161 D4-13 3.378 2.529 6 432 12.5 13.30 162 D4-14 3.348 2.515 8 264 12.0 13.20 161 D4-15 3.240 2.468 9 477 12.1 14.30 159 D4-16 3.402 2.517 9 949 12.6 14.80 158 D4-17 3.555 2.554 10 330 12.6 14.70 157 D4-18 3.709 2.598 10 506 12.3 14.80 157 D4-19 3.538 2.604 10 596 11.8 16.10 159 D4-20 3.420 2.595 10 695 11.7 16.50 161 D4-21 3.255 2.573 10 748 12.2 16.40 164 D4-22 3.200 2.564 10 845 12.5 16.20 165 D4-23 3.035 2.533 10 767 13.4 16.40 166 D4-24 2.832 2.429 10 671 15.1 16.70 167 D4-25 2.781 2.366 10 352 15.7 16.70 167 D4-26 2.844 2.303 10 123 16.0 15.90 167 D4-27 3.018 2.377 9 820 16.4 15.10 167 D4-28 3.061 2.414 9 746 16.4 15.00 167 D4-29 3.047 2.419 9 635 16.8 14.90 167 D4-30 3.019 2.397 9 771 16.6 15.20 166 D4-31 3.053 2.403 9 770 16.1 15.40 166 D4-32 3.184 2.460 9 536 15.1 15.20 166 D4-33 3.279 2.545 9 536 14.9 14.40 167 D4-34 3.288 2.584 9 190 14.9 13.70 169 D4-35 3.26 2.617 8 473 14.8 12.60 171 D4-36 3.275 2.620 8 473 14.6 12.50 173 D4-37 3.357 2.616 7 894 13.7 13.40 174 早期大气淡水溶蚀亚相 F7-1 4.572 2.518 466 11.7 95.00 203 F7-2 4.573 2.493 260 13.8 107.9 217 F7-3 4.513 2.476 154 16.9 124.3 226 F7-4 4.47 2.472 154 17.7 128.2 230 F7-5 4.572 2.471 94 17.4 130.2 230 F7-6 4.574 2.378 94 14.6 121.5 223 浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相 D7-1 3.402 2.778 4 468 4.9 32.20 158 D7-2 3.382 2.784 4 468 5.5 43.10 161 D7-3 3.396 2.792 1 837 5.9 50.20 164 D7-4 3.549 2.763 1 319 6.9 65.90 167 D7-5 3.646 2.732 1 185 7.4 70.80 167 D7-6 3.628 2.676 1 127 7.8 66.40 166 D7-7 3.415 2.685 1 196 6.7 51.20 163 D7-8 3.348 2.704 1 256 6.1 46.20 159 D7-9 3.342 2.735 1 080 6.2 48.00 154 D7-10 3.360 2.749 975 6.7 56.80 149 D7-11 3.358 2.743 756 7.4 58.30 145 D7-12 3.407 2.724 671 8.9 50.60 144 D7-13 3.513 2.731 610 8.5 35.60 146 D7-14 3.554 2.723 702 8.1 28.80 149 D7-15 3.384 2.603 2 339 7.3 22.70 157 钙质胶结相 Y1-1 5.361 2.668 3 339 8.9 70.80 163 Y1-2 5.320 2.716 13 313 7.2 60.10 163 Y1-3 5.116 2.759 36 083 5.0 46.90 162 Y1-4 5.193 2.761 50 647 3.9 43.70 160 Y1-5 5.350 2.757 74 699 3.4 39.70 159 Y1-6 5.553 2.749 78 569 2.7 36.50 160 Y1-7 5.496 2.749 64 207 2.4 35.30 161 Y1-8 5.198 2.756 33 708 2.1 34.40 163 Y1-9 5.037 2.764 20 179 2.1 35.80 164 Y1-10 5.038 2.767 5 017 2.3 37.60 163 Y1-11 4.999 2.774 1 761 2.8 42.90 162 泥质充填相 Y4-1 2.324 2.512 35 7.3 89.00 302 Y4-2 2.396 2.237 29 9.9 136.60 299 Y4-3 2.638 2.134 25 11.7 159.50 284 Y4-4 3.128 2.068 26 16.1 189.40 268 Y4-5 3.278 2.176 29 20.1 193.00 260 Y4-6 3.156 2.255 33 21.3 181.40 266 Y4-7 2.837 2.330 35 21.1 163.20 271 Y4-8 2.849 2.309 38 20.0 156.40 267 Y4-9 3.302 2.246 49 17.7 145.00 243 表生期大气淡水溶蚀亚相 F7-7 4.109 2.445 81 13.2 116.40 211 F7-8 3.720 2.335 69 14.8 126.20 225 F7-9 3.159 2.173 66 16.6 138.90 234 F7-10 3.120 2.191 62 16.7 141.00 234 F7-11 3.491 2.411 63 14.1 137.20 222 F7-12 3.893 2.632 73 10.7 124.00 202 F7-13 4.001 2.684 88 9.5 113.50 181 F7-14 4.212 2.724 100 7.7 89.50 169

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根据上述交会图特征，采用Forward软件编写了成岩相定量划分程序，利用方程对交会图中白云岩成岩相区域进行划分，进而建立成岩相测井交会识别图版（图 7）。以DEN-Pe，R_LLD-Pe和R_LLD-AC交会图为例，3种识别方法的具体步骤分别如[图 8（a）—（c）]所示。

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 伊陕斜坡马五段白云岩储层成岩相测井识别图版 Fig. 7 Logging identification chart of diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in Yishan slope

图 8

Fig. 8

下载eps/tif图 图 8 伊陕斜坡马五段白云岩储层成岩相划分流程 Fig. 8 Flow chart of quantitative division of diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in Yishan slope

用上述方法对Y101井进行了单井白云岩成岩相纵向划分。运用Pe与DEN交会图法识别出的成岩相结果与其他4条测井曲线（GR，AC，CNL，R_LLD/R_LLS）的形态变化均具有较好的匹配关系（图 9），也印证了Pe-DEN交会图法的可行性。早期大气淡水溶蚀亚相和表生期大气淡水溶蚀亚相分布于马五₁—马五₄亚段，浅埋藏活跃回流渗透云化亚相和浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相则分布于马五₅亚段，钙质胶结相主要分布于马五₁—马五₄亚段，泥质充填相主要分布于马五₁—马五₃亚段。为了进一步验证该方法的有效性，将测井解释与薄片分析的结果进行对比，可以看出，马五₁亚段底部（3 249.6~3251.0 m）层段测井解释成岩相结果与薄片鉴定识别结果不符，原因是该段发生了扩径，导致Pe和DEN测井响应失真，此时就可以利用受井径影响小、探测范围相对较大的R_LLD与AC曲线交会图进行识别。总体上，利用薄片资料所确定的白云岩成岩相与测井解释结果的符合率可达92.85%，而测井解释的成岩相在纵向上与实测的岩心孔隙度也具有良好的对应关系，其中早期大气淡水溶蚀亚相储层物性最好，孔隙度为1.27%~8.40%，平均为4.05%；浅埋藏活跃回流渗透云化亚相次之，孔隙度为1.14%~5.83%，平均为3.14%；表生期大气淡水溶蚀亚相相对较差，孔隙度为0.36%~5.55%，平均为2.59%, 而浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相更差，钙质胶结相和泥质充填相物性均差。此外，利用测井解释的成岩相与利用CNL-DEN曲线综合识别的岩性剖面在纵向上也具有较好的匹配性，即早期大气淡水溶蚀亚相发育在马五₁—马五₄亚段的泥晶白云岩中，表生期大气淡水溶蚀亚相发育在含泥白云岩或泥云岩中，浅埋藏活跃回流渗透云化亚相多集中发育在马五₅亚段的粉—细晶白云岩中，而浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相发育在豹斑云岩中，钙质胶结相以孔隙、微裂缝中的钙质充填物为主，泥质充填相以溶蚀孔、洞中的泥质最为典型。上述对比结果均表明，利用Pe-DEN交会图定量识别低渗—特低渗白云岩储层成岩相具有可靠性。在缺乏Pe，DEN测井资料或利用Pe-DEN交会图定量识别白云岩储层成岩相存在误差的情况下，可以用R_LLD-AC交会替代以进一步提高测井解释成岩相的精度。

图 9

Fig. 9

下载eps/tif图 图 9 Y101井白云岩储层成岩相测井解释及结果验证 Fig. 9 Logging interpretation and result verification of diagenetic facies of dolomite reservoir in well Y101

利用单井识别白云岩成岩相的方法对伊陕斜坡近百口井的马五段进行了白云岩成岩相的纵向定量划分，并建立连井剖面（图 10）。可以看出：早期大气淡水溶蚀亚相和表生期大气淡水溶蚀亚相分布于马五₁—马五₄亚段，其中FG7井的马五₁亚段下部、马五₂亚段以及马五₃亚段上部以早期大气淡水溶蚀亚相为主，而马五₃亚段中下部及马五₄亚段主要发育表生期大气淡水溶蚀亚相，马五₅亚段则以浅埋藏活跃回流渗透白云化亚相为主，仅在顶部发育浅埋藏隐伏回流渗透白云化亚相；Y844井马五₁—马五₄亚段整体以早期大气淡水溶蚀亚相为主，而表生期大气淡水溶蚀亚相仅分布于马五₁亚段中部、马五₃亚段上部以及马五₄亚段中部，马五₅亚段演变为以浅埋藏隐伏回流渗透白云化亚相为主；向北至Y101井，马五₁亚段顶部、马五₃亚段以及马五₄亚段中部演变为以表生期大气淡水溶蚀亚相为主，马五₅亚段则发育浅埋藏活跃回流渗透白云化亚相；S153井的马五₂、马五₃亚段以及D48井的马五₂亚段顶部和底部、马五₃亚段以及马五₄亚段表生期大气淡水溶蚀亚相发育，但D48井的单层厚度相对较小，而马五₅亚段2口井均以浅埋藏活跃回流渗透云化亚相为主。整体上，马五₁亚段主要发育早期大气淡水溶蚀亚相，其底部发育泥质充填相；马五₂、马五₃亚段在中部、北部及马五₃亚段在南部较发育表生期大气淡水溶蚀亚相，且在Y101井区马五₂亚段顶部发育钙质胶结相；马五₄亚段在南部、北部发育表生期大气淡水溶蚀亚相，在中部主要发育早期大气淡水溶蚀亚相及钙质胶结相；马五₅亚段在中南部发育浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相，在全区主要发育浅埋藏活跃回流渗透云化亚相。

图 10

Fig. 10

下载eps/tif图 图 10 伊陕斜坡马五段白云岩储层成岩相纵向分布 Fig. 10 Vertical distribution characteristics of diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in Yishan slope

（1）成岩相平面展布特征。在白云岩成岩相单井分析、连井剖面对比的基础上，绘制了区内各层段的白云岩成岩相平面分布图。分别以马五₁亚段和马五₅亚段为例，可以看出，马五₁亚段表生期大气淡水溶蚀亚相的岩石为泥云岩、含泥含灰云岩以及含灰泥云岩，分布于区内西北部靠近剥蚀区的D48井西部—S153井—S257井区、西部S123井— S124井—S245井区、东南部Y61井—延川—延长— Y104井一带以及南部Y558井—富县—Yt1井一带。早期大气淡水溶蚀亚相岩石以泥—粉晶白云岩为主，分布范围相对较广，研究区西北部、东北部、中部以及西南部，连片性较好[图 11（a）]。

图 11

Fig. 11

下载eps/tif图 图 11 伊陕斜坡中东部马五段白云岩储层成岩相图 Fig. 11 Diagenetic facies of dolomite reservoir of Ma 5 member in central-eastern Yishan slope

马五₅亚段主要发育浅埋藏活跃回流渗透云化亚相和浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相。其中，研究区北部和中部广大地区以及南部Y112井—Y135井—Y106井一线以南主要为浅埋藏活跃回流渗透云化亚相，岩石类型以含云灰岩、云灰岩以及含灰白云岩为主；浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相分布面积相对较小，发育在区内南部Y558井—延安— Y127井—延长—Y130井一带[图 11（b）]。

（2）有利储层分布预测。利用成岩相平面展布特征与测井解释的孔隙度等值线平面叠合图对区内有利储层的分布区进行了初步预测。可以看出，马五₁亚段优势成岩相类型主要为早期大气淡水溶蚀亚相和表生期大气淡水溶蚀亚相，其中早期大气淡水溶蚀亚相中储层分布面积相对较广，多呈连片式发育，该亚相储层物性较好，孔隙度通常为2.0%~4.0%；表生期大气淡水溶蚀亚相中储层分布面积相对较小，主要发育在横山地区、S124井区以及研究区的东南部，储层物性相对较差，孔隙度一般为1.5%~3.0%。马五₅亚段储层的优势成岩相为浅埋藏活跃回流渗透云化亚相和浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相，储层主要发育在浅埋藏活跃回流渗透云化亚相，呈孤立状分布于横山、S245井区、安塞西部、延川西部以及研究区南部地区，该亚相内储层物性也相对较好，孔隙度为1.0%~3.5%；浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相储层分布面积相对较小，物性较差，孔隙度为1.0%~2.0%。

（1）岩心观察及镜下薄片鉴定认为，伊陕斜坡中东部马五₅—马五₁亚段低渗—特低渗白云岩储层成岩相可划分为早期大气淡水溶蚀亚相、表生期大气淡水溶蚀亚相、浅埋藏活跃回流渗透云化亚相、浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相、钙质胶结相和泥质充填相等6类。

（2）以Pe-DEN，R_LLD-Pe交会为代表，配合R_LLD-AC交会的测井参数交会图法及Forward软件处理划分程序综合应用是进行伊陕斜坡马五₅—马五₁亚段低渗—特低渗白云岩储层不同成岩相单井纵向上定量识别与连续划分的有效方法。

（3）早期大气淡水溶蚀亚相分布于伊陕斜坡中部及南部的马五₁—马五₂亚段以及中部的马五₄亚段，而表生期大气淡水溶蚀亚相分布于南部和北部的马五₃—马五₄亚段以及中部的马五₃亚段；浅埋藏活跃回流渗透云化亚相分布于研究区最南部、中部及北部地区的马五₅亚段，而浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相多分布在区内南部的马五₅亚段；钙质胶结相主要分布于马五₂亚段中、上部及马五₄亚段中部；泥质充填相主要分布于马五₁亚段底部。

（4）伊陕斜坡马五₁亚段早期大气淡水溶蚀亚相相对更发育，分布于区内西北部、东北部、中部及西南部地区，而表生期大气淡水溶蚀亚相分布在区内靠近剥蚀区的北部D48井西部—横山地区、西部S123—S245井一带、南部Y558井—富县地区以及清涧—延川—延长—Y104井一带；马五₅亚段区内除南部Y558井—延安—延长一带为浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相发育区，其余广大地区则以浅埋藏活跃回流渗透云化亚相为主，有利储层主要分布于早期大气淡水溶蚀亚相和浅埋藏活跃回流渗透云化亚相，其次为表生期大气淡水溶蚀亚相，浅埋藏隐伏回流渗透云化亚相储层分布最少。