西湖凹陷是一个从古近纪到新近纪，由断陷转入坳陷的大陆边缘盆地，沉积中心在坳陷阶段不断向北转移。中新世末期构造挤压（龙井运动）形成现今纵贯凹陷中央的背斜带，也定型了一大批背斜、断背斜构造圈闭。G构造即是位于坳陷深部的背斜构造（图 1），而有利储层出现在坳陷渐新统花港组低位域巨厚湿地扇砂体中，现今埋深3 700 m以下。

随着西湖凹陷中央背斜带花港组勘探不断深入，勘探领域不断向深层（3 200~4 000 m）、超深层（> 4 000 m）开拓，深部储层问题越发突显其控制油气藏形成的主导作用。目前，G构造四口钻井油气成果分布在3 000~4 400 m之间，而主力气藏分布于3 500~3 800 m，3 500 m以下储层陆续出现特低渗（K﹤1×10^-3 µm²），3 900 m之下普遍特低渗。因此，深层勘探如何预测优质储层成为勘探成败的关键所在。

1 深部储层成岩现状

从深层储层样品的薄片资料整理分析，G-2井3 700~4 250 m，凹凸-线接触，少量点-线；胶结类型压嵌-薄膜为主，少量接触-孔隙、压嵌-接触。G-1井在4 500~4 600 m仍以线接触、接触胶结为主；只有稍浅埋藏，3 100~3 200 m的样品，出现少量点-线、或者凹凸-线接触，少量孔隙-接触、压嵌-接触胶结。G-3井4 300 m普遍出现点-线、线接触、接触-压嵌、薄膜-压嵌胶结；极少量样品（4 304.9 m）杂基支撑、孔隙-基底胶结。胶结类型、接触方式均表明深层储层压实效应明显，但个别层位抗压实因素也是存在的，这些因素或来自沉积环境，或来自早期成岩。

成岩阶段的认识除了一般现象外，还可以参考一些指标性的特征，如：镜质体反射率（R_o）、蒙脱石含量。G-1井3 862~3 872 m的4个样品镜质体反射率平均0.74%，但是，该数据在中央背斜带北部资料的一般认识中明显偏低（图 2），鉴于中央背斜带北部深层经历过强烈的构造抬升，R_o数据规律性较差，但是却反映了曾经发生的最大地温热演化。因此，G构造热演化程度需要更多资料予以论证。

一般来说，伊/蒙混层中的蒙脱石含量也可以认识成岩阶段，对G构造4口钻井的砂岩自生黏土X衍射资料汇总后（图 3），可以看出：G-1、G-2、G-4井在3600m界限明显，普遍进入S ≤ 15%的中成岩B阶段，而G-3井推迟到4000m，个中原因值得关注。

2 深部储层物性特征

大量物性样品实测资料汇成G构造物性垂向变化及井间对比（图 4）。

从四口钻井物性资料垂向变化看，压实作用在3 600 m之下孔隙度变化出现拐点，但次生溶蚀现象却差异较大。

从物性资料分析，G-3井3 668~3 958 m、G-1井3 600~3 862 m、G-2井3 677~3 823 m、G-4井3 545~3 745 m位于同一个次生溶蚀带，且岩相对比属于同期沉积。

因此，可以看出：

（1）从渗流条件看，G-2井处于更有利地位，其渗流性有利条件需要从区域流体势、构造形态上进一步分析。

（2）垂向上看，次生溶蚀作用有强有弱，可能与溶蚀机制相关。区域性溶蚀最强层段可能与有机酸大量注入有关；而相对弱溶蚀现象，可能归结于相邻泥岩脱水有关。前者系酸性溶蚀作用，后者降低了地层水矿化度。

有机酸溶蚀作用需要在地层结构中落实储层与烃源岩空间关系以及烃源岩成熟史，由于有机酸与初始运移相关，因此推测烃源就在附近，或者储层就在源内。

而测井资料解释（图 5）也验证了实测样品这一趋势。3 600 m拐点清晰，3 728~3 860 m四口钻井共处同一个次生溶蚀带，其他层段次生溶蚀现象不明显。

3 次生溶蚀带物性分析

G-2井3 691~3 827.73 m井段连续取心133.63 m提供了深部次生溶蚀带完整资料。依据储量计算规范的储层分类（表 1），1 170个样品统计结果（图 6）表明：特低孔特低渗占38.9%仍然是深部物性的基本面；低孔低渗20.3%说明溶蚀作用改善了深部孔隙条件；低孔中渗16.6%、特低孔低渗14.4%均说明渗透率仍然是最敏感的物性指标。

但是图 6所显示的大致正相关关系仅仅表示一种总趋势。如果分段分析，孔渗之间的相关性并不是必然的。图 7表明，左边三段（图 7a、7b、7c）正相关清晰，而右面三段（图 7d、7e、7f）似乎没有相关性。

图 7所选取的6个深度段，覆盖了次生溶蚀带基本岩相类型，但次生溶蚀作用显然与岩相类型关系很弱，这一点颠覆了一些传统认识。

4 次生溶蚀段沉积相及成岩相分析

成岩相研究没有成例定式。有的依据成岩作用类型，如张金亮（1990）^[1]、杨小萍（2001）^[2]，按标志性矿物（绿泥石、浊沸石、方解石等）胶结、溶蚀作为分类；即使近几年的文献，沿袭这一思路不在少数，如，张静蕾（2014）^[3]，魏颖（2014）^[4]；有的考虑成岩环境，如大气水淋滤、埋藏压实水环境，这样的研究有楼章华（1995）^[5]；也有主张勘探实用性，以物性、岩性、成岩作用类型综合考虑，如邹才能（2008）^[6]，张响响（2011）^[7]。

赖锦等（2013）^[8]认为，拘泥于微观成岩作用类型的成岩相认识不利于成岩相概念的推广应用。因此，提出了碎屑岩储层成岩相测井识别方法，以溶蚀、压实压溶、胶结、破碎裂缝相建立垂向演化与井间联系，尽可能发挥测井技术所长。

笔者赞同Indu、Peter（1990）^[9]以及Wood、Byres（1994）^[10]的思想，在成岩相认识上，不强调具体的成岩作用过程，只考虑各种成岩作用的综合结果，强调预测储集层的目的性。

笔者也注意到赖锦等想法的可取之处，但是以测井技术兼顾微观成岩作用类型分析，稍嫌勉强。我们认为，可以在薄片、电镜等微观研究的基础上，提出测井技术可以兼容的成岩相分类，才是成岩相概念在油气勘探领域的发展方向。因此，本文根据西湖凹陷的资料，特别针对深层勘探，成岩相研究应该侧重储层物性评价才能服务勘探，尤其是要结合地区特点。就G构造大量物性资料评判，深层物性受控两大因素：压实与溶蚀。

压实作用从浅至深始终存在，但压实效应却存在台阶式变化，这就是资料上显示的拐点（图 4）。而详细对比G-2井次生溶蚀带孔渗特征与砂岩中黏土含量关系（图 8，黏土资料来自X衍射分析），可以看出孔渗条件与伊蒙混层、伊利石、绿泥石都有着良好的相关关系。

伊蒙混层系成岩过程中间产物，伊利石、绿泥石为成岩作用终极产物，黏土间转化水平与成岩环境酸碱性有关，与成岩阶段有关，尤其与成岩环境流通性有关；成岩环境流通性增强，促使转化物质及时溶解运移，将促进转化过程，反之，将抑制转化过程。因此，孔渗条件与伊利石、绿泥石有着良好的正相关，而与伊/蒙混层负相关特征同样明显。

根据目前西湖凹陷深层次生溶蚀带的研究，我们认为方解石胶结与溶蚀，绿泥石成膜与否，长石溶蚀或交代，黏土矿物转化等等成岩作用难以判断是否对某一层段物性特征独立控制、或发挥主控作用。因此，以某种成岩现象、或次生矿物为代表的成岩相划分显然不适合本地区，尤其在钻井取心较少的情况下，难以建立井间对比关系。

考虑到目前关于成岩相研究百花齐放的学术现状，考虑到西湖凹陷深层酸性次生溶蚀作用仅在深层特定层位改善储层，储层评价的直接依据是物性，而物性则是对应层段偏酸、或偏碱性成岩环境中各种成岩作用类型的综合效应。既然不能独立成相，则依据成岩作用类型必然偏颇。本文参考储层分类，考虑压实与溶蚀两个因素，以物性资料为基础划分成岩相。

对于次生溶蚀带而言，溶蚀作用引发最大、最敏感的改变是渗透性。从图 6可见，38.9%的特低孔特低渗样品代表了3 600 m之下物性基本面特征，从碎屑岩颗粒填集密度与深度的一般关系看，3 000 m之下急剧压实，而3 600 m这一拐点已经表示紧密压实了（吴元燕，1996）^[11]。但是，溶蚀作用改善了61.1%的物性条件，同一次生溶蚀带的G-3、G-1、G-4井虽然样品较少，但也符合这一认识。

因此，考虑到深层物性改善最敏感的要素是渗透率，以渗透率为指标划分成岩相：渗透率≥ 10，强溶蚀相；渗透率≥ 1.0~﹤10，弱溶蚀相；渗透率﹤1，强压实致密相。并从G-2井133.63 m连续取心中，截取五个层段由下至上从沉积相、成岩相两方面分析深部次生溶蚀带。

（1）底部溶蚀段（图 9a）

该段储层系三角洲辫状分流河道砂体。三角洲环境粉砂、黏土明显较高，中砂、细砂多呈双众数特点，但以细砂为主。粗砂、中砂含量变化与物性之间正相关明显，与沉积构造关系较弱，储层物性向顶部变差，与泥岩夹层增多、粉砂/黏土悬浮总体增多有关。垂向变化显示，有机酸次生溶蚀作用从底部或侧下方渗透开始，向上运动并逐步减弱。该段物性总体特征：孔隙度平均9.1%，渗透率平均11.5×10^-3 µm²。

（2）最强溶蚀段（图 9b）

该段取心由辫状河道纵向砂坝叠加而成，碎屑分布以中砂为主，粗砂以上粒级变化很大，反应了辫状河道的不稳定性。该层段位于低位域底部，底部层序界面深入侵蚀在下部高位域中，最有利于有机酸侵入及油气充注。在整个低位域体系中，次生溶蚀最强，物性改善最好。该段取心物性样品显示出孔隙度与渗透率有良好的正相关关系，该段物性总体特征：孔隙度平均12.7%，渗透率平均59.3×10^-3 µm²。

（3）强/弱溶蚀相交互段（图 9c）

强/弱溶蚀相交互段，粗碎屑富集层段溶蚀作用较强，而细砂，粉砂及黏土含量增多时，渗流性较差，形成弱溶蚀相。因此，在多套辫状河道砂体叠加结构中形成强/弱溶蚀相交互特点，强溶蚀相往往是溶蚀通道，弱溶蚀相流动相对停滞。斜列砂坝物性变化极不稳定，显示出垂向上渗流性极不稳定的特点，但粗碎屑提供了侧向溶蚀通道。该段物性总体特征：孔隙度平均10.7%，渗透率平均8.6×10^-3µm²。

（4）弱溶蚀相/致密相交互段（图 9d）

砂坝内部结构复杂，虽然粗碎屑丰富，但频繁间夹泥岩。泥岩夹层或层理变化均反映了稳定性差的特点。渗流性差，导致溶蚀作用较弱。物性难以改善，保留了压实作用下的致密相特征。但砂坝内部粗碎屑层具有良好的侧向连通能力，因此，这些层段具有弱溶蚀相特征。

该段物性总体特征：孔隙度平均6.9%，渗透率平均3.8×10^-3µm²。

（5）顶部致密段（图 9e）

湿地扇末端低弯度河道有利于发育稳定的砂坝。垂向粒级变化稳定，中砂、细砂形成双众数特点，但以细砂为主，粉砂、黏土含量较高。由于处于溶蚀作用末端，因此，溶蚀作用很弱。该段物性总体特征：孔隙度平均7.4%，渗透率平均0.3×10^-3µm²。

5 结论

（1）西湖凹陷深层物性资料表明深层物性改善借力于两个地质条件：

① 酸性溶蚀作用主控深部物性改造。只有合适的烃源岩、储层组合关系中，烃源岩进入成熟期，黏土进入脱水期，为相邻储层提供了大量富含有机酸的地层水，使近源、或源内储层得到了伴随烃源岩成熟的一起发生的酸性溶蚀作用。

② 湿地扇巨厚砂体为溶蚀作用提供了物质溶解搬运的运动空间，流通条件决定了溶蚀作用强弱，决定了物性改善程度。

（2）本文成岩相的研究与划分建立在压实、溶蚀两大成岩主控因素的认识上。研究表明：

① 次生溶蚀作用从低位域湿地扇巨厚砂体底部开始，向上逐次减弱，表明富含有机酸的地层水来自下伏地层。

② 尽管砂体内部结构的非均质性，逐次减弱了地层水垂向流通性，也逐次减弱了酸性溶蚀能力，但砂体结构中良好的侧向连通性拓展了次生溶蚀范围，尤其在粗碎屑层段。

③ 压实与溶蚀作用，在不同构造部位或有不同表现。因此，不同钻井的成岩相需要重新认识。

（3）西湖凹陷G构造成岩相研究仅仅是一个探索，其意义有二：

其一，通过成岩相研究，使储层渗透性在沉积体系垂向上的差异清晰揭示。如果资料充分，可以结合构造形态、流体势、沉积相认识推知平面，从而建立空间概念，理解渗流通道、渗流区、非渗流区的成藏意义。

其二，成岩相、次生溶蚀带研究深化了深部“甜点”的认识，也提出了有关成藏问题的思考。以G-2井为例，我们从岩心剖面的沉积相、成岩相分析中，将逐步推演出关于G构造的成藏机制的认识：

① 溶蚀作用受地层压力、流体势控制，由底部、或侧下方侵入储层，改造储层。

② 储层砂体的垂向岩性差异，内部侵蚀通道，碎屑组分构成均影响了溶蚀通道的空间分布，垂向上强溶蚀相、弱溶蚀相、甚至致密相交互共存，平面空间上必定存在渗流区、滞留区甚至致密区。

③ 四口钻井出现比较一致的3 600 m拐点现象。因此，压实趋势线表明：在酸性溶蚀作用前，储层已经因压实而致密。次生溶蚀作用是在“特低孔特低渗”的基本面上最大程度地改善了物性。

④ 深部次生溶蚀作用可以根本地改变物性条件，尤其是有机酸酸性溶蚀作用。

⑤ 能够强烈改造深部储层物性的次生溶蚀机制必是有机酸溶蚀，而有机酸与油气初次运移有成因联系，而该层段油气成果也验证了这一联系。

⑥ 油气初次运移与源内成藏、近源成藏有成因联系，因此，进一步分析认为：花港组存在同时代烃源岩，并已经建立了成藏系统。