土库曼斯坦萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩沉积－成岩系统

文华国，宫博识，郑荣才，刘合年，吴 蕾，陈仁金，李世临，陈守春

1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室／沉积地质研究院，成都 610059 2.中国石油（土库曼斯坦）阿姆河天然气公司，土库曼斯坦巴格德雷 744000 3.中国石油西南油气田分公司重庆气矿，重庆 400021

土库曼斯坦萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩沉积－成岩系统

文华国1，宫博识1，郑荣才1，刘合年2，吴 蕾2，陈仁金2，李世临3，陈守春3

1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室／沉积地质研究院，成都 610059 2.中国石油（土库曼斯坦）阿姆河天然气公司，土库曼斯坦巴格德雷 744000 3.中国石油西南油气田分公司重庆气矿，重庆 400021

以土库曼斯坦阿姆河盆地萨曼杰佩气田主力油、气产层卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩为例，根据沉积相、成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物特征，综合研究Fe、Mn、Sr微量元素，C、O、Sr稳定同位素，流体包裹体和阴极发光等地球化学特征反映的成岩环境和成岩流体性质。按“水文体制”将卡洛夫－牛津阶划分为不同成岩阶段的海水－淡水、压实卤水和深循环温压水3个成岩系统，认为沉积－成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系，可归结为：台地边缘生物礁和浅滩相控制了储层的区域分布；早成岩阶段淡水系统溶蚀作用和压实卤水成岩系统的浅埋藏白云岩化作用是形成储层的基础；中成岩阶段的温压水成岩系统埋藏溶蚀作用、中－深埋藏白云石化作用和构造破裂作用扩大了储层规模，提高了储层质量，对优质储层发育贡献最大。

沉积相；碳酸盐岩；储层；沉积－成岩系统；卡洛夫－牛津阶；萨曼杰佩气田；土库曼斯坦

0 前言

含油气盆地沉积－成岩系统与储层在时间－空间上的匹配关系，是当今沉积学及石油地质学界研究的热点之一［1－4］，已发展为沉积岩石学、石油地质学与测试技术相互渗透的一门新兴边缘学科［3－5］。沉积与成岩是盆地地质作用中两个相连续但完全不同的地质过程。由于成岩对沉积的继承性，所以，从沉积微相入手研究成岩作用，能有效地为储层预测提供依据［3，6］。土库曼斯坦阿姆河盆地石油和天然气资源极其丰富［7］，含油、气层位为中－上侏罗统卡洛夫－牛津阶，具备非常优越的生、储、盖组合和成藏条件。在以往的工作中多注重于油气勘探开发，而基础地质研究很少，资料严重匮乏。近年来在该地区针对卡洛夫－牛津阶储层特征［8］、孔隙演化与成岩作用特征［9－10］等方面已有零星的研究报道。笔者尝试从沉积－成岩系统角度出发，结合Fe、Mn、Sr微量元素，C、O、Sr稳定同位素和流体包裹体等地球化学分析手段，对该地区卡洛夫－牛津阶沉积相、成岩作用与储层时－空匹配关系进行深入研究，深化该地区储层发育和分布规律的认识。

1 地质概况

阿姆河盆地大地构造位于中亚构造区中西部，属于海西期多个地体拼贴而成的图兰地台东南部的一部分，为一个大型中生代叠合沉积盆地。根据构造形态，阿姆河盆地被划分为科佩特山前坳陷、中央卡拉库姆隆起和查尔朱阶地等几个大型构造单元（图1），盆地内主要发育北西向和北东向的2组断裂，控制了盆地构造格局和沉积盖层分布特征。基底为埋深变化很大的古生界火成岩和变质岩，之上广泛发育二叠－三叠系和下侏罗统陆相和海陆交互的含煤碎屑岩建造，以及中、上侏罗统和白垩系的碳酸盐岩和蒸发岩建造。位于阿姆河盆地中偏北部的萨曼杰佩气田中－上侏罗统卡洛夫－牛津阶为浅水台地碳酸盐岩沉积，厚度330～440m，自下而上划分为7个岩性段（图2），储层主要发育于生物礁层、礁上层、块状灰岩层和层状灰岩层等台地边缘生物礁与浅滩相的生物礁灰岩和颗粒灰岩中，具备非常优越的天然气生、储、盖组合配置条件。

2 沉积相特征

研究区卡洛夫－牛津阶岩性主要为灰岩，可进一步细分出泥晶灰岩、颗粒灰岩及礁灰岩等，少数灰岩发生轻微硬石膏化和白云石化，储集岩主要为礁灰岩与颗粒灰岩；生物类型丰富，以各类浅水底栖的窄盐度生物为主；造礁生物主要为厚壳蛤，次为珊瑚，少量层孔虫和苔藓虫。其沉积相展布和演化特征符合里德的碳酸盐台地概念［12］，可划分出局限台地、开阔台地、台地边缘和台地前缘缓斜坡等相带，并可进一步划分出泻湖、台内浅滩、缓斜坡、台地边缘浅滩、台地边缘礁亚相及若干微相类型（图2）。其中：台缘生物礁在平面上沿台地边缘呈丘状和长垣状分布，垂向上与台缘浅滩密切共生；台缘浅滩由于受波浪和潮汐作用共同控制，水动力条件极强，以沉积亮晶颗粒灰岩为主，灰泥组分少，有利储层发育的相带主要为台地边缘生物礁和浅滩。

3 成岩阶段划分与成岩作用特征

图1 阿姆河右岸地区区域构造略图（据文献［11］略有修改）Fig.1 Overview of areal structure of the Amu Darya right bank area（from reference［11］，slightly modified）

根据卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩成岩作用与储层发育关系可划分为破坏性和建设性两种成岩作用类型，其中：破坏性成岩作用有压实作用、压溶作用、胶结作用、硬石膏化作用、硅化作用、黄铁矿化作用、天青石化作用，建设性成岩作用包括白云石化作用、重结晶作用、溶蚀作用和破裂作用［8，10］。最有利于储层发育的成岩作用为白云石化作用、溶蚀作用和破裂作用。

据Sam53－1井充填缝合线的有机质镜质体反射率测定结果［10］，Ro值为0.56%～0.74%，平均为0.63%，对应的成岩温度为90～100℃［13］，按现今地温梯度3.2℃／100m和年平均温度15℃推算，研究区卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩曾经达到的最大埋藏深度区间为3 500～3 600m。参照国家碳酸盐岩成岩阶段划分标准（SY／T 5478－2003）［14］，认为成岩强度达到中成岩阶段A期，最大可达中成岩阶段B期。又据流体包裹体测定结果［15］，均一温度主体分布于90～110℃，略高于镜质体反射率测定的成岩温度，也可佐证成岩强度为中成岩阶段A－B期。根据上述成岩温度测定和最大埋藏深度推算结果，从成岩作用的过程出发，可将卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩成岩演化划分出同生－准同生成岩阶段、早成岩阶段和中成岩阶段。

准同生成岩阶段典型的成岩作用 早期栉壳状等厚环边胶结作用发生在准同生期海水潜流带，在原生孔隙较发育的礁、滩相灰岩中，胶结物大多为方解石，主要围绕生屑等颗粒生长或充填骨架间孔隙（图3A），环边厚0.05～0.15mm。准同生白云岩化作用主要发育微晶白云岩（图3B），常伴生有藻纹层、泥纹、石膏和莓状黄铁矿等，白云石晶体细小，呈他形，粒径为0.02～0.04mm，其成因可用萨勃哈潮坪和滩顶等暴露环境蒸发泵白云岩化模式加以解释［5］。

图2 萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶沉积相－储层物性综合柱状图（Sam53－1井）Fig.2 Comprehensive column of sedimentary facies and reservoir characteristic of Callovian－Oxfordian Formation in Amu Darya basin（from Sam53－1well）

早成岩阶段典型的成岩作用 中等粒状－粗晶方解石胶结作用。早成岩阶段早期为环边生长的等轴粒状方解石，主要充填生屑颗粒或骨架间孔隙（图3C），晶体干净透明，粒径为0.05～0.2mm；到早成岩阶段晚期，由于方解石晶体继续增生变大，形成干净明亮的粗晶，粒径可达0.5～2.0mm，主要充填各类剩余孔隙空间。压实和压溶作用，镜下鉴定结果表明在灰岩中的颗粒多呈点－线接触；另外，压溶作用主要导致压溶面两侧的物质组分出现差异溶解而形成缝合线（图3D），并常见压溶残渣充填缝内。浅埋藏白云岩化作用，产物主要为微－粉晶白云岩，局部含灰质，白云石晶体呈漂浮状分布于灰泥基质之中，由于白云石化作用不彻底，导致晶体残余有较多微晶方解石和杂质（图3E），在单偏光下晶面较污浊，晶体呈半自形，粒径为0.03～0.1mm。

图3 萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩常见的成岩作用类型Fig.3 Sketch map of the different diagenetic in caibonate rocks of Callovian－Oxfordian in Samandepe gasfield

中成岩阶段典型的成岩作用 中－深埋藏白云岩化作用，产物主要为粉－细晶白云岩，常常由早成岩阶段灰质白云岩演变而来，当埋深加大，白云岩化流体继续供给时，灰泥基质中呈漂浮状的白云石进一步发生重结晶作用，往往形成半自形－自形的白云石晶体（图3F），粒径为0.06～0.15mm。溶蚀作用，主要发生在原生孔隙较发育的颗粒灰岩中，以形成大量粒间溶孔和铸模孔为主，局部发育沿压溶缝或破裂缝溶蚀扩大形成的溶缝，孔缝大部分连通性较好，伴随有机质成熟形成的有机酸溶蚀叠加改造，形成的非组构选择性溶蚀孔、缝、洞十分发育（图3G，H）。破裂作用，由此作用形成的各类裂缝（图3I，J）在研究区普遍发育，无论是多孔的礁灰岩抑或颗粒灰岩，甚至是致密的泥－微晶灰岩，倘若裂缝发育，很大程度上可提高储层的渗透性，从而非常有利于油气运移和聚集；硅化、硬石膏化（图3K）、天青石化（图3L）和次生矿物充填作用，主要充填各类孔隙和裂缝，并造成储层的孔、喉被封堵而对储层发育不利。

4 地球化学特征反映的成岩流体性质

沉积物一旦进入埋藏环境就开始进入成岩过程；因此，沉积岩从微观到宏观组构无不存在成岩作用的烙印［15］，现今的沉积岩常是沉积和成岩作用地质信息叠加的结果，碳酸盐矿物的地球化学组成能够很好地示踪成岩环境及其形成过程［16］。为深入了解研究区卡洛夫－牛津阶储层各阶段成岩流体性质、来源，并进一步划分成岩系统，有必要对各类碳酸盐岩的Fe、Mn、Sr微量元素、C、O、Sr稳定同位素、流体包裹体等地球化学特征展开分析。

4.1 Fe、Mn、Sr微量元素特征

成岩过程中文石或高镁方解石转化为方解石，白云石化和去白云石化等作用都伴随着微量元素在孔隙水与碳酸盐矿物之间进行重新分配和平衡的水－岩反应过程［17］。因此，在碳酸盐岩成因解释中，Fe、Mn、Sr等微量元素比Ca、Mg主元素更能反映沉积环境和成岩流体等方面的信息［18－19］。

1）从不同类型样品的Fe、Mn、Sr微量元素分布范围及平均值分析［18－19］，都具有很高的Fe含量、较高的Sr含量和较低的Mn含量，总体显示成岩流体具有缺乏大陆淡水影响的较强还原性特点。

2）微晶灰岩由于较致密，受埋藏期流体溶蚀改造作用弱，微量元素分布上大致保留了原始沉积物组成特征；颗粒灰岩和礁灰岩孔渗性好，受埋藏期流体溶蚀作用强烈，与微晶灰岩比较，Fe、Mn严重贫化，而Sr变化不大，显示经历了低Fe、Mn的地层源流体改造［19］。

3）具较小离子半径的Fe2＋、Mn2＋在白云岩中含量较高，而较大离子半径的Sr2＋含量相对较低；由于白云岩中Sr2＋分配系数〈〈1，在Mg2＋／Ca2＋值的增加和Mg2＋置换Ca2＋的过程中，Sr2＋由于重新分配趋于流失，而Fe2＋、Mn2＋则相对富集，而此特征也反映了成岩流体具有较高温度和较强还原性的地层源流体性质。

4）虽然晶粒白云岩Fe2＋、Mn2＋含量与灰质粉晶白云岩相似，但Sr2＋含量远低于灰质白云岩，说明两类白云岩为同一流体不同强度交代作用结果，Sr含量有随白云石化强度加大而降低的演化特点。

5）充填溶洞和裂缝的方解石晶体与颗粒灰岩和礁灰岩的Fe、Mn、Sr组成特征接近，说明沉淀方解石晶体的物质主要来源于被溶蚀的这两类灰岩。

4.2 C、O同位素特征

欠稳定的文石、镁方解石、原白云石等碳酸盐沉积物在成岩过程中会发生矿物相转变、重结晶和交代及碳酸盐胶结物的沉淀，都会使原始沉积物的C、O同位素组分发生变化。因此，成岩环境流体来源不同，碳酸盐岩的C、O同位素组成也不同，这些差异可作为识别成岩环境和成岩流体性质的标志［19］。

1）从各样品的C、O同位素分布范围及平均值（图4）分析，以微晶灰岩为代表的正常海相灰岩δ13C平均值（4.33‰）（δ13C为δ13CPDB）和δ18O平均值（－1.5‰）（δ18O为δ18OPDB）与Bartolini［20］报道的古地中海牛津阶正常海相灰岩的δ13C和δ18O值基本一致，表明微晶灰岩形成于正常海相环境；其他类型样品的δ13C均值（2.99‰～4.87‰）变化不大且偏正，而δ18O均值（－4.86‰～－1.5‰）变化范围较大，且具有向高负值方向偏移的演化特点，反映地层中的流体随成岩强度加大，具有温度逐渐增高、δ18O呈逐渐消耗的演化趋势。

2）Neilson等［21］对阿姆河盆地同时期碳酸盐岩颗粒周围的等粒状方解石胶结物的C、O同位素微区取样分析（图4右图），δ18O值分布于－8‰～0‰，显示为浅埋藏条件下早成岩作用产物，δ13C值分布于0‰～6‰，与源于碳酸盐岩骨架代表海水的碳同位素值较为吻合［21］，也佐证了早成岩期成岩流体性质接近于地层封存的海源水性质。

图4 各类碳酸盐岩及胶结物的C、O同位素特征Fig.4 Compared with the seawater of Callovian－Oxfordian period，δ13 C andδ18 O distribution of different types of the carbonate rocks

3）与同时期海水δ18O值比较，所有云质灰岩、晶粒白云岩、充填溶洞和裂缝的方解石样品的δ18O值均跨越该时期正常海水δ18O值范围（图4），且明显偏负。这些样品是埋藏条件下由于温度效应为主导因素的成岩作用产物，依据如下：由于埋藏条件下有比近地表条件更高的温度，热同位素分馏作用会使稳定同位素进入白云石晶格，这样导致埋藏条件的成岩流体比晚侏罗世海水具有偏负的O同位素值，利用Keith和Weber［22］盐度指数（Z）计算公式计算的这几类样品的Z平均值变化范围为133.5～135.1，均大于120，反映成岩流体均具有海源水高盐度性质；郑荣才等［23］对该类白云石进行的阴极发光性分析，认为高的Fe2＋和Mn2＋含量，弱－极弱棕红色－玫瑰红色或砖红色阴极发光性反映埋藏条件下的孔隙流体条件；与古地中海晚侏罗世海水的δ13C值相比较，这几类岩石的δ13C值（平均值3.95‰～4.87‰）均较同时期正常海水（2.5‰～3.2‰）［20］偏正，说明这些样品在成岩过程中地层水较当时海水咸化，13C值呈现富集状态。大量的研究成果［24－26］已经表明：淡水作用、有机质烃类的氧化或发酵作用均会导致13C的贫化；另外，若样品中存在烃类物质的混入，δ13C值会明显的负偏移，而本区碳酸盐岩的δ13C值偏正，充分说明其成岩过程早在大量烃类注入之前就已经完成，且发生在远离大陆淡水的相对封闭的、以温度为主控因素的海源地层水成岩系统中。

4）2件白垩样品的C、O同位素特征与同期各类样品相比具有最低的δ13C平均值和更大的δ18O负偏移幅度（图4），Z值也为所有样品最低值；据此2件白垩样品都取自于含气水层，认为灰岩储层的白垩化作用与贫13C和18O的油田水成岩流体有关，热液蚀变过程中δ18O值具有更大幅度的负偏移效应。

4.3 Sr同位素特征

基于87Sr与86Sr质量差太小而缺乏Sr同位素分馏效应的原理，当碳酸盐矿物沉淀时，它们从流体中获取的Sr同位素组成取决于流体的87Sr／86Sr值［18］。因此，保存在碳酸盐矿物中的87Sr／86Sr值，为研究碳酸盐岩地层沉积时的海水87Sr／86S值和地质年代（Sr同位素地层）或沉淀碳酸盐矿物的成岩流体性质和来源［27－28］均可提供可靠的Sr同位素地球化学信息。

1）生物壳体对原始海水87Sr／86Sr值具有较好的代表性［29］，其87Sr／86Sr值（0.706 812）可作为正常海相87Sr／86Sr值的参照物（表1），在全球Sr同位素曲线上标定的年龄为157.2Ma。

2）微晶灰岩87Sr／86Sr值的变化范围为0.703 808～0.709 776，高值部分大于该时期全球海水变化范围（0.706 789～0.706 942），平均值（0.707 177）也略高于厚壳蛤壳体代表的原始海水87Sr／86Sr值（0.706 812）；原因与部分样品含有较多的泥质组分（X衍射分析结果，表明部分样品含2%～5%的泥质组分）、而泥质组分中含有较高的壳源87Sr有关［30］。因此，除1件含泥最高样品的87Sr／86Sr值受到影响外，微晶灰岩的87Sr／86Sr平均值（0.706 852）对同时期海水87Sr／86Sr值的组成特征仍具有很好的代表性。

表1 萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩Sr同位素分析数据Table 1 Distribution of Sr isotopes of carbonate rocks ofCallovian－Oxfordian stage

3）颗粒灰岩87Sr／86Sr平均值（0.706 847）与厚壳蛤壳体（0.706 812）和微晶灰岩（0.706 852）基本一致，反映颗粒灰岩总体上保持了原始海水的Sr同位素组成特征，可能与颗粒灰岩在沉积时水动力条件强、泥质组分被淘洗干净、埋藏期成岩流体影响小有关，说明颗粒灰岩仍处于以胶结、压实和轻微溶蚀作用为主的中成岩阶段，保存了较好的原始粒间孔。

4）礁灰岩、灰质白云岩、晶粒白云岩及缝洞充填的方解石晶体的87Sr／86Sr值具有很大的变化范围，但它们本身的平均值接近；这一方面说明地层中存在着一种富87Sr的成岩流体，同时也证明了礁灰岩的强烈溶蚀作用、沉积物的白云石化作用和充填溶洞、裂缝的方解石沉淀作用，都是同一富87Sr流体在不同成岩阶段与不同成岩对象发生不同水－岩反应作用的产物［18］。

4.4 流体包裹体特征

5件充填洞缝的方解石和天青石样品流体包裹体均一温度测定结果［18］有如下特点：

1）均一温度分布范围较宽，为85.2～136.3℃，平均温度为101.1℃，分布范围可以分为3个区间：70～＜90℃、90～＜110℃和110～140℃，主体温度分布于90～110℃。

2）盐度（w（NaCl））分布范围较宽，w（NaCl）为13.07%～23.18%，平均值为19.8%，分布范围包括10%～＜15%、15%～＜20%和20%～25%3个区间，主体分布于20%～25%。

3）据4件缝洞充填的热液方解石样品的气－液两相流体包裹体均一温度和盐度测定结果［18］，结合热液方解石的δ13C和δ18O值与云质灰岩、晶粒白云岩非常接近的特点，可确定白云岩化和热液方解石的沉淀发生在具备一定埋藏深度和温压条件的、具有热卤水性质的成岩流体中，属于深循环温压水系统中同一成岩流体在不同阶段与不同对象发生不同水－岩反应作用的产物。

4）流体包裹体特征反映出卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩多期次的成岩历史，总体具有成岩强度加大、流体包裹体均一温度逐渐升高的演化特点，可为成岩系统与储层发育关系研究提供信息。如：准同生阶段海底成岩环境的样品不含包裹体；早成岩阶段近地表→浅埋藏成岩环境样品不含或含少量均一温度较低的液相包裹体（70～90℃）；中成岩A期中埋藏成岩环境样品发育大量气液两相盐水包裹体，均一温度较高（90～110℃），局部出现热液高岭石充填物；而中成岩B期深埋藏成岩环境样品不仅含大量气液两相盐水包裹体和开始出现纯气相有机包裹体，而且均一温度达到最高值（110～140℃）。

5 沉积－成岩系统与储层发育关系

5.1 成岩系统划分

基于成岩作用与流体之间存在的密切关系，以流体性质和活动特征为依据进行成岩系统的划分有其恰当之处［2］。综合上述各成岩阶段特征产物的地球化学特征所反映的成岩作用方式、成岩阶段、成岩环境和成岩流体性质，按“水文体制”与相对应的地质作用过程和相应的水化学与成岩反应及其组合特征［2］，将研究区卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩的成岩演化划分为海水－淡水、封存压实卤水、深循环温压水3个系统（图5）。其中：早期等厚环边胶结作用、准同生期白云石化作用发生在海水成岩系统，成岩流体具有低温海源水性质，早成岩期中等粒状－粗晶方解石胶结、溶蚀作用为典型的大气淡水成岩系统产物，成岩流体具有淡化的大气水成岩流体性质；压实、压溶作用和浅埋藏白云石化作用发生在封存压实卤水成岩系统中，成岩环境具有还原性，成岩流体具有浓缩海水的性质和逐渐增温的演化趋势；中成岩期－深埋藏白云石化、溶蚀作用、热液硅化、高岭石化和热液方解石充填作用发生在深循环温压水成岩系统中，成岩环境为相对封闭、缺乏大陆淡水影响的、以温度为主控因素的埋藏环境。3个系统彼此并不孤立，互为联系，对各类碳酸盐岩多期作用、连续改造。

图5 研究区成岩系统划分及成岩演化模式Fig.5 Diagenesis systems division and evolution pattern of of Callovian－Oxfordian stage

5.2 沉积－成岩系统与储层发育耦合关系

1）研究区卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩储层受沉积相带的控制，尤其是原生孔隙的发育主要位于台地边缘生物礁和浅滩相带（图2），是优质储层的基础，综合不同沉积微相和岩石类型的物性分析资料［18］可以看出：卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩孔隙度为0.2%～24.2%，平均值为9.8%，渗透率变化范围较大，分布在（0.01～3 155.3）×10－3μm2，平均值为54.0×10－3μm2，以台地边缘生物礁灰岩孔渗为最高，大多数为优质储层；次为台地边缘浅滩和台内浅滩相带中的亮晶生物屑灰岩、白云质生物屑灰岩、微－亮晶砂屑生物屑灰岩和鲕粒灰岩，大多数为好储层；台地前缘浅水缓坡、灰泥丘和开阔台地滩间等微相的微晶生物屑球粒灰岩和生物屑微晶灰岩大多数为较好－中等储层；而开阔和局限台地诸微相的微晶灰岩和泥质灰岩大多数为差或非储层。

2）准同生阶段的海水（孔隙水）成岩系统，以压实作用和胶结作用为主，原生的粒间孔和粒内孔大部分被充填而孔隙不发育。

3）早成岩早期阶段的淡水成岩系统，以中等粒状－粗晶方解石胶结作用和溶蚀作用为主，受大气淡水影响，胶结作用主要表现为中等粒状－粗晶方解石胶结充填各类剩余孔隙空间，对储层发育极为不利，而早期溶蚀作用也可形成粒间溶孔、铸模孔和生物骨架溶孔等次生孔隙而对储层发育有利；早成岩中、晚期阶段的压实封存卤水成岩系统，尽管压实、压溶和进一步的胶结作用使大部分原生孔隙遭到充填破坏，但该时期大范围的埋藏白云岩化及重结晶作用有利于晶间孔的发育。

4）中成岩阶段的深循环温压水成岩系统，以连晶胶结作用、埋藏溶蚀作用、重结晶作用、白垩化作用、中－深埋藏白云石化作用和构造破裂作用为主。其中：中成岩阶段A期，开始出现的溶蚀、压裂和重结晶作用，可新增2%～5%的次生孔隙，包括粒间扩溶孔、粒内溶孔，铸模孔、压裂缝和裂溶缝，特别是中－深埋藏白云石化作用可新增3%～5%的晶间孔，对改善储层局部的孔、渗性有重要意义；中成岩阶段B期，受燕山晚期和喜山早期的构造作用影响，发育的构造裂缝不仅有效地改善了储层孔渗性［31］，同时沿裂缝进行的深部成岩热流体的溶扩作用更导致包括超大溶孔、溶洞及裂溶缝在内的各种次生孔隙的普遍发育，从而形成了萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶以次生孔隙为主、剩余原生孔隙为辅的裂缝－孔隙型礁、滩相优质灰岩储层。

6 结论

1）土库曼斯坦萨曼杰佩气田卡洛夫－牛津阶属于浅水台地相沉积，有利储层发育的相带主要为台地边缘生物礁和浅滩。

2）碳酸盐岩储层经历了同生－准同生阶段、早成岩阶段、中成岩阶段的成岩演化，中成岩阶段的多期次白云岩化、溶蚀作用和破裂作用是提高和改善储集性能的重要因素。

3）按“水文体制”与相对应的成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物及组合特征，可划分出海水－淡水、压实卤水、深循环温压水3个不同阶段和物理化学环境的，但连续演化的成岩系统。

4）沉积－成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系：台地边缘生物礁和浅滩相控制了储层的区域分布；早成岩阶段淡水系统早期溶蚀作用、压实卤水成岩系统的浅埋藏白云岩化作用是形成储层的基础；中成岩阶段的温压水成岩系统埋藏溶蚀作用、中－深埋藏白云化作用和构造破裂作用扩大了储层规模、提高了储层质量，对优质储层发育贡献最大。

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Deposition and Diagenetic System of Carbonate in Callovian－Oxfordian of Samandepe Gasfield，Turkmenistan

Wen Hua－guo1，Gong Bo－shi1，Zheng Rong－cai1，Liu He－nian2，Wu Lei2，Chen Re－jin2，Li Shi－lin3，Chen Shou－chun3

1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservior Geology and Exploitation，CDUT；Institute o f Sedimentary Geology／Chengdu University of Technology；Chengdu 610059，China 2.China Petroleum Amu Darya Gas Corporation，Bagtiyarlyk 744000，Turkmenistan 3.Chongqing Gas District of Southwest Oil and Gas Company of CNPC，Chongqing 400021，China

Taking for example the main oil and gas production formations of carbonate in Callovian－Oxfordian of Samandepe gas field，Amu Darya basin，Turkmenistan，and settings about the sedimentary facies，diagenesis means，diagenetic evolution sequence and corresponding products of geologic process，the authors make a comprehensive research on diagenetic environment and diagenetic fluid property reflected by the geochemical behavior，such as trace element，Fe，Mn，Sr，stable isotope，C，O，Sr，fluid inclusion，and cathode luminescence.According to the“hydrologic system”，Callovian－Oxfordianare divided into three diagenetic system，seawater－freshwater，compaction brine and deep cycle temperature and pressure water in different diagenetic stage.The deposition and diagenetic system have agood coupling relationship with reservoir in the space and time，which can be classified as：①Platform edge reef and shallow facies control the regional distribution of reservoir.②The early－denudation of fresh water system，and the shallow burial dolomitization of compaction brine diagenetic system in earlydiagenetic stage are the key to forming reservoir.③Buried denudation of the diagenetic system of temperature and pressure water，middle－deep buried dolomitization and tectonic disruption action in middiagenetic stage enlarge the reservoir scale，promote the reservoir quality，and contribute greatly to the development of high－grade reservoir.

sedimentary facies；carbonatites；reservoirs；depositional and diagenetic system；Callovian－Oxfordian；Samandepe gas field；Turkmenistan

book=2012,ebook=711

P618.13

A

1671－5888（2012） 04－0991－12

2011－10－23

国家科技重大专项（2008ZX05030－003－02）；国家自然科学青年基金项目（41002033）；成都理工大学中青年骨干教师培养计划项目（HG0092）

文华国（1979－），男，副教授，在站博士后，主要从事沉积学与石油地质学的教学和科研工作，E－mail：wenhuaguo＠yahoo.cn。