El Garia组（始新世伊普尔期，突尼斯）的储层非均质性、岩石组构与岩石物理细分：对CO2封存的意义

《Unconventional Resources》：Heterogeneity, petro-fabric and petrophysical subdivision of the El Garia Formation (Ypresian, Tunisia): Implications for CO 2 storage

　　

研究人员利用电导率、声学速度与磁化率各向异性（AMS）开展了岩石物理研究，作为CO2封存研究的先导工作。El Garia储层被细分为七种岩相、两个段和四个组构级别，具有不同的岩石物理特征。下段以内陆架沉积为主，货币虫（Nummulites）占优势，环境各向同性，岩石物理参数良好，是优质储层段；上段以陆架外至内陆架潮下带沉积为主，以货币虫碎屑（nummulithoclasts）占优，具构造组构、颗粒各向异性环境及变形与胶结作用，岩石物理参数差。El Garia组凭借其岩石物理特征可作为适宜的CO2宿主岩，尤其下段以泥质层作为层间盖层更具优势。

研究背景方面，碳捕集与封存（CCS）是减缓全球变暖的重要路径，但突尼斯尚缺乏配套法规与资金框架，前期仅完成海湾加贝斯（Gulf of Gabes）海域预筛选，将El Garia组列为最优选CO₂储层。该组为货币虫灰岩，厚度40–60 m，具岩相、沉积与成岩非均质性，孔隙类型多样（包括货币虫壁内微孔、粒间粒内孔、晶间孔、开启裂缝、缝合线齿状结构及生物碎屑与基质溶孔），属典型裂缝性碳酸盐储层，注入前需多学科精细表征以防CO₂泄漏。研究人员以中央突尼斯El Garia露头为类比，对来自不同层位的7块样品开展微观结构、岩石物理与组构研究，旨在划分岩石物理级别、厘清非均质控制因素，为后续CCS模拟提供框架。

关键技术方法方面，研究人员采用中央突尼斯Makther地区El Garia村露头剖面样品（圆柱样直径25 mm、高22.5 mm，代表7种岩相），综合五类手段：薄片与扫描电镜（SEM）微观结构观察及ImageJ方向性插件定量微组构各向异性；水浸三重称重法测连通孔隙度；两电极法（1000 Hz）测不同浓度NaCl饱和样电导率，依Han等方程求地表导电率（σ_s）与地层因数（FF），并推曲折度（τ）与胶结指数（m）；Kappabridge KLY-3测磁化率各向异性（AMS）以区分沉积/构造组构及挤压/拉张期；超声脉冲法（0.5 MHz换能器、10°步进）测P波速度各向异性（APV）以追踪声学组构与成岩演化。

研究结果部分，地质背景小节指出El Garia组属早始新世Metlaoui群，产于西北—东南向货币虫滩镶边缓坡（inner platform），受非洲—欧亚汇聚控制，露头位于Kessra高原延伸带。沉积岩相与环境小节自下而上分七种岩相：F1小货币虫生屑packstone（内—外陆架过渡，中能）、F2小薄货币虫生屑grainstone（内陆架高能）、F3货币虫碎屑+掘足类wackstone-packstone（Ousselat段深水低中能）、F4Operculina+货币虫碎屑packstone（较深水泥质）、F5强生物扰动货币虫碎屑packstone（内—外陆架过渡）、F6中货币虫packstone-grainstone（低能潮下内陆架）、F7大货币虫生屑grainstone（浅水高中能）。微组构显示微晶形态从次圆（F1）到嵌合无缝（F6、F7），反映成岩重结晶增强。岩石物理响应小节表明：下段F1–F3孔隙度较高、裂缝改善连通性、曲折度低、FF低、AMS近各向同性、APV弱；上段F4–F7胶结压实增强、微孔为主、曲折度高、FF高、AMS显颗粒定向与构造压扁、APV强。储层细分小节将全组划为下段（F1–F3，优质储层段）与上段（F4–F7，差储层段），并归并四个声学组构级别。CO₂适宜性小节结论：下段具较好孔隙—裂缝系统，配合层间泥质层可作盖层，是最有利注入区间；上段成内部隔挡。

讨论与结论翻译部分，研究人员强调露头类比而非原位量化，下段从微组构—岩石物理—组构一致性上显示为最优CO₂宿主候选，后续CCS耦合流—地力学模拟应聚焦下段。El Garia组经岩石物理表征可成为合适CO₂储层，尤以具泥质层作层间盖层的下段为然。该文发表于《Unconventional Resources》，为北非伊普尔期货币虫碳酸盐储层非均质量化与CCS预筛选提供了基于电—声—磁各向异性的可复用范式。