遼河盆地東部中生界小嶺組火山巖儲層特征

徐 浩,代宗仰,何 云,毛俊莉,李澗松

(1.西南石油大學資源與環(huán)境學院,四川 成都 610500;2.遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦 124010;3.西南石油大學黨委辦公室、校長辦公室,四川 成都 610500)

遼河盆地東部中生界小嶺組火山巖儲層特征

徐 浩1,代宗仰1,何 云1,毛俊莉2,李澗松3

(1.西南石油大學資源與環(huán)境學院,四川 成都 610500;2.遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦 124010;3.西南石油大學黨委辦公室、校長辦公室,四川 成都 610500)

以薄片鑒定、鑄體分析、物性以及壓汞資料等為基礎,研究了遼河東部地區(qū)中生界小嶺組火山巖儲層的巖石學特征、儲集空間類型、儲層的物性特征和孔隙結構特征,并進一步分析了儲層的控制影響因素。構造作用、溶蝕作用是改善本區(qū)儲層最主要的因素;火山沉積作用對儲集性能的改善具兩面性;充填作用是破壞儲層的最主要因素。研究表明,三界泡潛山和燕南潛山帶中生界小嶺組的儲集性能較好。

中生界;儲層;火山巖;遼河盆地

1 區(qū)域概況

遼河盆地東部地區(qū)包括東部凹陷頭臺子—燕南潛山帶和東部凸起,面積約 2 200km2,其中東部凹陷潛山帶面積約 500km2,東部凸起面積 1 500km2(圖 1)。由于剝蝕作用較為嚴重,現(xiàn)今中生界地層僅存上侏羅統(tǒng)小東溝組及下白堊統(tǒng)的小嶺組和梨樹溝組。從鉆探情況看,東部凹陷鉆遇中生界小嶺組的井有 40余口,其中見油氣顯示的井有 13口,東部凸起鉆遇小嶺組的井有 6口,均有油氣顯示。大量的油氣顯示表明,研究區(qū)內在地質歷史時期發(fā)生過油氣運移聚集過程,是一個非常有潛力的油氣勘探領域。遼河盆地東部凹陷已有不少潛山帶在下第三系火山巖儲層中獲得工業(yè)性油氣流,而對中生界火山巖的認識仍然不足。因此,本次研究旨在進一步弄清該區(qū)中生界火山巖儲層特征及其控制影響因素,為勘探開發(fā)提供可靠的地質依據(jù)。

2 巖石學特征

通過薄片鑒定、巖心觀察等分析顯示,中生界小嶺組火山巖巖石類型有：火山噴溢相的玄武巖、安山巖和流紋巖,火山沉積相的凝灰?guī)r、角礫巖以及火山巖與陸源碎屑物質的混合體。其中可以作為儲層的巖石類型有玄武巖、安山巖以及經(jīng)過火山沉積作用改造后的火山巖與砂巖的混合巖類。

圖1 研究區(qū)位置圖

3 儲集空間類型

根據(jù)巖心觀察并結合巖石薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等資料研究表明,本區(qū)中生界火山巖儲集空間主要分布在小嶺組,其既有原生孔縫,又有次生孔縫,且以次生孔縫為主 (表 1)。

表1 火山巖儲集空間類型表

4 儲層物性特征

對佟 13井、榮 35井、榮 64井等共 93個孔隙度樣品、62個滲透率樣品統(tǒng)計,小嶺組孔隙度在0.1%～24.9%之間,平均孔隙度 10.3%;滲透率在0.012～129(×10-3μm2)之間,平均滲透率為 18.9 ×10-3μm2。以上分析數(shù)據(jù)顯示小嶺組火山巖物性特征較好,可以作為好的儲集層。在對小嶺組的孔滲關系作進一步研究顯示,其孔隙度與滲透率呈線性變化關系,并且可以分為兩種類型一種是玄武巖孔隙度在0%～10%之間,滲透率為 0.01～10(×10-3μm2);另一種是安山巖孔隙度為 10%～25%,滲透率為0.01～100(×10-3μm2)。顯示了一種受火山巖巖性控制的儲層特征。

在上述研究分析的基礎上分別對青龍臺潛山、榮興屯潛山、三界泡潛山、燕南潛山以及王參 1井的小嶺組孔隙度進行了對比 (圖 2),對比顯示區(qū)內各潛山孔隙度分布差別不大。除青龍臺潛山外,其余潛山孔隙度主要分布在 3%～15%之間,認為其可以作為有效孔隙;其中三界泡潛山有 62.5%的孔隙度集中在 10%～15%,其儲集性在各潛山中最好,青龍臺潛山孔隙度區(qū)間主要集中在 0%～3%之間,基本不能成為有效儲集空間。

圖2 研究區(qū)各潛山及整體小嶺組孔隙度分布特征對比圖

5 儲層孔隙結構特征

通過對目前收集的壓汞曲線資料進行統(tǒng)計分析,根據(jù)孔隙結構主要參數(shù)及毛管壓力曲線形態(tài)可將其分為 4種類型 (圖 3)。

Ⅰ型：排驅壓力 ＜1MPa,中值壓力高,＜30MPa,孔喉半徑平均值 ＜0.5μm,最大汞飽和度 ＜80%;分選中—好,粗歪度,雙峰,毛管壓力曲線呈不平滑斜線,略向上凸,主要發(fā)育于該組流紋巖中。

Ⅱ型：排驅壓力 ＜2MPa,中值壓力高,＜12MPa,孔喉半徑平均值 ＜0.2μm,最大汞飽和度 ＜70%;分選中—好,偏細歪度,單峰,毛管壓力曲線呈較平滑狀弧線,主要見于小嶺組安山巖中。

Ⅲ型：排驅壓力 ＜1MPa,中值壓力高,＜30MPa,孔喉半徑平均值 ＜1μm,最大汞飽和度 ＜50%;分選不好,略粗歪度,多峰或雙峰,毛管壓力曲線呈不平滑斜線,主要見于安山巖中。

Ⅳ型：排驅壓力 ＜0.1MPa,中值壓力高,＜11MPa,孔喉半徑平均值 ＜10μm,最大汞飽和度＜70%;分選不好,略細歪度,多峰或雙峰,毛管壓力呈不平滑斜線狀,曲線上部向上凸起,下部向下凹陷,主要見于安山巖中。

6 儲層控制影響因素

6.1 構造作用

火山噴溢后由于受到構造作用的影響使得原本致密的火山巖產生各種裂縫,這些裂縫不僅可以成為油氣運移的通道,并且可以作為有利的儲集空間。如王參 1井 809m～814m的灰色玄武巖儲集層段,屬于噴溢相的中部亞相,其巖性較致密,但由于受后期構造作用的影響使得儲集巖裂縫發(fā)育較好,這就大大改善了儲集性能。

6.2 溶蝕作用

火山噴發(fā)后流出地表的巖漿必將受到一些自然因素的溶解剝蝕,這些因素包括大氣、水流、風等等,它們可以使巖石發(fā)生物理破碎或者化學成分的變化,溶解作用可將巖石中容易溶解的物質帶走,從而增加了巖石的儲滲能力。如本區(qū)的王參 1井 809m～814m段儲集巖溶蝕孔洞發(fā)育;燕南潛山由于火山噴溢早期受到嚴重的溶蝕作用,致使該區(qū)孔隙度有了很大的提高,孔隙度大于 5%的占 50%。

6.3 火山沉積作用

所謂火山沉積作用是指火山噴溢以后,火山巖漿經(jīng)過水流搬運改造或者與外來碎屑物質混雜而致使其性質特征發(fā)生一定變化的過程。主要的巖石類型有：各種火山角礫巖、凝灰?guī)r及火山巖與沉積巖的混合體 (如凝灰質砂巖、玄武質泥巖等)。在研究區(qū)內火山沉積作用較為廣泛,佟 13井、榮 100等都可見大套的角礫巖和火山沉積巖。它對儲集性能的影響具兩面性,一方面如果凝灰?guī)r與砂巖相結合形成凝灰質砂巖時,這就大大提高了儲集性能;另一方面,如果其與泥巖結合則會形成凝灰質泥巖,巖性致密,是火山巖油氣藏中較好的蓋層。

6.4 充填作用

純粹的膠結和充填作用是破壞火山巖儲集性能的主要因素,尤其是充填在裂縫中的礦物,其不僅占據(jù)了孔隙間相互連通的通道,而且還占據(jù)了大量的孔隙空間。如王參 1井 809.11m～814.21m的玄武巖和燕南 1井 1 307.35m～1 310.15m的安山巖,它們的構造縫和溶蝕性洞縫均很發(fā)育,但是由于后期充填了方解石,導致其儲集性能受到極大的破壞。

7 結 語

遼河盆地東部中生界小嶺組儲層巖石類型包括玄武巖、安山巖、流紋巖以及火山沉積巖類。儲集空間類型以次生孔縫為主。分析認為本區(qū)最有利的儲集帶位于三界泡潛山。其儲集性能主要受火山巖巖性控制?？紫督Y構可分為 4種類型。構造作用、溶蝕作用、火山沉積作用和充填作用是本區(qū)儲層主要控制影響因素。

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Characteristics of volcanic reservoir in Xiaoling Formation ofMesozoic in eastLiaohe Basin

XU Hao1,DA I Zong-yang1,HE Yun1,Mao Jun-li2,L I Jian-song3

(1.School of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;2.Exploration andDevelopment Institute of Liaohe Oilfield Branch,Panjing 124010,Liaoning;3. General Committee Office of Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)

Based on the thin section analysis,cast analysis,reservoir physicalproperty analysis and mercury penetration analysis,the authors studied the lithologic characteristics,reservoir space types,physicalproperties and porosity characteristicsof the volcanic reservoir of Xiaoling Formation ofMesozoic in east Liaohe Basin,analyzed the affecting factors of controlling the reservoir.The dominant factorswhich improved the reservoir formation were tectonic process and corrosion.The volcanogenic sed imentation could improve the reservoirs,and also could destroy them.The packing action was the major factorwhich could destroy the reservoirs.Through studies,the authors pointed out that Sanjiepao and Yannan buried hillswere of favorable volcanic reservoirs.

Mesozoic Era,Reservoir;Volcanic rock;Liaohe Basin

P618.130.2+1;P588.14

A

1674-3636(2010)01-0017-05

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.01.17

2009-07-12;

2009-07-23;編輯：陸李萍

徐浩 (1985—),男,江蘇淮安人,碩士研究生,主要從事沉積、儲層地質學方面的學習與研究.