柴達木盆地南翼山油田新近系儲層特征

魏 莉，李建明 （長江大學地球科學學院，湖北荊州434023）

馬力寧 （中石油青海油田分公司，甘肅 敦煌736202）

南翼山構(gòu)造位于青海省柴達木盆地西部北區(qū)，屬于西部坳陷區(qū)茫崖凹陷區(qū)南翼山背斜帶上的一個三級構(gòu)造。該構(gòu)造的西北為紅溝子和小梁山構(gòu)造；東北為尖頂山和大風山構(gòu)造；東南為油墩子和油泉子構(gòu)造；西南為干柴溝構(gòu)造。該構(gòu)造自上而下鉆遇的新近系地層為獅子溝組 （N32未見頂）、上油砂山組（N22）、下油砂山組 （N12）和上干柴溝組 （N1）。整個剖面由碳酸鹽巖和碎屑巖組成，整套地層是以碳酸鹽巖和不純的泥巖為主的碳酸鹽巖與碎屑巖的混積咸水半深湖、淺湖相沉積[1-2]。筆者對南翼山油田新近系儲層特征進行了研究，以便為該區(qū)的石油勘探和開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 儲層巖性

柴達木盆地南翼山油田第三紀長期處于微咸水-半咸水湖泊環(huán)境，廣泛發(fā)育由碳酸鹽巖和碎屑巖混合沉積的巖類。碳酸鹽巖可細分為顆?；?guī)r、顆粒白云巖、泥晶灰?guī)r、泥晶白云巖、藻灰 （云）巖，其中顆粒碳酸鹽巖是該區(qū)油氣富集的主要載體。碎屑巖可劃分為中粗粒砂巖、細粒砂巖、粉砂巖、泥巖。該區(qū)的碎屑巖主要以泥巖和粉砂巖為主，夾少量的細粒砂巖，偶見中粒粗砂巖。

1.1 碳酸鹽巖

碳酸鹽巖可細分為顆?；?guī)r、顆粒白云巖、泥晶灰?guī)r、泥晶白云巖、藻灰 （云）巖，其中顆粒碳酸鹽巖是該區(qū)油氣富集的主要載體。具體情況如下：①顆?；?guī)r。顆粒含量大于50%，結(jié)構(gòu)組分一般為中-較差成熟度，部分具有較高的成熟度。顆?；?guī)r中有相當一部分或多或少地出現(xiàn)白云石化現(xiàn)象。除亮晶顆粒灰?guī)r屬較高能環(huán)境沉積外，余者基本上為中-較低能環(huán)境沉積類型。②顆粒白云巖。顆粒含量大于50%，由顆?；?guī)r經(jīng)白云石化作用形成，云化作用程度在55%～90%之間，其結(jié)構(gòu)成熟度與顆粒灰?guī)r基本相同。③泥晶灰?guī)r。薄紋層狀，少數(shù)中層狀，水平層理或水平紋層較發(fā)育，常見白云石化現(xiàn)象。該巖石類型在研究區(qū)中分布較廣，屬較靜水環(huán)境沉積的產(chǎn)物。④泥晶白云巖。該巖類呈泥晶-粉晶結(jié)構(gòu)，多為薄紋層狀，部分為中層狀。⑤藻灰 （云）巖。在研究區(qū)的巖心和巖礦薄片中所觀察到的主要為藻疊層灰 （云）巖和藻粘結(jié)巖，其中藻疊層灰 （云）巖主要是弱動蕩水環(huán)境的產(chǎn)物，而中-強動蕩水環(huán)境下形成的球狀群體、分叉狀和單體柱狀疊層石尚未觀察到。

1.2 碎屑巖

碎屑巖可劃分為中粗粒砂巖、細粒砂巖、粉砂巖、泥巖。該區(qū)的碎屑巖主要以泥巖和粉砂巖為主，夾少量的細粒砂巖，偶見中粒粗砂巖。具體情況如下：①中粗粒砂巖。石英含量平均為17%；鉀長石含量平均為16%；斜長石含量平均為8%。巖屑中變質(zhì)巖巖屑含量平均27%；沉積巖巖屑含量平均為1%。填隙物中泥質(zhì)雜基含量平均3%；方解石膠結(jié)物含量平均30%。主要粒徑范圍0.5～1mm。磨圓度為次棱角狀，分選中等，為漂浮接觸式、基底式膠結(jié)。②細粒砂巖。石英含量平均為31%；鉀長石含量平均為7%；斜長石含量平均為14%。巖屑中火成巖巖屑含量平均為1.2%；變質(zhì)巖巖屑含量平均為8%；沉積巖巖屑含量平均為1%。填隙物中泥質(zhì)雜基含量平均為19%；方解石含量平均為16%；白云石含量平均為1.3%。主要粒徑范圍0.1～0.5mm。磨圓度為次棱角狀，分選中等，為漂浮接觸式、基底式膠結(jié)。③粉砂巖。石英含量平均為31%；鉀長石平均為3.4%；斜長石平均為14%。巖屑中除個別含5%的變質(zhì)巖屑以外，其他幾乎很難見到。填隙物中泥質(zhì)雜基含量17%～33%，平均為22%；方解石膠結(jié)物含量平均為19%；白云石膠結(jié)物含量平均為1.3%。④泥巖。主要由水云母等粘土礦物組成，黃鐵礦晶粒也較常見。泥質(zhì)雜基含量平均為62%，細粉砂級石英含量平均為17%，方解石含量為5%～30%。

2 儲層物性與儲集空間特征

2.1 孔隙度與滲透率特征

由于南翼山油田新近系儲層巖性不均勻，次生孔隙分布不均勻，加上裂縫的不規(guī)則分布，造成了儲集巖物性變化較大，孔隙度、滲透率參數(shù)變化范圍較大，儲層物性較復雜 （見表1）。南翼山油田新近系儲層總體上屬于中高孔低滲儲層。

表1 南翼山油田新近系儲層物性參數(shù)

2.2 儲集空間類型

南翼山油田新近系儲層儲集空間類型主要包括粒間孔、溶孔、層間縫、微孔隙和微裂縫，其中粒間孔和溶孔是最主要的儲集空間。具體情況如下：①粒間孔。該儲集空間類型是指未被膠結(jié)物充填的原始孔隙。主要見于顆粒支撐的顆?；?（云）巖和砂巖儲集巖中。②溶孔。該儲集空間類型是南翼山混積巖中相對比較發(fā)育的一種次生孔隙，包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔、晶內(nèi)溶孔和鑄?？祝饕l(fā)育在石膏、方解石和白云石等易溶物之間或內(nèi)部 （見圖1和圖2）。③層間縫。該儲集空間類型主要發(fā)育在薄紋層狀泥晶白云巖、泥晶灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖互層中，具有良好的儲集空間及橫向油氣滲流通道。④微孔隙。該儲集空間類型存在于粘土和碳酸鹽礦物超微晶體間，普遍發(fā)育于南翼山各類巖層的泥質(zhì) （粘土）和灰泥中 （見圖3）。⑤微裂縫。該儲集空間類型與儲層孔隙的連通性較好，主要起到溝通和滲濾通道的作用，對改善儲集層整體性能具有十分重要的作用 （見圖4）。

圖1 含云泥晶礫屑灰?guī)r中的粒間溶孔及其后被方解石膠結(jié)后形成的殘余粒間孔

圖2 泥亮晶含云砂屑灰?guī)r中的砂屑溶?？?/p>

圖3 泥質(zhì)粉砂巖粒間發(fā)育的基質(zhì)內(nèi)微孔隙

圖4 亮泥晶鮞粒白云巖微裂縫切穿鮞粒，所充填部分已被白云石充填

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)

根據(jù)毛管壓力曲線類型和毛管壓力曲線孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，可將該區(qū)儲層孔隙與喉道劃分為3種類型（見圖5）。

圖5 南翼山油田新近系儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類圖

1）Ⅰ類 孔隙度平均大于15%；滲透率平均大于3×10-3μm2；排驅(qū)壓力平均小于5MPa；平均中值壓力小于10MPa；平均中值半徑 大于0.2μm。毛細管壓力曲線呈較長較平緩的平臺狀，略細歪度，分選較好。巖性主要為顆?；?（云）巖，孔隙結(jié)構(gòu)類型為大孔細喉型。

2）Ⅱ類 平均孔隙度10%～15%；平均滲透率 （0.5～3）×10-3μm2；平均排驅(qū)壓力5～10MPa；中值壓力10～18MPa；平均中值半徑0.1～0.2μm。毛細管壓力曲線呈較長的平臺狀，細歪度，分選較好。巖性主要為泥晶白云和少量藻灰?guī)r，孔隙結(jié)構(gòu)類型為中粗孔細喉型。

3）Ⅲ類 孔隙度小于10%；平均滲透率小于0.5×10-3μm2；平均排驅(qū)壓力大于15MPa；平均中值壓力大于18MPa；平均中值半徑小于0.1μm。毛細管壓力曲線出現(xiàn)較短的平臺，細歪度，分選中等-差。巖性主要為泥晶灰?guī)r，孔隙結(jié)構(gòu)類型為中孔微喉型。

3 儲層發(fā)育控制因素

南翼山油田新近系儲層發(fā)育的主要控制因素沉積微相、斷裂作用、晚成巖期沿斷裂帶大氣淡水的溶解作用、有機酸的溶解作用。

柴達木盆地南翼山地區(qū)第三紀為淺湖、半深湖亞相沉積，發(fā)育有顆粒灘、灰泥坪、云泥坪、砂泥坪和泥坪等5個微相[2-3]，其中以顆粒灘為主，這有利于儲層的形成與發(fā)育。對沉積微相與孔隙度關系統(tǒng)計分析表明，沉積微相與儲層物性關系極為明顯，最好的儲集層段位于顆粒灘中，主要為顆粒灰 （云）巖和泥亮晶顆?；?（云）巖、亮晶顆?；?（云）巖夾泥晶灰?guī)r。

由于準同生期未見暴露的痕跡及早成巖期大氣淡水淋濾作用標志，因此南翼山新近系儲層中的溶孔大多為埋藏期的溶解作用所致。南翼山斷裂作用較發(fā)育，宏觀裂縫將微裂縫和各種孔隙連接在一起并形成了復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)[4-5]。裂縫不但起到了溝通和滲濾通道的作用，還為晚成巖期大氣淡水的溶解作用提供了通道，藻灰?guī)r、泥晶灰?guī)r及泥質(zhì)泥晶灰?guī)r溶孔主要是通過晚成巖期沿斷裂帶大氣淡水的溶解作用而形成，對改善儲層物性具有十分重要的作用。此外，成烴和排烴過程中烴源巖所釋放的有機酸可對碳酸鹽巖發(fā)生有機溶蝕形成非組構(gòu)選擇性次生溶孔。在原組構(gòu)基礎上的成巖與后生改造作用影響控制儲層的發(fā)育。

4 結(jié) 論

1）南翼山新近系儲層巖性包括碳酸鹽巖和碎屑巖。碳酸鹽巖可細分為顆?；?guī)r、顆粒白云巖、泥晶灰?guī)r、泥晶白云巖和藻灰 （云）巖，其中顆粒碳酸鹽巖是該區(qū)油氣富集的主要載體；碎屑巖類型有中粗粒砂巖、細粒砂巖、粉砂巖和泥巖，其中以泥巖和粉砂巖為主。

2）南翼山油田新近系儲層儲集空間類型主要包括粒間孔、溶孔、層間縫、微孔隙和微裂縫，其中粒間孔和溶孔是最主要的儲集空間。

3）南翼山油田新近系儲層物性較復雜，總體上屬于中高孔低滲儲層。該區(qū)儲層孔隙結(jié)構(gòu)類型可劃分為3類，分別為大孔細喉型 （顆?；?（云）巖）、中粗孔細喉型 （泥晶白云巖）和中孔微喉型 （泥晶灰?guī)r）。

4）儲層發(fā)育的控制因素包括沉積微相、斷裂作用、晚成巖期沿斷裂帶大氣淡水的溶解作用、有機酸的溶解作用等成巖后生作用。

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