興古潛山變質(zhì)巖油藏儲(chǔ)層特征研究

孫立勛 （中石油遼河油田公司興隆臺(tái)采油廠，遼寧 盤(pán)錦124011）

興古潛山油藏是遼河油田近年來(lái)在太古界變質(zhì)巖儲(chǔ)層中發(fā)現(xiàn)上億噸儲(chǔ)量規(guī)模的特大型潛山裂縫性油藏。裂縫發(fā)育程度受巖性、構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度的控制。由于變質(zhì)巖儲(chǔ)層巖性復(fù)雜、油藏巨厚、裂縫成因多樣且無(wú)法定量描述，隨著油藏開(kāi)發(fā)的不斷深入，油井產(chǎn)能的不確定的因素也隨之增多。為此，筆者對(duì)其儲(chǔ)層特征進(jìn)行研究，以期為油氣勘探和開(kāi)發(fā)提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

興古潛山地處遼寧省盤(pán)錦市市區(qū)，構(gòu)造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷南部興隆臺(tái)～馬圈子潛山構(gòu)造帶東北部，與盤(pán)山洼陷、陳家洼陷、冷家斷階帶、馬圈子構(gòu)造相接，構(gòu)造面積28.4km2。中生代以前興古潛山為遼河盆地中央突起的一部分。古地貌總體上呈東西展布以及南北向洼隆相間構(gòu)造格局。中生代早期由于南北邊界大斷層活動(dòng)使得潛山在整體下降的斷陷中呈上升趨勢(shì)，形成了潛山的雛形。中生代晚期，北西走向的斷裂系統(tǒng)繼續(xù)活動(dòng)，形成強(qiáng)烈的火山巖噴發(fā)。沙三段時(shí)期盆地裂谷演化階段，由地幔上涌派生的拉張裂谷在其形成演化過(guò)程中，始終是以主干斷裂為中心發(fā)生大規(guī)模的傾向滑動(dòng)，潛山帶脫離中央凸起越來(lái)越遠(yuǎn)，在潛山與中央凸起間的斷裂越來(lái)越深，同時(shí)期該區(qū)成為西部凹陷的一部分，在喜山運(yùn)動(dòng)右行剪切的作用下，遼河凹陷內(nèi)造成的近北東-南西向的拉張作用產(chǎn)生了相互平行、傾向相同的北西向正斷層系。沙三段期后，沙三段烴源巖生成的油氣在水平右旋應(yīng)力的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)斷層及不整合面進(jìn)入太古界古變質(zhì)巖儲(chǔ)層，同時(shí)由于上覆沙三段的泥巖蓋層的封隔作用，形成了潛山油藏。

2 巖石學(xué)特征

興古潛山原巖為一套中、基性火山巖、火山碎屑巖和沉積巖建造，局部夾酸性火山巖。其演化經(jīng)歷了4個(gè)階段：① 區(qū)域變質(zhì)作用形成層狀變質(zhì)巖，如片麻巖、角山巖等；②混合巖化作用的改造將層狀變質(zhì)巖演變成不規(guī)則塊狀混合巖雜體，如混合巖化片麻巖、混合片麻巖 、混合花崗巖等；③后期巖漿侵入穿插，如花崗巖、閃長(zhǎng)巖、煌斑巖等 ；④構(gòu)造及風(fēng)化作用使巖石破碎，如角礫巖、碎裂巖 、糜棱巖等。通過(guò)對(duì)該區(qū)興古7井、興古7-1井、興古7-3井、興古8井、興68井、興70井、興229井、興古4井等十余口井近40m巖心進(jìn)行觀察與鑒定，發(fā)現(xiàn)興隆臺(tái)太古界潛山由變質(zhì)巖及侵入巖2大類(lèi)巖石組成，主要礦物為石英、長(zhǎng)石、云母、角閃石、輝石等，副礦物有鋯石、榍石、磁鐵礦等，次生礦物以綠泥石、方解石和白云石為主變質(zhì)巖和巖漿巖在地層中所占比例不同，以區(qū)域變質(zhì)巖 （主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖）和混合巖 （主要為混合巖化黑云斜長(zhǎng)片麻巖、混合片麻巖）為主，巖漿巖以侵入體或巖脈順著片麻理和裂縫注入，在古老的變質(zhì)巖中穿插分布，以花崗斑巖和閃長(zhǎng)玢巖為主，安山玢巖、煌斑巖和輝綠巖零星分布。

3 儲(chǔ)層物性特征

興古潛山儲(chǔ)集層主要為混合花崗巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖及其混合巖為主，夾少量侵入巖脈。通過(guò)巖心宏觀觀察和巖心、巖屑微觀鑒定發(fā)現(xiàn)，太古界潛山儲(chǔ)集空間類(lèi)型主要為構(gòu)造裂縫和破碎粒間孔，溶蝕成因的孔、縫及結(jié)晶成因的孔隙不發(fā)育，巖心分析發(fā)現(xiàn)其孔隙度最大值13.3%，最小值0.6%，平均值為5.1%，其中1%以下占10%，1%～5%占49%，5%以上占41%；滲透率最大值為953×10-3μm2，最小值為0.53×10-3μm2，平均4.1×10-3μm2，其中滲透率大于10.0×10-3μm2的占0.1%，（1～10）×10-3μm2的占17%，（10～100）×10-3μm2的占13%，1×10-3μm2以下的占69.9%。

根據(jù)孔隙度、滲透率劃分標(biāo)準(zhǔn)，儲(chǔ)層類(lèi)型可分為3類(lèi)：①Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層。孔隙度大于5%，毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)先傾斜再高起，儲(chǔ)集空間組合類(lèi)型為宏觀、微裂縫＋破碎粒間孔型，為較好儲(chǔ)層。②Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層?？紫抖仍?%～5%，毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)呈對(duì)角線(xiàn)狀，儲(chǔ)集空間組合類(lèi)型為微裂縫＋微孔型，以裂縫為主要滲流特征儲(chǔ)層。③Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層?？紫抖刃∮?%，毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)遠(yuǎn)離橫軸，儲(chǔ)集空間組合類(lèi)型為顯微裂縫＋微孔型，為非儲(chǔ)層。

4 儲(chǔ)層巖電關(guān)系

測(cè)井響應(yīng)是巖石礦物成分和孔隙流體的綜合反映，興古潛山變質(zhì)巖、巖漿巖的孔隙度較低。因此，流體對(duì)測(cè)井響應(yīng)值影響相對(duì)較弱，測(cè)井響應(yīng)主要反映礦物組成即巖性的變化。組成該區(qū)巖石的礦物主要有斜長(zhǎng)石、堿性長(zhǎng)石、石英、角閃石、輝石、黑云母及上述礦物蝕變的次生礦物，依據(jù)上述造巖礦物的特征，按顏色和化學(xué)成分大體可分成淺色礦物和暗色礦物。

淺色礦物主要有堿性長(zhǎng)石類(lèi)、斜長(zhǎng)石類(lèi)及石英，化學(xué)成分以SiO2、AlO2、K2O、Na2O等為主，不含F(xiàn)e、Mg等重金屬元素。該類(lèi)礦物的測(cè)井特征值表現(xiàn)為相對(duì)低密度。因堿性長(zhǎng)石類(lèi)礦物中富含高放射性元素40K，所以具有較高的自然伽馬值，而斜長(zhǎng)石類(lèi)由于不含高放射性元素40K，自然伽馬值較低，同時(shí)因長(zhǎng)石類(lèi)礦物不含結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水而具有較低的中子孔隙度。蝕變及風(fēng)化產(chǎn)生的礦物高嶺石、絹云母等，由于礦物化學(xué)式組成中含有結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水，因而具有較高的中子孔隙度，其自然伽馬值大于斜長(zhǎng)石類(lèi)而小于堿性長(zhǎng)石類(lèi)。

暗色礦物主要有輝石、普通角閃石、黑云母，其含有Fe、Mg、Ca等密度大、原子序數(shù)高的元素且結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水含量大，且不含高放射性元素40K，因而含有較多暗色礦物的巖石在測(cè)井特征上的反映是相對(duì)高密度、高中子孔隙度、低自然伽馬值和高光電吸收截面指數(shù)。

大量的巖心、巖屑觀察和鑒定表明，角閃石巖、斜長(zhǎng)角閃巖、煌斑巖脈和輝綠巖脈不含油，為非儲(chǔ)集巖，該巖性暗色礦物含量超過(guò)50%，其塑性強(qiáng)，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，不易產(chǎn)生裂縫，即便產(chǎn)生少量裂縫也會(huì)被方解石及本身蝕變的綠泥石等充填。

由于儲(chǔ)集巖與非儲(chǔ)集巖在組成礦物上的差別，導(dǎo)致其在測(cè)井響應(yīng)上的不同，儲(chǔ)集巖不含或少含暗色礦物，表現(xiàn)為相對(duì)低密度、低中子孔隙度、低光電吸收截面指數(shù)、高自然伽瑪值，密度曲線(xiàn)與補(bǔ)償中子曲線(xiàn)呈 “正差異”或 “絞合狀”的曲線(xiàn)特征；非儲(chǔ)集巖暗色礦物含量較高，則表現(xiàn)為相對(duì)高密度、高中子孔隙度、低自然伽馬值、高光電吸收截面指數(shù)，密度曲線(xiàn)與補(bǔ)償中子曲線(xiàn)呈 “負(fù)差異”的曲線(xiàn)特征 （見(jiàn)表1）。

5 儲(chǔ)集空間類(lèi)型

在漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期，興古潛山為變質(zhì)巖和巖漿巖組合經(jīng)歷了變質(zhì)重結(jié)晶、風(fēng)化剝蝕、溶蝕淋濾、構(gòu)造破碎等改造，儲(chǔ)集空間較發(fā)育。巖心觀察、鑄體薄片鑒定以及毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)特征等資料表明，太古界儲(chǔ)集空間具有雙重介質(zhì)的特點(diǎn)，儲(chǔ)集空間分為孔隙型和裂隙型2大類(lèi)。通過(guò)大量巖心宏觀觀察和巖心、巖屑微觀鑒定，認(rèn)為太古界潛山儲(chǔ)集空間類(lèi)型較多，但在該區(qū)主要儲(chǔ)集空間類(lèi)型為構(gòu)造裂縫和破碎粒間孔 （見(jiàn)表2），溶蝕成因的孔、縫及結(jié)晶成因的孔隙不發(fā)育。

表1 興古潛山各種巖性測(cè)井曲線(xiàn)特征值

表2 興古潛山部分井儲(chǔ)集空間特征

興古潛山由古老的變質(zhì)巖和不同時(shí)代形成巖漿巖侵入體或巖脈組成，古老的變質(zhì)巖系在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過(guò)程中，儲(chǔ)集空間經(jīng)歷了形成、發(fā)展、填充、再形成等一系列不同階段反復(fù)演變。對(duì)儲(chǔ)集空間的形成及其演變起主導(dǎo)作用的有混合巖化作用、構(gòu)造作用、古表生風(fēng)化作用、交代溶蝕作用和充填作用。早期形成的巖漿巖侵入體與變質(zhì)巖一起經(jīng)歷著不同時(shí)期的構(gòu)造、風(fēng)化、溶蝕等改造，儲(chǔ)集空間的發(fā)育程度相對(duì)較好，而晚期形成的巖漿巖侵入體受上述改造較弱，儲(chǔ)集空間的發(fā)育程度相對(duì)變差。

6 結(jié) 論

1）興古潛山由變質(zhì)巖和侵入巖組成，儲(chǔ)層主要以混合花崗巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖和混合巖為主。

2）儲(chǔ)集空間類(lèi)型主要為構(gòu)造裂縫和破碎粒間孔，其中構(gòu)造裂縫占主導(dǎo)地位。按照儲(chǔ)層劃分標(biāo)準(zhǔn)將興古潛山儲(chǔ)層劃分為3類(lèi)，其中以Ⅰ、Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層為主。

3）儲(chǔ)集層和非儲(chǔ)集層測(cè)井曲線(xiàn)響應(yīng)有明顯的不同，可根據(jù)電測(cè)曲線(xiàn)進(jìn)行有效識(shí)別。

4）儲(chǔ)層具有十分優(yōu)越的成藏地質(zhì)條件，油層分布受裂縫發(fā)育程度控制，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，盡管油氣分布受裂縫控制，仍具有一定的富集規(guī)律。

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