蘇北盆地HJ油田古近系戴南組儲層物性影響因素分析

施小榮 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

曾玉蘭 （中石油新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依834000）

馬文睿 （同濟大學海洋與地球科學學院，上海200092）

馮利娟，張效恭，游利萍 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

蘇北盆地HJ油田古近系戴南組儲層物性影響因素分析

施小榮 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

曾玉蘭 （中石油新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依834000）

馬文睿 （同濟大學海洋與地球科學學院，上海200092）

馮利娟，張效恭，游利萍 （中石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

高郵凹陷HJ油田是一個受巖性－構造控制的復雜斷塊油氣藏，古近系戴南組沉積時期發(fā)育了扇三角洲平原和扇三角洲前緣沉積，主要發(fā)育辮狀河道、辮狀河道間、水下辮狀河道、水下辮狀河道間、河口砂壩等微相。該區(qū)戴南組儲集層物性主要受控于沉積相帶、粒度、碳酸鹽膠結等因素；水下分流河道儲層物性良好，扇中辮狀河道、河口砂壩儲層物性較差；碳酸鹽膠結物含量對儲層物性起破壞作用；相同成巖帶內巖石粒度與孔隙度、滲透率都有較好的正相關性。沉積微相與沉積物結構研究對戴南組油藏的勘探與開發(fā)具有重要的地質意義。

高郵凹陷；戴南組；斷塊油氣藏；儲層物性

巖性油氣藏勘探是指尋找非構造油氣藏中優(yōu)良的油氣儲集層，儲集層的儲集性能直接控制著油氣的分布。多年的勘探開發(fā)證實，該區(qū)受高郵凹陷南緣斷階帶構造控制，HJ油田古近系戴南組沉積時期發(fā)育了近岸水下扇和扇三角洲沉積，構成了戴南組的主要油藏儲集體［1］。研究區(qū)戴南組油氣藏展布呈現(xiàn)出受物性控制的特點，即油藏主要聚集在物性好的儲集空間，良好的物性空間是儲集油氣的有利區(qū)域，對尋找更多隱蔽油氣藏具有指導意義。

1 區(qū)域地質概況

高郵凹陷HJ油田位于江蘇省揚州市東南，構造位于高郵凹陷西南側江都－吳堡－博鎮(zhèn)斷裂帶西段，H②號斷層下降盤，為一逆牽引短軸背斜。其南部被斷層遮擋，呈單斜緊鄰邵伯深凹，是一個受巖性－構造控制的復雜斷塊油氣藏。戴南沉積組時期HJ油田發(fā)育近岸水下沖積扇和扇三角洲沉積，巖石構成主要是棕紅色、灰色、雜色的砂礫巖，砂巖、粉砂巖，及紅色、灰色泥巖的互層，油氣儲集層巖性主要為細砂巖、粉砂巖。

2 沉積相發(fā)育特征

HJ油田戴南組 （E2d）中戴一段 （E2d1）為扇三角洲平原沉積，戴二段 （E2d2）為扇三角洲前緣沉積；E2d沉積微相受沉積旋回和物源供給的控制。E2d主要微相類型有E2d1的辮狀河道、辮狀河道間微相，E2d2的水下辮狀河道、水下辮狀河道間、河口砂壩微相。儲層主要發(fā)育于辮狀河道、水下辮狀河道砂體中。

扇三角洲平原發(fā)育在工區(qū)的西北部，自西向東展布；扇三角洲前緣沿斷層呈東西向的寬條帶狀分布，向北相變?yōu)闇\湖亞相 （圖1）。其中辮狀河道、水下辮狀河道呈條形自南向北展布，物源來自南部。

圖1 HJ油田E2d沉積微相平面分布圖

3 儲集層物性特征

表1 HJ油田E2d各砂層組砂體物性參數(shù)統(tǒng)計表

根據(jù)錄井資料統(tǒng)計，E2d儲層的巖性主要是細砂巖和粉砂巖，細砂巖的平均孔隙度和滲透率分別為21%和224.3mD。有37%的細砂巖的滲透率在100～300mD，有12%的細砂巖的滲透率低于5mD。粉砂巖的平均孔隙度和滲透率分別為16.4%和31.639mD。有42%的粉砂巖的滲透率在100～300mD，有25%的粉砂巖的滲透率低于5mD。滲透率小于5mD的砂巖大多數(shù)出現(xiàn)在E2d1，而且砂巖中碳酸鹽含量高，平均含量15%左右，泥質含量平均5%。對HJ地區(qū)E2d油層物性分析資料統(tǒng)計 （見表1）表明：各砂體的物性差異較大，縱向上從下往上，碳酸鹽體積分數(shù)減少，物性逐漸變好。其中E2d1（3）2砂體儲層物性最好，平均孔隙度21.78%，平均滲透率504.04mD，屬中孔、高滲儲層；其次是E2d（2）2砂體儲層，平均孔隙度24.7%，平均滲透率356.56mD，屬中孔、中滲儲層；最差的為砂體儲層，巖心分析樣品中滲透率小于1mD，屬中－低孔、低滲－特低滲儲層。

4 儲層物性影響因素

儲集層的物性宏觀上受砂體所處的沉積微相相帶控制；微觀上受成巖作用的控制，壓實作用、膠結作用對孔隙的破壞，以及交代作用、重結晶作用、溶解作用等對孔隙的改造［2］。

4.1 沉積相與沉積旋回對儲層物性的影響

根據(jù)前人對沉積相與成巖作用 （儲層）耦合關系的研究［3，4］表明，沉積相的發(fā)育直接影響了沉積巖的成巖作用，是對沉積巖物性起著關鍵作用的控制因素。

對高郵凹陷深凹帶E2d油藏解剖統(tǒng)計結果表明 （表2），E2d儲集層以水下分流河道砂體為主。根據(jù)對h3井E2d2水下分流河道微相的解剖，其物性特征顯示為向上變細的河道相序中槽狀交錯層理發(fā)育的 （含礫）中、細砂巖的孔隙度和滲透率最高，上覆的小型槽狀交錯層理發(fā)育的粉砂巖、波狀、紋層狀粉砂巖和含泥粉砂巖孔隙度和滲透率逐漸降低 （圖2）。

表2 高郵深凹帶E2d砂體厚度統(tǒng)計

圖2 HJ油田h3井沉積相與儲集層物性關系

4.2 碳酸鹽膠結作用

根據(jù)試驗測試數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)研究［5］，HJ地區(qū)E2d砂巖儲層中碳酸鹽膠結作用對儲層的影響是一個不可忽視的因素。隨埋藏深度增加而碳酸鹽膠結物的平均百分含量隨之增加，1250～1870m的碳酸鹽含量平均為10%，1870～2150m的碳酸鹽膠結構含量平均為15%，從2150～2450m，迅速增加到27% （圖3、4）。當碳酸鹽膠結物含量增加時，儲層物性變差 （圖5）。特別是碳酸鹽含量由10%增加到20%時，滲透率由140mD降為20mD左右，孔隙度由18%左右降為11%左右。因此，碳酸鹽膠結作用對戴南組儲層孔隙度、滲透率的降低具有重要影響。

圖3 低碳酸鹽含量，中、低孔隙（h12井，1492.3m，E2d2）

圖4 高碳酸鹽含量，孔隙不發(fā)育（h40井，2591.2m，E2d1，灰質膠結）

圖5 HJ油田E2d儲層物性與碳酸鹽含量關系圖

4.3 粒度對物性的影響

碳酸鹽分布對儲層有重要的控制作用，同時在相同成巖帶內巖石粒度對孔隙度、滲透率也有很大的影響［6］。例如巖石粒徑與孔隙性、滲透性都有較好的正相關性 （圖6），細砂級巖性的物性要比粉砂級巖性的物性好。

圖6 HJ油田E2d12、E2d2（1）1巖石顆粒粒徑與孔、滲關系圖

5 結 論

1）HJ地區(qū)戴南組沉積辮狀河道、辮狀河道間、水下辮狀河道、水下辮狀河道間、河口砂壩，儲層的物性受到沉積微相相帶的控制，水下分流河道儲層物性良好；扇中辮狀河道、河口砂壩物性較差。

2）儲層物性砂巖中碳酸鹽膠結物含量對儲層物性起破壞作用，但相同成巖條件下，細粒砂巖儲層物性好于粉砂巖的儲層物性。

3）在相同成巖帶內巖石粒度與孔隙度、滲透率都有較好的正相關性，細砂級巖性的物性要比粉砂級巖性的物性好。

［1］高麗坤，林春明，姚玉來.蘇北盆地高郵凹陷古近系戴南組沉積相及沉積演化 ［J］.沉積學報，2010，28（4）：706～716.

［2］莊松生，左燕春，黎瓊.蘇北溱潼凹陷戴南組二段成巖作用與次生孔隙預測 ［J］.礦物巖石，1998，18（4）：64～71.

［3］季漢成，翁慶萍，楊瀟，等.鄂爾多斯盆地安塞－神木地區(qū)山西組成巖與沉積相耦合關系 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2009，36（6）：709～717.

［4］胡忠貴，朱忠德，李相明，等.沉積微相對儲層物性控制作用的定量評價 ［J］.油氣地質與采收率，2004，11（4）：4～7.

［5］方少仙，侯方浩.石油天然氣儲層地質學 ［M］.東營：中國石油大學出版社，1998.145～161.

［6］Beard D C，Weyl P K.Influence of texture on porosity and permeability of unconsolidated sand ［J］.AAPG Bulletin，1973，57 （2）：349～369.

Main Controlling Factors of Reservoir Physical Porosity in Eogene Dainan Formation of HJ Oilfield in Subei Basin

SHI Xiao-rong，ZENG Yu-lan，MA Wen-rui，F(xiàn)ENG Li-juan，ZHANG Xiao-gong，YOU Li-ping（First Author’s Address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，CNPC，Karamay834000，Xinjiang，China）

HJ Oilfield in Gaoyou Depression was a complicated fault-block reservoir controlled by structure-lithology.Fan delta plain and fan delta front were developed in Dainan Formation（E2d），the main sedimentary micro-facies were braided channel，inter-braided channel，underwater braided channel，underwater inter-braided channel and channel mouth bar.The reservoir physical property of Dainan Formation was controlled by the factors of sedimentary facies zone，particle size and carbonate cementation.The reservoir physical property of underwater braided channel was better than braided channel and channel mouth bar.Carbonate cement content destroys the reservoir physical property.In the same diagenesis zone，there are positive correlations between rock grain size and porosity，permeability.The study of sedimentary micro-facies and sediment structure has important geological significance for reservoir exploration and development.

Gaoyou Sag；Dainan Formation；fault-block reservoir；reservoir physical property

TE122.2

A

1000-9752（2012）10-0028-05

2012-04-20

國家科技重大專項 （2008ZX05023-001-004）。

施小榮 （1980-），男，2003年江漢石油學院畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事沉積學與層序地層學方面的研究工作。

［編輯］ 宋換新