孫志勇
(中國石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營 257015)
橋東油田青東5區(qū)塊地理位置處于山東省東營市萊州灣西部極淺海海域,地勢比較平坦,平均水深3.6 m;構(gòu)造位置位于濟(jì)陽坳陷東部,郯廬斷裂帶西側(cè)青東凹陷西斜坡,西北臨青坨子凸起,西南為東營凹陷,東臨青東凹陷,面積約20 km2。該區(qū)自1979年開始進(jìn)行勘探,但直到2009年才有突破性發(fā)現(xiàn)[1-3]。截至目前區(qū)內(nèi)共有10口完鉆井(圖1),隨著油田不斷投入開發(fā),儲(chǔ)層特征研究制約著后續(xù)方案部署和井網(wǎng)設(shè)計(jì),因此有必要對全區(qū)儲(chǔ)層特征進(jìn)行研究。
本區(qū)鉆井揭示地層自下而上依次為古近系孔店組、沙河街組、新近系館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系平原組。主要含油氣層系為沙四上亞段(Es4上),地層厚度約140~550 m。
根據(jù)研究區(qū)完鉆井測井、錄井資料,結(jié)合取心井分析化驗(yàn)資料,對青東5塊沙四上沉積特征進(jìn)行了分析。本區(qū)為扇三角洲沉積環(huán)境,物源來自西南部臨近的青坨子凸起,主要儲(chǔ)層類型為灰白色粉砂巖以及含礫粗砂巖,儲(chǔ)層粒度較粗。巖石成分中石英含量平均36.8%;長石含量平均32.4%,其中鉀長石含量為19%,斜長石含量為18%;巖屑以巖漿巖和變質(zhì)巖為主,含量平均29.7%。巖石成分成熟度較低。礦物顆粒磨圓度較差,多為次棱角狀,分選中、中-差,顆粒式支撐,點(diǎn)式接觸,膠結(jié)類型為孔隙式,巖石的結(jié)構(gòu)成熟度也較低。儲(chǔ)層巖石的成分成熟度及結(jié)構(gòu)成熟度均較低,反映研究區(qū)距近物源區(qū)較近,屬于快速搬運(yùn)、快速沉積。
圖1 青東5區(qū)構(gòu)造井位
巖心分析物性統(tǒng)計(jì)表明,儲(chǔ)層孔隙度在31%~35.7%,滲透率可達(dá)2000×10-3μm2左右,屬高孔高滲儲(chǔ)層。然而儲(chǔ)層的滲透率分布范圍相對較廣,介于(21~2932)×10-3μm2。且不同滲透率值分布均較為分散,非均質(zhì)較強(qiáng)。
影響儲(chǔ)層物性的因素多種多樣,總體來說主要受沉積環(huán)境、構(gòu)造演化、成巖作用等因素的影響。
研究區(qū)為扇三角洲沉積環(huán)境(圖2),屬近源快速沉積,井間儲(chǔ)層厚度變化大、橫向連續(xù)性較差??傮w上Es4上地層儲(chǔ)地比較低,儲(chǔ)層發(fā)育較差。
圖2 研究區(qū)Es4上亞段沉積相
在平面上,青東5-2~青東5-斜4~青東5-斜6井區(qū)為儲(chǔ)層最發(fā)育井區(qū),最大厚度90 m,向周邊儲(chǔ)層厚度逐漸變?。▓D2)。這種厚度變化趨勢明顯受沉積相展布的控制,扇三角洲前緣相帶為儲(chǔ)層集中發(fā)育區(qū),向邊部的前扇三角洲相帶儲(chǔ)層厚度變薄。
從剖面上看,Es4上地層下部泥多砂少、上部砂多泥少,反映了沉積初期湖盆水深較大、物源相對不足,隨著湖盆基準(zhǔn)面不斷下降、水深變淺、沉積物供應(yīng)充足,沉積晚期砂體規(guī)模和厚度都明顯增大。
構(gòu)造作用對儲(chǔ)層物性的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面[4-7],一是構(gòu)造對沉積作用的影響從而間接對儲(chǔ)層物性產(chǎn)生作用,二是構(gòu)造作用直接參與儲(chǔ)層改造。Es4上地層開始沉積時(shí),區(qū)內(nèi)發(fā)育一條近東西向的同沉積斷層(青東5斜5和青東5斜3井之間的斷層,見圖1),該斷層控制了沙四上地層的沉積,在斷層下降盤地層沉積厚度相對較大(青東5斜5井區(qū)),從而該區(qū)的儲(chǔ)層厚度也相應(yīng)較厚。
Es4上地層沉積后,研究區(qū)經(jīng)歷了區(qū)域性的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),西部地層向上抬升,青坨子凸起以及西部邊界大斷層開始形成,導(dǎo)致青東5塊北部井區(qū)地層超覆,厚度變薄。同時(shí)沙三地層開始沉積,其底部與沙四上頂部呈平行不整合接觸,導(dǎo)致青東5塊南部地層剝蝕,厚度變薄。此外,這種超覆和剝蝕對改善儲(chǔ)層物性也起到了一定的作用。
成巖演化是影響儲(chǔ)層物性的另一個(gè)重要因素,影響儲(chǔ)層成巖作用的因素有很多[2,4],區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地溫梯度等都會(huì)造成成巖演化的差異。本區(qū)古地溫雖然相對較高,但對淺層的成巖作用演化影響有限。
本區(qū)成巖作用以壓實(shí)作用為主,見壓溶作用、膠結(jié)作用、粘土礦物轉(zhuǎn)化作用等,但發(fā)育程度較低,結(jié)合前人研究成果認(rèn)為處于屬早成巖B亞期成巖階段[1-2,4-5]。
壓實(shí)和壓溶作用是砂巖儲(chǔ)層孔滲衰減的主要因素,壓實(shí)作用主要發(fā)生在成巖作用早期,在3000 m以上的地層條件下,純壓實(shí)作用對碎屑巖儲(chǔ)層的減孔率(孔隙度減少的比率)約為10%~20%。壓溶作用造成碎屑顆粒間的由點(diǎn)接觸變?yōu)榫€接觸,從而造成孔隙度的大大降低[7]。膠結(jié)作用是使儲(chǔ)層孔隙衰減的重要因素。常見的膠結(jié)物有二氧化硅、碳酸鹽、硫酸鹽和粘土礦物等。方解石和鐵方解石膠結(jié)物出現(xiàn)的深度淺,屬早期碳酸鹽膠結(jié)物;而白云石和鐵白云石則出現(xiàn)在較深部位,屬晚期碳酸鹽膠結(jié)物。
本區(qū)Es4段雖然時(shí)代較老,但由于整體埋深不大,多數(shù)小于2000 m,總體來看壓溶和膠結(jié)作用不明顯,從薄片中也未見明顯溶蝕特征,因此判斷溶蝕作用不發(fā)育,儲(chǔ)層孔隙以原生粒間孔隙為主。
(1)研究區(qū)為扇三角洲沉積體系,導(dǎo)致儲(chǔ)層橫向變化快、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),儲(chǔ)層成分成熟度及結(jié)構(gòu)成熟度均較低,但物性整體較好,屬高孔中高滲儲(chǔ)層。
(2)儲(chǔ)層物性受沉積和構(gòu)造的共同作用,區(qū)內(nèi)同生斷層影響沉積特征進(jìn)而影響儲(chǔ)層展布特征和物性,儲(chǔ)層成巖作用以壓實(shí)作用為主,由于埋藏較淺,膠結(jié)和溶蝕等成巖作用不發(fā)育。
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