塔里木盆地哈拉哈塘油田潛山區(qū)巖溶儲(chǔ)層發(fā)育特征

高春海 王 軒 楊文明 張肖鋒 楊曉東 成福田

(1.中國(guó)石油塔里木油田分公司， 新疆 庫(kù)爾勒 841000； 2.恒泰艾普能源服務(wù)有限公司， 北京 102249)

塔北隆起位于塔里木盆地北部，地處庫(kù)車前陸盆地和滿加爾凹陷2類盆地的疊合處，奧陶系經(jīng)歷了加里東期、海西早期、海西晚期及燕山期 — 喜馬拉雅期等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。地層遭受了多期巖溶作用，即沉積期受海平面變化控制的(準(zhǔn))同生溶蝕作用，加里東期受平行不整合面控制的層間巖溶作用，海西早期受角度不整合面控制的潛山巖溶作用和順層巖溶作用以及海西期后與熱液活動(dòng)有關(guān)的埋藏溶蝕作用，最終形成以巖溶縫洞型儲(chǔ)層為主的整裝油氣藏。奧陶系碳酸鹽巖的廣泛發(fā)育及其巖石組合類型為古巖溶作用的發(fā)生提供了有利的物質(zhì)基礎(chǔ)。但由于碳酸鹽巖沉積、成巖和演化的復(fù)雜性，導(dǎo)致其非均質(zhì)性較強(qiáng)，哈拉哈塘油田潛山區(qū)的儲(chǔ)層類型主要以次生巖溶型儲(chǔ)層為特點(diǎn)，決定了其儲(chǔ)層非均質(zhì)性更強(qiáng)，受后生成巖改造的影響更大，從而加大了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難度。

1 潛山巖溶儲(chǔ)層特征

1.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

通過鏡下及巖心觀察，研究區(qū)奧陶系碳酸鹽巖以亮晶顆粒灰?guī)r、泥晶顆粒灰?guī)r、顆粒泥晶灰?guī)r及泥晶灰?guī)r為主(圖1)，也包含少量的灰泥丘(藻粘結(jié)灰?guī)r)、生物礁(托盤礁、綠藻礁)、重結(jié)晶灰?guī)r、含云(質(zhì))灰?guī)r和硅化巖等。其中一間房組巖性條件最好，灘相亮晶顆粒灰?guī)r、泥晶顆?；?guī)r占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，局部夾托盤等生物礁，主要以開闊臺(tái)地相的臺(tái)內(nèi)鮞粒砂屑灘夾生物點(diǎn)礁沉積為主，為儲(chǔ)層的發(fā)育奠定了良好的基礎(chǔ)；鷹山組主要以開闊臺(tái)地相的臺(tái)內(nèi)洼地夾臺(tái)內(nèi)灘沉積為主，巖性為一大套顆?；?guī)r、泥晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、泥晶顆?；?guī)r及藻屑灰?guī)r的互層，灰?guī)r厚度大、較純凈，有利于發(fā)育巖溶縫洞儲(chǔ)層；良里塔格組多數(shù)地區(qū)發(fā)育斜坡或臺(tái)內(nèi)洼地低能沉積。

圖1 哈拉哈塘北部潛山區(qū)奧陶系巖石類型分布圖

1.2 儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間特征

哈拉哈塘油田潛山區(qū)在中奧陶統(tǒng)一間房組沉積期間，曾遭受加里東中期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，開闊臺(tái)地整體抬升，很多灘體短暫性暴露，形成海島和砂洲等地貌單元，在同生期大氣淡水的淋濾作用下發(fā)生了選擇性溶蝕，產(chǎn)生了粒內(nèi)及粒間的溶蝕孔隙，這些早期的溶蝕孔隙經(jīng)過后期改造后保存下來，形成了現(xiàn)今的油氣儲(chǔ)集空間[1]。通過巖心、普通薄片及鑄體薄片觀察，在微觀上儲(chǔ)層類型主要是以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？住⑸镢@孔、生物擾動(dòng)構(gòu)造內(nèi)的孔洞、生物體腔孔溶蝕孔洞、微裂縫及構(gòu)造縫為主[2](圖2)。

(a) 亮晶顆?；?guī)r，溶孔及粒內(nèi)溶孔，充填瀝青,藍(lán)色鑄體,哈Ⅰ03井，一間房組,單偏光; (b) 亮晶藻砂屑灰?guī)r，見粒間溶孔，哈Ⅴ井，一間房組,單偏光;(c) 生屑藻球?；?guī)r,構(gòu)造微縫,哈Ⅰ03井,一間房組，單偏光;(d) 哈Ⅴ井，奧陶系中統(tǒng)一間房組，灰色，深灰色砂屑灰?guī)r，見生物擾動(dòng)遺跡，巖心;(e) 哈Ⅴ井，奧陶系中統(tǒng)一間房組，深灰色，灰色砂屑灰?guī)r，見生屑，生物鉆孔;(f) 亮晶藻團(tuán)塊藻砂屑灰?guī)r，壓溶縫中見溶蝕孔,哈Ⅴ井，一間房組,單偏光。

圖2哈拉哈塘地區(qū)奧陶系微觀儲(chǔ)集空間類型

同時(shí)哈拉哈塘油田潛山區(qū)儲(chǔ)層主要是洞穴和以孔洞、裂縫組合的較大縫洞體集合，測(cè)井響應(yīng)特征表現(xiàn)為：在EMI或FMI圖像上為全暗色、亂亮色或木紋色；隨泥質(zhì)充填程度增大，伽馬值由低到高；深淺雙側(cè)向、微側(cè)向數(shù)值低，且有差異；井徑擴(kuò)徑嚴(yán)重；中子、密度及聲波曲線變化極大(圖3)。測(cè)井解釋主要是以大的洞穴和孔洞為主，在鉆井過程中常表現(xiàn)為放空、漏失和溢流(表1)。

表1 哈拉哈塘潛山區(qū)鉆井液漏失和鉆具放空情況統(tǒng)計(jì)表

圖3 哈Ⅴ井奧陶系一間房組裂縫型儲(chǔ)層常規(guī)測(cè)井與成像測(cè)井對(duì)應(yīng)圖版

2 潛山巖溶垂向分布特征

根據(jù)測(cè)井解釋成果和儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)結(jié)果，作出潛山區(qū)奧陶系油氣層段儲(chǔ)層特征展布圖(圖4)，儲(chǔ)層對(duì)比分析表明，研究區(qū)奧陶系儲(chǔ)層主要發(fā)育于水平潛流巖溶帶內(nèi)。

圖4 哈拉哈塘潛山區(qū)連井儲(chǔ)層特征展布圖

(1)表層巖溶帶。研究區(qū)表層巖溶帶主要分布在奧陶系頂部以下0～40 m范圍內(nèi)，潛山區(qū)可溶性巖層出露地表接受表生大氣淡水淋濾，與區(qū)域性平行不整合面有關(guān)，主要形成于中加里東期。潛山區(qū)可溶性巖層主要遭受短 — 中期暴露剝蝕，溶蝕作用沿不整合面形成非組構(gòu)選擇性孔洞，規(guī)模小 — 中等，呈面狀展布，尤其是古地貌高部位較為發(fā)育，儲(chǔ)層類型主要以孔洞型和裂縫孔洞型為主[3-4]。

(2)垂直滲流帶。垂直滲流帶主要分布在奧陶系頂部以下40～80 m范圍內(nèi)，測(cè)井上主要體現(xiàn)為深淺側(cè)向?yàn)楫惓８咦?，巖性以泥晶灰?guī)r、致密的亮晶砂屑灰?guī)r為主，主要是開闊臺(tái)地臺(tái)內(nèi)淺灘環(huán)境沉積，海水普遍較淺，很多灘體暴露于海平面之上，形成海島或砂洲等地貌單元，按潮汐線可分為潮上長(zhǎng)期暴露灘、潮間間歇暴露灘和潮下高能灘、潮汐水道、瓶筐石生物點(diǎn)礁等沉積單元[2,5]。其中潮上和潮間暴露灘體在大氣淡水的淋濾溶蝕作用下孔隙發(fā)育，形成大氣淡水溶蝕透鏡體。而溶蝕出的礦物質(zhì)會(huì)在海平面附近析出膠結(jié)，形成致密層，這是致密的亮晶砂屑灰?guī)r的形成原因。主要發(fā)育有裂縫型和裂縫孔洞型儲(chǔ)層，主要是二類儲(chǔ)層。

(3)水平潛流帶。水平潛流帶主要分布在奧陶系頂部以下80～120 m范圍內(nèi)，巖性以厚層、巨厚層褐灰色泥晶灰?guī)r為主，夾薄層褐灰色砂屑灰?guī)r，沉積相分析表明該套沉積物以開闊臺(tái)地相臺(tái)內(nèi)洼地亞相的相對(duì)靜水泥晶灰?guī)r沉積為主，臺(tái)內(nèi)灘砂屑灰?guī)r和砂礫屑灰?guī)r沉積物基本夾于臺(tái)內(nèi)洼地的泥晶灰?guī)r和砂屑泥晶灰?guī)r沉積物之間，呈夾層或透鏡體分布。主要發(fā)育有裂縫型、裂縫孔洞型及洞穴型儲(chǔ)層，裂縫型和裂縫孔洞型儲(chǔ)層主要是二類儲(chǔ)層，洞穴型儲(chǔ)層主要是一類儲(chǔ)層。

(4)深部緩流帶。水平潛流帶主要分布在距奧陶系頂部120 m以下地層，巖性以厚層、巨厚層褐灰色泥晶灰?guī)r為主，夾薄層褐灰色砂屑灰?guī)r，沉積相分析表明該套沉積物為開闊臺(tái)地相臺(tái)內(nèi)洼地亞相的相對(duì)靜水泥晶灰?guī)r沉積為主，儲(chǔ)層欠發(fā)育，主要發(fā)育裂縫型儲(chǔ)層和裂縫孔洞型儲(chǔ)層[6-8]。

3 結(jié) 論

(1)哈拉哈塘油田潛山區(qū)碳酸鹽巖巖溶儲(chǔ)層縱向上巖溶分帶明顯，分別是表層巖溶帶、垂直滲流帶、水平潛流帶和深部緩流帶。

(2)表層巖溶帶和水平潛流帶均有儲(chǔ)層發(fā)育，表層巖溶帶主要以孔洞型儲(chǔ)層為主，水平潛流帶主要以洞穴型儲(chǔ)層為主，發(fā)育儲(chǔ)層類型不同，油氣富集的類型和規(guī)模也不同。

(3)表層巖溶帶和深部緩流帶儲(chǔ)層以孔洞型儲(chǔ)層為主；垂直滲流帶主要發(fā)育裂縫孔洞型儲(chǔ)層和裂縫型儲(chǔ)層；水平潛流帶的物性最好，以洞穴型儲(chǔ)層為主，裂縫型儲(chǔ)層、孔洞型儲(chǔ)層次之。

(4)在實(shí)際鉆探時(shí)，潛山區(qū)應(yīng)以探索“深串珠”為主，在區(qū)塊內(nèi)的局部構(gòu)造高部位上鉆探水平潛流帶儲(chǔ)層。

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