松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲層特征及主控因素分析

王磊

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司第八大隊，黑龍江 大慶 163000)

松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲層特征及主控因素分析

王磊

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司第八大隊，黑龍江 大慶 163000)

以層序地層學(xué)、儲層地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合巖心觀察、薄片鑒定、物性分析、X-衍射等測試方法，對松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲層特征及其主控因素進行了深入的剖析。研究表明，區(qū)內(nèi)葡萄花油層巖性主要為長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，結(jié)構(gòu)以細砂巖、粉砂巖為主；孔隙類型主要為殘余原生孔隙；依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型及埋藏深度將儲層劃分為4類；碎屑粒度、填隙物、壓實作用及沉積相帶為區(qū)內(nèi)儲層的主要控制因素。

松遼盆地；儲層；葡萄花油層；主控因素

G地區(qū)作為松遼盆地北部重要的勘探區(qū)一直以來備受關(guān)注，其勘探范圍東接安達-肇州背斜帶，西至古龍斷陷的上傾尖滅邊界，呈南北向條帶狀展布，為長期的繼承性深水湖盆凹陷[1,2]。葡萄花油層為該區(qū)的主力產(chǎn)油層，具埋藏淺、物性好、產(chǎn)量高等優(yōu)勢。為進一步有效指導(dǎo)該層位油藏的勘探與開發(fā)，筆者在探討其儲層巖石特征，劃分孔隙及儲層類型的基礎(chǔ)上，深入剖析了儲層主控因素[3,4]。

1 儲層巖石特征

圖1 研究區(qū)巖石類型三角圖

通過對常規(guī)及鑄體薄片的觀察與統(tǒng)計表明，研究區(qū)葡萄花油層儲層的巖性主要為長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，少數(shù)為長石砂巖(圖1)。碎屑成分以巖屑為主(23.6%～64.8%，平均43.4%)，長石次之(18.3%～41.7%，平均31.4%)，石英最低(14.8%～39.6%，平均25.2%)。黏土礦物主要有蒙脫石、伊-蒙混層、伊利石、高嶺石、綠泥石及少量的綠-蒙混層。此外，在大段砂巖體的頂部或底部碳酸鹽含量相對較高，局部地區(qū)發(fā)育鈣質(zhì)砂巖或含鈣砂巖，說明區(qū)內(nèi)中上部組合為一套成分成熟度相對較低的砂巖儲層。

區(qū)內(nèi)巖石結(jié)構(gòu)以細砂巖、粉砂巖為主，其次為中砂巖、粉細砂巖(圖1)。主要粒級為0.03～0.30mm，部分可達0.4mm以上。全區(qū)砂巖分選基本上為好-中等，磨圓程度中等，以次棱狀為主，部分為次棱-次圓狀；風(fēng)化程度為中度，少數(shù)為中-深度；接觸關(guān)系有點式、點-線式及線-點式，個別井發(fā)育有線式。上述結(jié)構(gòu)特征均說明區(qū)內(nèi)中上部組合砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度比較高[5]。

2 孔隙類型

通過鏡下薄片觀察，研究區(qū)葡萄花油層儲層中可見孔隙以殘余原生粒間孔為主，其體積分?jǐn)?shù)約占70%以上(圖2)，次為硅酸鹽顆粒溶孔(尤以長石溶孔為主)，包括粒內(nèi)、粒緣溶孔和鑄?？?體積分?jǐn)?shù)小于30%)(圖3)，偶見灰、云質(zhì)膠結(jié)物輕微溶蝕。

圖3 硅酸鹽顆粒溶孔鏡下照片

1)殘余原生粒間孔 是碎屑顆粒之間的原生孔隙在后期成巖過程中經(jīng)過壓實、膠結(jié)等作用未被破壞而得以保留的一部分孔隙。

2)硅酸鹽顆粒溶孔 硅酸鹽礦物特別是長石多形成于巖漿作用，化學(xué)成分相對穩(wěn)定，當(dāng)其轉(zhuǎn)移至沉積巖中賦存時，與地層中的酸性流體接觸，發(fā)生溶蝕，形成粒內(nèi)、粒緣及鑄模等溶孔類型，并伴以石英的次生加大及次生黏土礦物的形成。

3 儲層類型

筆者通過對85塊樣品鑄體薄片的重新鑒定，并結(jié)合前人研究[6～8]分析認為，研究區(qū)主要發(fā)育以下4種儲層類型：粗粒級弱壓實原生孔隙發(fā)育型，細粒級強壓實原生孔隙不發(fā)育型，淺埋細粒級弱壓實黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型，深埋粗粒級黏土膜、粒間孔發(fā)育型。

1)粗粒級弱壓實原生孔隙發(fā)育型 碎屑顆粒粒級相對粗(主要為中細砂巖級別以上)，壓實強度比較弱，以原生孔隙為主的儲層。該類儲層孔隙度平均為21.7%，滲透率平均為109mD，面孔率平均為15%，具有一定的石英次生加大現(xiàn)象，顆粒間接觸關(guān)系以線-點式為主，膠結(jié)類型為孔隙-再生型(圖4(a))。

2)細粒級強壓實原生孔隙不發(fā)育型 碎屑顆粒粒級相對較細(主要為細砂巖級別以下的粉砂巖、粉細砂巖)，壓實強度較高，原生孔隙不發(fā)育，溶孔有一定發(fā)育的儲層。該類儲層孔隙度平均為8.9%，滲透率平均為0.29mD，面孔率平均為5%，石英次生加大現(xiàn)象明顯，顆粒間接觸關(guān)系為線式，膠結(jié)類型為再生-孔隙型(圖4(b))。

3)淺埋細粒級弱壓實黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型 該類儲層埋藏深度相對較淺(1500m左右)，碎屑顆粒粒級相對較細(細砂巖級別以下)，壓實強度弱，黏土膜較發(fā)育。由于黏土膜的形成抑制石英次生加大現(xiàn)象，極大程度地保護了原生孔隙，故該類儲層孔隙度較高，平均為19.8%，滲透率平均為1.9mD，面孔率平均為11%。顆粒間觸關(guān)系為點式，膠結(jié)類型為薄膜-孔隙型(圖4(c))。

4)深埋粗粒級黏土膜、粒間孔發(fā)育型 該類儲層埋藏深(2000m左右)、顆粒粒級較粗。儲層孔隙度平均為18.4%，滲透率平均為1.71mD，面孔率平均為10%，具微弱石英次生加大現(xiàn)象，顆粒間接觸關(guān)系為線-點式，膠結(jié)類型為薄膜型(圖4(d))。

從4種儲層類型的孔隙特征及物性來看，粗粒級弱壓實原生孔隙發(fā)育型為有利的儲層；淺埋細粒級弱壓實黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型和深埋粗粒級黏土膜、粒間孔發(fā)育型是相對有利的儲層；細粒級強壓實原生孔隙不發(fā)育型為差儲層。

4 儲層控制因素

4.1 碎屑粒度

結(jié)合鑄體、常規(guī)薄片鑒定，物性分析，粒度分析等資料對葡萄花油層中不同粒級巖石的孔隙度和滲透率進行了統(tǒng)計(表1)。結(jié)果表明，隨著碎屑粒度的變粗，孔隙度、滲透率也在得到相應(yīng)的改善，但粒度對孔隙度的影響明顯弱與其對滲透率的影響。不同粒級巖石，在滲透率上的差別有的甚至可以達到幾個數(shù)量級之多，特別是細砂巖向中細砂巖、細中砂巖、中砂巖過渡時。

4.2 填隙物

區(qū)內(nèi)葡萄花油層中泥質(zhì)含量較高，從填隙物體積分?jǐn)?shù)與孔隙度、滲透率的關(guān)系圖(圖5)中可以看出：填隙物與孔隙度呈線性負相關(guān)，而與滲透率則呈對數(shù)負相關(guān)；在相同粒級情況下，孔隙度、滲透率隨著填隙物體積分?jǐn)?shù)的增加而降低；在填隙物體積分?jǐn)?shù)相同情況下，粗粒級的儲層物性好于細粒級；填隙物體積分?jǐn)?shù)雖與孔隙度具一定的相關(guān)性，但對其控制作用不突出，而填隙物與滲透率相關(guān)性較好，對其控制作用較為明顯，在相同的填隙物體積分?jǐn)?shù)下，中砂巖和細砂巖的滲透率可以有數(shù)量級上的差異。

圖5 研究區(qū)填隙物體積分?jǐn)?shù)與滲透率、孔隙度關(guān)系圖

4.3 壓實作用

研究區(qū)葡萄花油層頂界最淺埋深1253m，最深2098m，埋深的變化導(dǎo)致儲層成巖壓實強度不同，進而影響儲層物性。從埋深與孔隙度、滲透率相關(guān)關(guān)系圖(圖6)及統(tǒng)計表(表2)中可以看出：相同粒級的砂巖物性隨著埋深的增加而變差；相同埋深的砂巖物性粗粒級好于細粒級；大致以1400m為界，在該界面以上孔隙度、滲透率與埋深相關(guān)性不明顯，而在該界面以下孔隙度、滲透率與埋深相關(guān)性較好，隨著埋深的增加呈現(xiàn)較為明顯的變差趨勢。

圖6 埋深與孔隙度、滲透率關(guān)系圖

注：表中數(shù)據(jù)為“最小值～最大值(平均值)”。

4.4 沉積相

沉積相類型控制著粒度、填隙物含量及黏土礦物類型，在埋藏深度相近的情況下，沉積微相類型是控制儲層優(yōu)劣的主要因素，河口壩、分流河道砂體儲層性質(zhì)最優(yōu)，遠砂壩-席狀砂次之；相同沉積微相類型砂巖儲層中，埋深(或成巖作用強度)是控制儲層優(yōu)劣的主要因素，埋藏淺的儲層物性要明顯好于埋藏深的儲層物性。

5 結(jié)論

1)松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層主要為長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，少數(shù)為長石砂巖，巖石結(jié)構(gòu)以細砂巖、粉砂巖為主，其次為中砂巖、粉細砂巖。

2)依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型及埋藏深度將研究區(qū)儲層可劃分為4類，分別為粗粒級弱壓實原生孔隙發(fā)育型，細粒級強壓實原生孔隙不發(fā)育型，淺埋細粒級弱壓實黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型，深埋粗粒級黏土膜、粒間孔發(fā)育型。

3)研究區(qū)葡萄花油層儲層主要受碎屑粒度、填隙物、壓實作用、沉積相等因素共同控制。

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[2] 張學(xué)娟,張雷,楊倩,等. 松遼盆地北部古龍地區(qū)登婁庫組沉積與構(gòu)造演化耦合關(guān)系研究[J].地質(zhì)科學(xué)，2012,47(4)：1162～1175.

[3] 李如一，林鐵鋒.松遼盆地北部古龍地區(qū)葡萄花油層儲層特征研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27(3):32～35.

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-09-12

國家油氣重大專項(2011ZX05001-001-04)。

王磊(1982-)，男，工程師，主要從事石油地質(zhì)及氣井現(xiàn)場測試工作，wangl_cs@163.com。

TE122.2

A

1673-1409(2017)15-0014-05

[引著格式]王磊.松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲層特征及主控因素分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版), 2017,14(15):14～18.