瑪2井區(qū)下烏爾禾組儲層評價分析與研究

摘 要：瑪2井區(qū)試油試采、開發(fā)試驗和超前注水開發(fā)試驗表明，受儲層非均質(zhì)性強的影響，瑪2井區(qū)油井產(chǎn)能較低且差異大，注水效果不明顯，同一井不同層段壓裂效果差異大，迫切需要對該儲層進行評價，為后期全面開發(fā)提供地質(zhì)理論依據(jù)。本文主要對瑪2井區(qū)烏爾禾組進行了儲層評價，主要分析了儲層評價的標準和儲層主控因素。

關(guān)鍵詞：下烏爾禾組;巖性特征;物性特征;儲集空間特征;儲層評價

1 工區(qū)概況

瑪北油田位于準噶爾盆地西北緣瑪納斯湖北部地區(qū)，行政隸屬新疆維吾爾自治區(qū)和布克賽爾縣管轄。距瑪納斯湖、艾里克湖分別約5km和2.5km。區(qū)內(nèi)地勢比較平坦，地表為第四紀戈壁礫石，植被較少。夏季炎熱，冬季寒冷，全年氣溫在43℃～-36℃之間，年降水量平均96mm。奎北鐵路從油區(qū)穿過，有兩條公路通往瑪北油田，交通便利，具備一定的地面開發(fā)條件[1]。根據(jù)地震資料和完鉆井資料，下烏爾禾組頂面構(gòu)造形態(tài)總體上表現(xiàn)為南傾的單斜，在Ma2217井附近發(fā)育低幅度背斜。其中P2w2頂面的低幅度背斜閉合面積10.1km2，閉合度約27m;P2w2底面的低幅度背斜閉合面積8.2km2，閉合度約25m。根據(jù)地震及鉆井資料，瑪北油田瑪2井區(qū)自上而下鉆揭的地層有白堊系吐谷魯群（K1tg），侏羅系頭屯河組（J2t）、西山窯組（J2x）、三工河組（J1s）、八道灣組（J 1b），三疊系白堿灘組（T3b）、克拉瑪依組（T2k）、百口泉組（T1b）及二疊系下烏爾禾組（P2w）。目的層下烏爾禾組與百口泉組呈角度不整合接觸。根據(jù)巖性、電性和沉積旋回等特征將下烏爾禾組自上而下分為三個砂層組，即P2w3、P2w2、P2w1，其中主力油層P2w2又可細分為P2w21與P2w22。

2 儲層評價探討

2.1 儲層評價標準

據(jù)鑄體薄片分析，瑪2井區(qū)下烏爾禾組儲層孔隙類型主要以次生孔隙為主，其中粒間溶孔占30%，界面縫占35%，粒間殘留孔占10%，其余為粒內(nèi)溶孔和其他孔隙，這種組合類型有利于油氣的儲集。

瑪2井區(qū)下烏爾禾組儲層巖性以砂質(zhì)不等粒小礫巖為主，其次為砂礫巖，夾有少量含礫砂巖、砂巖。礫巖、砂礫巖中礫石成分平均含量為68.8%，以凝灰?guī)r為主（47.0%），次為變質(zhì)泥巖（14.4%）、安山巖（1.5%），少量為流紋巖和花崗巖;砂質(zhì)成分占26.1%，以凝灰?guī)r為主（相對含量占50.3%），次為變質(zhì)泥巖（相對含量占17.3%），石英和長石含量較少（相對含量分別為3.6%和0.5%）;雜基含量占2.6%，以泥質(zhì)為主（0.8%）;膠結(jié)物含量占2.5%，膠結(jié)物類型以鈣質(zhì)為主，其次為硅質(zhì)。

含礫砂巖、砂巖儲層中礫石成分平均含量為3.0%，以凝灰?guī)r為主（1.2%）;砂質(zhì)成分占93.7%，以凝灰?guī)r為主（相對含量占68.1%），次為石英和長石（相對含量分別為7.2%和4.4%）;雜基含量占2.3%，以泥質(zhì)為主（1.2%）;膠結(jié)物含量占1.0%，膠結(jié)物類型以鈣質(zhì)為主，其次為硅質(zhì)。膠結(jié)中等--致密，顆粒磨圓度為次圓狀，分選差，支撐類型以顆粒支撐為主，膠結(jié)類型為接觸式為主。結(jié)構(gòu)成熟度、成份成熟度均較低。

據(jù)物性資料分析，下烏爾禾組油層孔隙度變化范圍為6.0%-14.23%，平均為8.14%，滲透率變化范圍為0.36-1763.4mD，平均為6.42mD。依據(jù)常規(guī)物性、壓汞資料、巖性特征、填隙物含量、含油性等資料和參數(shù)，建立評價標準，將瑪2井區(qū)下烏爾禾組儲層分成兩大類。Ⅰ類：儲層物性相對較好，含油飽和度和巖心含油級別相對較高，試油為油層。Ⅱ類：一般不含油，為差儲層。

瑪2井區(qū)下烏爾禾組儲集層為以次生孔隙為主、微細喉道、低孔、特低滲的較差儲層。

2.2 儲層主控因素分析

巖石的孔隙結(jié)構(gòu)是影響儲層物性的主要因素，而構(gòu)造作用、沉積作用、成巖作用則是控制儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征的主要因素[2]。

2.2.1 構(gòu)造作用

構(gòu)造格局決定著儲層的沉積格局，進而控制了儲層的孔隙結(jié)構(gòu)。準噶爾盆地西北緣是一個由西北老山邊緣向東南盆地緩傾的斷階帶（斜坡帶），主斷裂（克--烏大逆掩斷裂）為一縱穿整個斷階帶的同生斷裂，斷面北傾并具上陡（傾角為50°-80°）、下緩（傾角為5°-40°）的特征，這一構(gòu)造格局決定了儲層的沉積格局[3]。在斷裂上盤的構(gòu)造高部位，山麓--洪積扇的粗碎屑沉積非常發(fā)育，越靠近老山，巖性越粗，砂礫巖體的巖礦成分與母巖成分越相似，不穩(wěn)定性重礦物相對較多。而在斷裂下盤，構(gòu)造位置較低，儲層埋深增大，巖性相對變細，且越向盆地中心巖性越細。斷裂活動會改造儲層的原生孔隙結(jié)構(gòu)。Ⅰ類儲層發(fā)育于斷裂附近，構(gòu)造相對高部位，由于大量裂縫和微細裂縫網(wǎng)絡(luò)，溝通孔隙與喉道，增加儲層的滲透率。Ⅱ類儲層發(fā)育于遠離斷裂，構(gòu)造相對低部位。

2.2.2 沉積作用

不同的沉積環(huán)境、沉積相，其礦物種類、含量及膠結(jié)物的分布有很大差異，造成儲層的孔隙結(jié)構(gòu)不同。對于礫巖儲層，較好的孔隙結(jié)構(gòu)一般分布在洪積扇扇根內(nèi)帶的槽流礫石體、扇根外帶的片流礫石體以及扇中的辮流水道等微相帶中。對比研究區(qū)的辮狀河流亞相，若以孔喉比、孔喉配位數(shù)及不同滲孔比（滲透率與孔隙度比值）條件下的平均孔喉半徑等參數(shù)來衡量，則辮狀河流亞相的礫巖孔隙結(jié)構(gòu)比山麓--洪積相的礫巖優(yōu)越，但二者都不及分支河流及河口砂壩相的砂巖優(yōu)越。Ⅰ類儲層主要發(fā)育于辮狀河流亞相，Ⅱ類儲層主要發(fā)育于山麓--洪積相。

2.2.3 成巖作用

目前所研究的儲層的孔隙結(jié)構(gòu)與物性，實際上都是在不同程度上經(jīng)過成巖后生作用改造了的次生或后生的產(chǎn)物，既具有成巖期的痕跡，又具有后生期的痕跡。由于成巖后生作用的類型不同，有的能使巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及物性變好，有的能使其變差。

機械壓實作用，山麓--洪積相礫巖儲層的顆粒結(jié)構(gòu)與大小差別很大，以多級支撐為主，機械壓實作用造成孔隙度降低。

膠結(jié)作用，準噶爾盆地西北緣礫巖儲層中的主要膠結(jié)物有伊利石、高嶺石、綠泥石、蒙脫石、伊/蒙混層、高嶺石/綠泥石混合物等粘土礦物及方解石、方沸石、片沸石、橘紅色沸石、菱鐵礦、黃鐵礦和少量石膏、硬石膏等礦物。這些礦物以不同的含量充填或半充填于各儲層孔隙中，對粒間孔隙起著封閉、堵塞和隔離的作用，破壞了孔隙連通性，使孔隙結(jié)構(gòu)和物性變差。

溶蝕作用，溶蝕作用在研究區(qū)表現(xiàn)為先期形成的粘土礦物被溶蝕和分解，如蒙脫石溶解變?yōu)榫G泥石;部分骨架顆?；蚧|(zhì)被溶蝕，如各類長石在高鹽度水介質(zhì)中分解而形成沸石;自生礦物析出后被溶蝕，如沸石、方解石等礦物析出后又遭溶蝕。一般情況下，溶蝕作用產(chǎn)生的次生溶蝕孔隙使儲層的孔隙體積擴大，孔隙結(jié)構(gòu)得到改善，物性變好，但也存在著不利的一面，當?shù)V物顆粒被溶蝕而泥化時，微細的泥質(zhì)顆粒容易堵塞粒間孔隙的喉道，使孔隙結(jié)構(gòu)和物性變差。

重結(jié)晶作用，在壓力增大（或伴有溫度升高）的情況下，巖石中的礦物成分在固態(tài)下重新結(jié)晶，使晶粒增大，如細晶方解石變?yōu)榇志Х浇馐?、黃鐵礦、高嶺石等。新生的自形晶礦物全充填或半充填于粒間孔隙和喉道中，使孔隙減少、喉道變窄，孔隙連通性變差。

壓溶作用，巖石顆粒在壓力作用下，在受力方向上發(fā)生溶解，而在垂直力的方向上發(fā)生沉淀。巖石通過壓溶作用可產(chǎn)生壓溶縫、縫合線或溶孔，擴大了孔隙空間。

Ⅰ和Ⅱ類儲層均受到了較強的壓實作用。Ⅰ類儲層主要發(fā)育溶蝕作用和壓溶作用。粒間填隙物或碎屑顆粒受成巖流體的影響而遭受溶解，溶蝕作用產(chǎn)生的次生溶蝕孔隙使儲層的孔隙體積擴大，孔隙結(jié)構(gòu)得到改善，物性變好。壓溶作用可產(chǎn)生壓溶縫、縫合線或溶孔，擴大了孔隙空間，使物性變好。Ⅱ類儲層溶蝕作用和壓溶作用欠發(fā)育，所以物性相對更差。

3 結(jié)論

總結(jié)看來，構(gòu)造作用決定著儲層的沉積格局，進而控制了儲層的孔隙結(jié)構(gòu);沉積作用對孔隙結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在巖性對儲層物性的控制;成巖作用對孔隙結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)為：①機械壓實作用造成孔隙度降低;②膠結(jié)作用充填原生孔隙，破壞了孔隙連通性，使孔隙結(jié)構(gòu)和物性變差，但也為后期溶解作用對孔隙改造奠定了基礎(chǔ);③溶蝕作用產(chǎn)生的次生孔隙使儲層孔隙體積擴大，孔喉間的連通性變好，孔隙結(jié)構(gòu)和物性得到改善，但也存在著不利的一面，當?shù)V物顆粒被溶蝕而泥化時，微細的泥質(zhì)顆粒容易堵塞粒間孔隙的喉道，使孔隙結(jié)構(gòu)和物性變差;④重結(jié)晶作用產(chǎn)生的新生自形晶礦物全充填或半充填于粒間孔隙和喉道中，使孔隙減少、喉道變窄，孔隙連通性變差;⑤壓溶作用可產(chǎn)生壓溶縫、縫合線或溶孔，擴大了孔隙空間。

參考文獻：

[1]吳濤，張順存，周尚龍.瑪北油田百口泉組儲層四性關(guān)系研究[J].西南石油大學學報（自然科學版），2012，34（6）：47-52.

[2]邸世祥.中國碎屑巖儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)[M].西安：西北大學出版社，1991.

[3]徐朝暉，徐懷民，林軍，等.準噶爾盆地西北緣256走滑斷裂帶特征及地質(zhì)意義[J].新疆石油地質(zhì)，2008（03）：309-310.

作者簡介：

張志宇（1991- ），男，漢族，四川自貢人，碩士，助理工程師，主要從事油氣勘探和沉積儲層地質(zhì)學研究工作。