雷福平 周在華 陳建軍 趙樂義 韋德強(qiáng) 趙偉 謝菁鈺 陳瀅 李婧
摘要:利用巖心、測(cè)井、分析化驗(yàn)及實(shí)測(cè)地層壓力等資料對(duì)營(yíng)爾凹陷長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶白堊系下溝組一段儲(chǔ)集層的巖石學(xué)特征、儲(chǔ)集空間特征及物性特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究,分析物性主控因素,綜合分析優(yōu)勢(shì)沉積微相、儲(chǔ)集層厚度和構(gòu)造因素,開展有利目標(biāo)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:儲(chǔ)集層巖石類型主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖,填隙物主要為方解石,結(jié)構(gòu)成熟度較低;儲(chǔ)集空間以原生孔隙為主,次生孔隙改善了儲(chǔ)集層物性,主要為原生粒間孔、晶間孔、粒緣溶孔、粒內(nèi)溶孔及微裂縫;儲(chǔ)集層孔隙度平均為8.75%,滲透率平均為4.18×10-3μm2,總體以特低孔-低孔、特低滲-低滲儲(chǔ)集層為主,存在部分中孔、中-低滲儲(chǔ)集層。明確了沉積相帶、異常高壓和溶蝕作用是影響儲(chǔ)集層物性的主要因素,辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩和湖底扇主水道、辮狀水道為最有利的微相類型;異常高壓可以減弱上覆地層的壓實(shí)作用,使原生孔隙得以保存,同時(shí)促進(jìn)有機(jī)酸對(duì)砂巖的溶蝕形成次生孔隙;長(zhǎng)石、巖屑和方解石膠結(jié)物在酸性環(huán)境下溶蝕產(chǎn)生次生孔隙,為油氣的運(yùn)聚提供了有效的儲(chǔ)集空間。研究結(jié)果可為長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶白堊系深層油氣勘探提供借鑒。
關(guān)鍵詞:儲(chǔ)集層特征;物性主控因素;深層;長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶;營(yíng)爾凹陷
中圖分類號(hào):TE 122文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1672-9315(2022)04-0768-12
DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2022.0417
Controlling factors of physical properties of Cretaceous deep
reservoir in Changshaling tectocnic belt,Yinger SagLEI Fuping ZHOU Zaihua CHEN Jianjun ZHAO Leyi WEI Deqiang ZHAO Wei XIE Jingyu CHEN Ying LI Jing1(1.Research Institute of Exploration and Development,PetroChina Yunmen Oilfield Company,Jiuquan 735019,China;
2.Engineering Technology Research Institute,PetroChina Yunmen Oilfield Company,Jiuquan 735019,China)Abstract:Based on the data of core,logging,analysis and testing,and measured formation pressure,the petrological characteristics,reservoir space characteristics and physical properties of the first member of the Cretaceous Xiagou Formation in the Changshaling tectonic belt of Yinger sag are systematically studied,and the main controlling factors of physical properties are analyzed.And the dominant sedimentary microfacies,reservoir thickness and structural factors are comprehensively examined,and the favorable target evaluation is carried out.The results show that the reservoir rocks in the study area are mainly feldspathic lithic sandstone and lithic sandstone,the interstitial material is mainly calcite,and the structural maturity is low.The main reservoir space is primary pores,and the secondary pores improve the physical properties of the reservoir,mainly including primary intergranular pores,intergranular pores,intergranular dissolved pores,intragranular dissolved pores and microfractures.The average porosity of the reservoir is 8.75%,and the average permeability is 4.18×10-3μm2.The reservoir is mainly composed of ultra-low porosity and ultra-low permeability,and there are some medium porosity and medium low permeability reservoirs.It is clear that sedimentary facies belt,abnormal high pressure and dissolution are the main factors affecting reservoir physical properties.The most favorable microfacies are underwater distributary channel,mouth bar,main channel and braided channel of sublacustrine fan.On the one hand,abnormal high pressure can weaken the compaction of the overlying strata and preserve the primary pores;on the other hand,it can promote the dissolution of organic acids to form secondary pores.The dissolution of feldspar,cuttings and calcite cements in acidic environment produces secondary pores,which provides an effective storage space for oil and gas migration and accumulation.The research results can provide a reference for Cretaceous deep oil and gas exploration in Changshaling tectonic belt.
Key words:characteristics of reservoir;main controlling factors of physical properties;deep layer;changshalin tectonic belt;Yinger Sag
0引言
根據(jù)中國東西部地溫場(chǎng)與油氣成藏特點(diǎn),將埋深3 500~4 500 m和4 500~6 000 m 的地層分別定義為東部和西部地區(qū)的深層領(lǐng)域,將埋深大于等于4 500 m 和大于等于6 000 m 的地層分別定義為東部和西部地區(qū)的超深層領(lǐng)域[1]。隨著埋藏深度的不斷增加,儲(chǔ)集層物性有逐漸變差的趨勢(shì),但儲(chǔ)集層物性的好壞還與巖石類型、成巖壓實(shí)作用、次生改造等因素有關(guān)[1-2],導(dǎo)致儲(chǔ)集層物性并未隨深度增加而明顯降低,原始孔隙空間的保存及次生孔隙增加使得深部有條件發(fā)育優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)集層。
營(yíng)爾凹陷位于酒泉盆地酒東坳陷的中南部,勘探目的層為中生代下白堊統(tǒng)。凹陷早期油氣勘探集中在長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶白堊系淺層,發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了長(zhǎng)沙嶺K1g3油田。吳青鵬等對(duì)營(yíng)爾凹陷下溝組的沉積特征和沉積相類型進(jìn)行了研究,并沒有對(duì)儲(chǔ)集層特征進(jìn)行評(píng)價(jià)[3];呂成福等認(rèn)為營(yíng)爾凹陷下白堊統(tǒng)砂巖中的碳酸鹽膠結(jié)物主要為鐵方解石、白云石和鐵白云石,次生孔隙可改善儲(chǔ)集層物性[4];任利劍認(rèn)為壓實(shí)作用和膠結(jié)作用導(dǎo)致儲(chǔ)集層物性變差,溶蝕作用可改善儲(chǔ)集性能[5];唐海忠等對(duì)營(yíng)爾凹陷深層下溝組砂巖方解石膠結(jié)物特征進(jìn)行了深入研究,分析了形成機(jī)理[6]。前人研究?jī)H對(duì)營(yíng)爾凹陷下白堊統(tǒng)下溝組的沉積儲(chǔ)層特征進(jìn)行了研究,認(rèn)識(shí)到4 000 m以下儲(chǔ)集層也發(fā)育有較高的孔隙度和滲透率,但缺乏對(duì)深部?jī)?yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層形成控制因素的系統(tǒng)研究。近年來,筆者通過對(duì)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶9口井巖心的沉積構(gòu)造進(jìn)行觀察描述,結(jié)合30口鉆井曲線資料進(jìn)行沉積微相劃分,利用210塊巖心薄片、掃描電鏡和262塊巖心物性資料進(jìn)行儲(chǔ)層微觀評(píng)價(jià),利用5口井實(shí)測(cè)地層壓力以及泥巖聲波時(shí)差資料,采用等效深度法進(jìn)行地層壓力估算。綜合以上研究成果對(duì)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層特征及物性主控因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究,確定了影響深部?jī)?chǔ)集層物性的主要因素,評(píng)價(jià)出下步有利目標(biāo),對(duì)指導(dǎo)研究區(qū)深部油氣勘探具有重要意義。
1區(qū)域地質(zhì)特征
營(yíng)爾凹陷位于酒泉盆地酒東坳陷,西與嘉峪關(guān)隆起以上壩-馬家梁斷裂為界,東為北東向展布的下河清斷裂,南至祁連山脈,北以雙二井?dāng)嗔褳榻?,與天泉寺凸起相鄰。營(yíng)爾凹陷先后經(jīng)歷了早白堊世早、中期拉張斷陷期,南、北次凹和中部長(zhǎng)沙嶺低隆起開始形成;早白堊世晚期坳陷期,除邊界斷層繼續(xù)活動(dòng)外,大部分?jǐn)鄬泳V够顒?dòng),北部次凹深陷、南部次凹相對(duì)抬升,長(zhǎng)沙嶺鼻狀構(gòu)造定型;新生代擠壓坳陷期,凹陷南部山前擠壓強(qiáng)烈,形成了金佛寺逆沖推覆構(gòu)造,將南部基底推覆在白堊系地層之上,使凹陷形成南坳北隆的構(gòu)造格局[7-9]。早白堊世拉張活動(dòng)期發(fā)育一東斷西超箕狀斷陷,軸向呈北北東展布。凹陷內(nèi)具東西分帶、南北凹凸相間的沉積格局,在黑梁斷層以西為西部斜坡帶,以東可分為南部次凹、長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶、北部次凹和營(yíng)北構(gòu)造帶。長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶為一軸向呈北西~南東向大型鼻狀隆起。下白堊統(tǒng)總體呈東斷西超的構(gòu)造格局,受黑梁斷層、長(zhǎng)1和長(zhǎng)2斷層控制由西向東劃分為長(zhǎng)1、長(zhǎng)2和長(zhǎng)3這3個(gè)區(qū)塊(圖1)。
營(yíng)爾凹陷下白堊統(tǒng)下溝組(K1g)既是營(yíng)爾凹陷的主要烴源巖層,也是主要的儲(chǔ)集層,自下而上又可劃分為下溝組一段(K1g1)、二段(K1g2)及三段(K1g3),縱向上發(fā)育多套砂巖與泥巖互層的含油氣儲(chǔ)蓋組合(圖2)。
2深部?jī)?chǔ)集層特征
2.1巖石學(xué)特征
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段為辮狀河三角洲及湖底扇沉積,以含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖及粉砂巖為主。在對(duì)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶9口井210塊樣品分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上,對(duì)下溝組一段儲(chǔ)集層的巖石學(xué)特征進(jìn)行了研究[10-11]。
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層巖石類型以長(zhǎng)石巖屑砂巖及巖屑砂巖為主,其次是巖屑長(zhǎng)石砂巖(圖3)。石英與巖屑含量相對(duì)較高,長(zhǎng)石次之,石英含量為25.0%~66.0%,平均44.8%,長(zhǎng)石含量為4.0%~31.0%,平均11.8%,巖屑含量為1.0%~47.0%,平均28.9%。巖屑成分主要為千枚巖、板巖等淺變質(zhì)巖巖屑,平均含量為24.3%,其次是火成巖巖屑,平均含量為4.6%,無沉積巖巖屑(表1)。
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層填隙物中雜基含量低,約5.2%,主要是粘土,膠結(jié)物主要為方解石,少量鐵白云石與石英次生加大,占比9.3%。膠結(jié)類型以孔隙型、孔隙-連晶型為主,接觸類型以點(diǎn)-線接觸為主,顆粒支撐,分選差-中等,磨圓度呈次棱-次圓狀,結(jié)構(gòu)成熟度較低-中等,成分成熟度由西向東逐漸增加。
2.2儲(chǔ)集空間特征
對(duì)于埋深大于4 000 m的砂巖儲(chǔ)集層,由于成分成熟度低,塑性巖屑含量高,因此碎屑顆粒易被壓實(shí),且隨深度增加原生孔隙大量減少,主要發(fā)育次生孔隙[12-14]。通過對(duì)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶9口井210塊樣品鏡下薄片觀察表明,長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層碎屑顆粒壓實(shí)并不強(qiáng),儲(chǔ)集層孔隙類型以原生孔為主,次生孔隙對(duì)改善儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能和滲流能力起重要作用??紫额愋椭饕獮樵ig孔、晶間孔、粒緣溶孔、粒內(nèi)溶孔和微裂縫等(表2)。
原生粒間孔比較均勻的分布于顆粒之間,由于顆粒間點(diǎn)-線接觸而呈現(xiàn)三角形或四邊形,孔隙邊緣基本就是顆粒或膠結(jié)物邊緣(圖4(a)、(b))。晶間孔主要為顆粒間孔隙中充填的碳酸鹽膠結(jié)物和粘土礦物形成的微孔(圖4(d)、圖5(d))。粒緣溶孔主要為長(zhǎng)石顆粒邊緣被溶蝕而成,孔隙形態(tài)極不規(guī)則,常見片狀或港灣狀(圖4(c)、圖5(c))。粒內(nèi)溶孔主要為長(zhǎng)石、巖屑顆粒內(nèi)部溶蝕產(chǎn)生的孔隙,常見長(zhǎng)石顆粒沿解理被溶蝕而形成粒內(nèi)溶孔,巖屑顆粒被溶蝕成蜂巢狀溶孔(圖4(c)、圖5(e))。微裂縫主要為層間縫和局部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的構(gòu)造縫、顆粒裂隙,對(duì)儲(chǔ)集空間有改善作用(圖4(f))。
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間特征在分布區(qū)域上有明顯差異,長(zhǎng)2區(qū)塊砂巖儲(chǔ)集空間主要為原生粒間孔,其次是溶蝕孔,孔隙內(nèi)部干凈,充填少量粘土礦物,孔隙之間的喉道呈片狀或彎片狀(圖4)。長(zhǎng)3區(qū)塊砂巖儲(chǔ)集空間主要為溶蝕孔、晶間孔,其次是原生粒間孔,粒間孔隙大部分被粘土礦物充填,顆粒表面附著大量蒙脫石,孔隙中可以見到蒙脫石充填形成的晶間孔,連通性差;碳酸鹽膠結(jié)物浸染狀膠結(jié)碎屑顆粒,碎屑顆粒之間線狀、點(diǎn)狀接觸,以點(diǎn)狀接觸為主,常見碎屑顆粒“漂浮”在碳酸鹽膠結(jié)物之中,碳酸鹽膠結(jié)物溶蝕程度差(圖5)。
2.3物性特征
砂巖的孔隙度、滲透率的大小以及孔滲相互關(guān)系可以反映出儲(chǔ)集層的物性特征。對(duì)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶262塊樣品物性資料統(tǒng)計(jì)分析表明,下溝組一段儲(chǔ)集層孔隙度為2.2%~19.4%,平均為8.75%,滲透率為0.36~352.3×10-3μm2,平均為4.18×10-3μm2,總體以特低孔-低孔、特低滲-低滲儲(chǔ)集層為主(圖6(a))。
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透率的相關(guān)性較好,隨著孔隙度的增大,滲透率呈指數(shù)的態(tài)勢(shì)增大。長(zhǎng)2區(qū)塊儲(chǔ)集層物性相比長(zhǎng)3區(qū)塊更好,滲透率隨著孔隙度增大,增加幅度較大,相同孔隙度的樣品滲透率相差可達(dá)3個(gè)數(shù)量級(jí)。長(zhǎng)3區(qū)塊儲(chǔ)集層滲透率隨著孔隙度增大,增加幅度較小,相同孔隙度的樣品滲透率相差不大(圖6(a))??v向上,孔隙度與滲透率隨深度的增加逐漸減小,下溝組一段在4 200~4 400 m與4 600~5 000 m出現(xiàn)了2個(gè)高孔隙度發(fā)育帶,孔隙度和滲透率超出了埋深更淺的下溝組二段和三段的物性(圖6(b)、(c))。
3深部?jī)?chǔ)集層物性主控因素
3.1沉積相控制作用
不同類型砂巖的儲(chǔ)集性能差異主要受巖相控制,沉積相是控制碎屑巖系原始孔隙度的主要因素,在后期成巖過程中仍然對(duì)有效儲(chǔ)集層的發(fā)育起主導(dǎo)作用。由于水動(dòng)力條件的不同,導(dǎo)致不同的沉積相類型,同一沉積相不同微相類型的砂體平面展布特征、砂體形態(tài)、含泥率各不相同,致使儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集性能有明顯差異[15-17]。通過單井巖心觀察描述、錄測(cè)井和地震資料分析,長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段受北西向物源的影響,沿北西-南東向發(fā)育辮狀河三角洲-湖底扇沉積體系,是以河流、湖泊相為主的陸源碎屑沉積,長(zhǎng)1、長(zhǎng)2區(qū)塊和長(zhǎng)3區(qū)塊在沉積相帶上具有明顯差異[18-19]。長(zhǎng)1、長(zhǎng)2區(qū)塊砂巖中見礫石定向排列,發(fā)育水平層理、小型交錯(cuò)層理和向上變細(xì)的正粒序?qū)永恚哂泻拥蓝Y(jié)構(gòu)特征,為典型的牽引流沉積,主要沉積微相為辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河道側(cè)緣、河口壩、席狀砂、河道間。長(zhǎng)3區(qū)塊砂巖為塊狀,透鏡狀,具有滑塌擠壓變形構(gòu)造,反映出重力流特征,主要沉積微相為湖底扇主水道、辮狀水道、水道側(cè)緣、水道間、遠(yuǎn)源濁積巖(圖7)。
結(jié)合物性特征分析表明(表3),長(zhǎng)2區(qū)塊辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩的儲(chǔ)集性能最好,由于其水動(dòng)力強(qiáng),沉積物在水流搬運(yùn)作用下,在多級(jí)斷階形成的斷槽區(qū)沉積下來,形成分選、磨圓較好,泥質(zhì)含量低的砂巖,主要為含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖和細(xì)砂巖,巖性粒度粗,單層厚度大,且長(zhǎng)2區(qū)塊下溝組一段埋深(4 200~4 800 m)比長(zhǎng)3區(qū)塊埋深(4 600~5 500 m)淺,原生粒間孔更發(fā)育,孔隙與顆粒間點(diǎn)狀或片狀喉道連通提高了儲(chǔ)集層滲透率(圖4(a)、(e))。
長(zhǎng)3區(qū)塊湖底扇主水道、辮狀水道儲(chǔ)集性能次之,由于長(zhǎng)3區(qū)塊是長(zhǎng)2區(qū)塊辮狀河三角洲前緣的砂、泥質(zhì)沉積物受長(zhǎng)2斷層控制,在重力失穩(wěn)作用下形成砂、泥混合的重力流向前搬運(yùn),在長(zhǎng)3區(qū)塊沉積下來,形成湖底扇。湖底扇砂巖分選差、泥質(zhì)含量高,粘土礦物填充了大部分粒間孔隙,發(fā)育粘土礦物晶間孔(圖5(b)、(d)),因此儲(chǔ)集層孔隙度較高而滲透率偏低。但其鄰近生油區(qū),砂巖與泥巖互層,有利于有機(jī)酸注入而形成溶蝕孔隙,改善了儲(chǔ)集層物性[20]。
長(zhǎng)2區(qū)塊辮狀河三角洲前緣席狀砂、河道側(cè)緣和長(zhǎng)3區(qū)塊湖底扇水道側(cè)緣、遠(yuǎn)源濁積巖儲(chǔ)集性能最差,巖性粒度細(xì),主要為細(xì)、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖,分選、磨圓差,單層砂體較薄,碳酸鹽膠結(jié)物浸染狀膠結(jié)碎屑顆粒,孔隙不發(fā)育,物性差(圖5(f))。
3.2異常高壓作用
前人做了大量研究工作證實(shí)存在異常高壓[21-22],研究區(qū)多口鉆井實(shí)測(cè)地層壓力也揭示下溝組一段壓力系數(shù)普遍在1.35以上,最高可達(dá)1.90(表4)。通過長(zhǎng)19-1井泥巖壓實(shí)趨勢(shì)線可以看出,縱向上可劃分為常壓帶、淺層超壓帶、壓力過渡帶和深層超壓帶4個(gè)比較明顯的壓力帶。淺層超壓帶主要分布在古近系底部,變化范圍較小,超壓幅度也相對(duì)較小;深層超壓帶分布在下溝組,超壓幅度大,剩余壓力普遍在20 MPa以上(圖8)。
從營(yíng)爾凹陷長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶的埋藏史圖(圖9(a))可以看出,自新近紀(jì)以來新近系和第四系地層的沉積速率大,快速沉積使南部次凹內(nèi)孔隙流體在壓實(shí)流的驅(qū)動(dòng)下,通過連通砂體或沿?cái)嗔堰\(yùn)移至長(zhǎng)沙嶺隆起帶,在斷層封閉和蓋層封閉的遮擋作用下,孔隙流體無法及時(shí)排出,孔隙流體承擔(dān)了部分負(fù)荷壓力,延緩了地層原始孔隙體積的減小,并導(dǎo)致地層壓力逐漸升高,形成超壓,欠壓實(shí)特征明顯。異常高壓使下溝組一段和二段處于一個(gè)超壓封存箱內(nèi),其頂板為下溝組二段頂部深灰色厚層泥巖,底板為赤金堡組頂部深灰色厚層泥巖。同時(shí)新近系和第四系的快速沉積,下溝組一段埋深都在4 200 m以下,按營(yíng)爾凹陷地表溫度10 ℃和地溫梯度3 ℃/100 m計(jì)算,地層溫度在130 ℃以上,有機(jī)質(zhì)大量生烴,在下溝組封閉層和獨(dú)立斷塊封閉系統(tǒng)內(nèi),地層壓力大幅上升,形成超壓[23]。
營(yíng)爾凹陷長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶深層超壓對(duì)儲(chǔ)集層物性改善主要表現(xiàn)在2個(gè)方面。
1)超壓可以減緩或抑制成巖作用和膠結(jié)作用,減小地層的有效應(yīng)力、減弱上覆地層對(duì)異常高壓系統(tǒng)的壓實(shí)作用,導(dǎo)致碎屑顆粒處于均勻分布的點(diǎn)、線接觸狀態(tài),原生孔隙被保存下來,從而形成較高孔隙度和滲透率的儲(chǔ)集空間[24]。
2)營(yíng)爾凹陷深層超壓帶下溝組有機(jī)質(zhì)鏡質(zhì)體反射率(Ro)皆高于0.5%(圖9(b)),表明有機(jī)質(zhì)已成熟,可排出大量有機(jī)酸和CO2,由于異常高壓對(duì)有機(jī)質(zhì)演化具有抑制作用,拓寬了生油窗,增加了有機(jī)酸溶蝕作用的時(shí)間[25],同時(shí)異常高壓可以促使CO2在孔隙水介質(zhì)中的溶解度加大,使孔隙水介質(zhì)的酸性增強(qiáng),進(jìn)一步增強(qiáng)有機(jī)酸對(duì)砂巖的溶蝕作用,有利于砂巖膠結(jié)物和碎屑顆粒的溶解形成次生孔隙。
3.3溶蝕作用
下溝組一段在埋藏過程中主要經(jīng)歷了機(jī)械壓實(shí)作用、溶蝕作用、膠結(jié)作用和破裂作用等4種成巖作用類型。機(jī)械壓實(shí)作用、膠結(jié)作用致使儲(chǔ)集性能變差,溶蝕作用、破裂作用導(dǎo)致次生孔縫發(fā)育,提升儲(chǔ)集性能[26-27]。其中對(duì)儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能有改善作用的的主要是后期的溶蝕作用。
長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層的物性隨著埋藏深度的增加逐漸降低,雖然總體儲(chǔ)集性能偏差,但在埋藏深度大于4 000 m時(shí),仍存在優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層,縱向上在4 200~4 400,4 600~5 000 m深度段形成2個(gè)高孔隙度發(fā)育帶。結(jié)合鏡下薄片資料,認(rèn)為該深度段存在溶蝕作用,主要表現(xiàn)為早期方解石、含鐵方解石膠結(jié)物的溶解,以及后期有機(jī)質(zhì)演化和粘土礦物轉(zhuǎn)化過程中釋放出大量的有機(jī)酸和CO2形成酸性流體,促使長(zhǎng)石、巖屑和方解石膠結(jié)物等顆粒的溶解,造成深部?jī)?chǔ)集層次生孔隙發(fā)育,改善了儲(chǔ)集性能,為油氣的運(yùn)聚提供了有效的儲(chǔ)集空間[20]。
統(tǒng)計(jì)本區(qū)塊262塊巖心樣品孔隙度和滲透率發(fā)現(xiàn),孔隙度大于10%的樣品占總數(shù)的40%,對(duì)這些樣品進(jìn)行顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn),粒內(nèi)及粒緣溶孔普遍發(fā)育,甚至完全由溶蝕孔構(gòu)成。例如長(zhǎng)19-1井4 298.66 m砂巖儲(chǔ)集層,鏡下溶蝕孔發(fā)育(圖4(c)),總面孔率10%,次生孔隙7%,孔隙度17.9%,滲透率11.8×10-3μm2,為中孔低滲儲(chǔ)集層;長(zhǎng)3井4 674.93 m砂巖儲(chǔ)集層,總面孔率7%,次生孔隙6%,孔隙度14.57%,滲透率23.42×10-3μm2,為低孔低滲儲(chǔ)集層(圖5(c))。由此可見,溶蝕作用能有效改善儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu),提高儲(chǔ)集層物性。
4儲(chǔ)層評(píng)價(jià)
由于長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段鉆井取心資料較少,且取樣深度分布不均,實(shí)驗(yàn)分析的物性數(shù)據(jù)難以進(jìn)行平面分布預(yù)測(cè)。通過研究,下溝組一段縱向上埋藏深度處于高孔隙度發(fā)育帶上,平面上儲(chǔ)集層物性受沉積相控制作用強(qiáng),因此尋找有利沉積相帶的厚砂體可作為下步勘探目標(biāo)區(qū)。筆者利用取心、錄測(cè)井和地震資料,通過單井巖心觀察描述和測(cè)井相預(yù)測(cè)了長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段的沉積微相分布(圖10(a)),從圖10(a)可以看出三支河道和水道發(fā)育部位是儲(chǔ)集層物性最好的區(qū)帶。
通過統(tǒng)計(jì)30口已鉆井下溝組一段砂巖厚度,編繪了研究區(qū)砂巖厚度圖(圖10(b))。從圖10(b)可以看出,長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段在酒參1-長(zhǎng)2-長(zhǎng)3-13井方向、長(zhǎng)19-長(zhǎng)211-長(zhǎng)2-35井方向和長(zhǎng)19-長(zhǎng)308-長(zhǎng)309井方向發(fā)育3個(gè)厚砂帶,砂巖厚度60~90 m,砂帶兩側(cè)砂巖厚度逐漸減薄。
綜合分析優(yōu)勢(shì)沉積微相、儲(chǔ)集層厚度和構(gòu)造因素,選取厚砂巖80 m等值線與優(yōu)勢(shì)沉積微相疊合,結(jié)合斷塊構(gòu)造特征,在長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段評(píng)價(jià)出長(zhǎng)19南斷塊和長(zhǎng)3北斷塊2個(gè)有利目標(biāo)(圖11)。長(zhǎng)19南斷塊位于長(zhǎng)2區(qū)塊向長(zhǎng)3區(qū)塊的輸砂通道上,辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體發(fā)育,儲(chǔ)集層單層厚度0.5~8.6 m,其北部上傾方向受東西向斷層遮擋形成構(gòu)造-巖性圈閉,面積1.9 km2。長(zhǎng)3北斷塊位于長(zhǎng)3區(qū)塊東西向分支水道砂體發(fā)育區(qū),儲(chǔ)集層單層厚度0.4~5.4 m,其南部上傾方向受北東向斷層遮擋形成構(gòu)造-巖性圈閉,面積0.9 km2。
5結(jié)論
1)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層巖石類型主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖及巖屑砂巖。填隙物主要方解石,其次為白云石、粘土。砂巖顆粒磨圓度呈次棱-次圓狀,分選差-中等,顆粒支撐,點(diǎn)-線接觸,以孔隙型、孔隙-連晶型膠結(jié)為主。
2)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層孔隙類型以原生孔為主,次生孔隙對(duì)改善儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能和滲流能力起重要作用。物性方面,長(zhǎng)2區(qū)塊儲(chǔ)集層物性相比長(zhǎng)3區(qū)塊更好,特低孔-低孔、特低滲-低滲儲(chǔ)集層,存在部分中孔、中-低滲儲(chǔ)集層。
3)長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段儲(chǔ)集層物性主要受沉積相帶、異常高壓和溶蝕作用控制。長(zhǎng)石、巖屑和方解石膠結(jié)物在酸性環(huán)境下溶蝕產(chǎn)生次生孔隙,縱向上形成2個(gè)高孔隙度發(fā)育帶,為油氣的運(yùn)聚提供了有效的儲(chǔ)集空間。
4)綜合分析優(yōu)勢(shì)沉積微相、儲(chǔ)集層厚度和構(gòu)造因素,在長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶下溝組一段評(píng)價(jià)出長(zhǎng)19南斷塊和長(zhǎng)3北斷塊2個(gè)有利目標(biāo)。
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