細(xì)粒沉積巖典型低阻油層成因及甜點(diǎn)分布

印森林，陳旭，楊毅，章彤，程皇輝，姜濤，熊亭，劉娟霞，何理鵬，楊小江

［1.長(zhǎng)江大學(xué) 錄井技術(shù)與工程研究院， 湖北 荊州 430023；2.長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430100；3.中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津 300452；4.中國(guó)石油 新疆油田分公司， 新疆 克拉瑪依 834000；5.中海石油（中國(guó)）有限公司 深圳分公司，廣東深圳 518067］

隨著非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，細(xì)粒沉積巖成為研究熱點(diǎn)［1-7］。由于其具有粒度細(xì)、泥質(zhì)含量高、孔隙結(jié)構(gòu)差和微孔隙發(fā)育的特點(diǎn)［8-10］，形成了大量的低電阻率油氣層，逐漸成為常見(jiàn)油層類(lèi)型［11-14］。然而，因此類(lèi)儲(chǔ)層電阻率低，故十分隱蔽，極易因誤判為水層而被忽略［15-16］。近年來(lái)，針對(duì)低阻油層成因與測(cè)井解釋方法取得的較大進(jìn)展，學(xué)者們提出了高礦化度地層水、微孔隙發(fā)育、富含分散泥質(zhì)、骨架導(dǎo)電、砂泥巖薄互層和低幅度構(gòu)造等典型低阻地質(zhì)成因的6種類(lèi)型［16-20］。與之對(duì)應(yīng)的低阻油氣層測(cè)井解釋方法也取得了較大進(jìn)展，主要是開(kāi)展了基于油田地質(zhì)特點(diǎn)的多種測(cè)井曲線綜合識(shí)別。與此同時(shí)，測(cè)井曲線的重疊和交會(huì)圖等定量評(píng)價(jià)技術(shù)也取得了進(jìn)展［20］，例如，微分法、RRSR法和改進(jìn)的PICKETT法等［16］。在含油氣飽和度定量計(jì)算方面，主要進(jìn)展是基于阿爾奇變換公式的飽和度計(jì)算，以及泥質(zhì)砂巖電阻率模型、泥質(zhì)砂巖雙電層電阻率模型［16］和高束縛水低阻飽和度模型的建立。盡管測(cè)井評(píng)價(jià)取得了較大的進(jìn)展，但受不同工區(qū)細(xì)粒沉積巖低阻成因差異的影響，低阻儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵地質(zhì)作用過(guò)程和地質(zhì)“甜點(diǎn)”空間分布規(guī)律的系統(tǒng)研究較少，典型“甜點(diǎn)”油層與地球物理測(cè)井響應(yīng)模式等則亟待深入研究［9，20-26］。本文以準(zhǔn)噶爾盆地東部阜康斷裂帶中段三疊系黃山街組、準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田平地泉組和珠江口盆地陽(yáng)江凹陷珠江組等典型細(xì)粒沉積巖為例，探討典型低阻油層的識(shí)別、成因和“甜點(diǎn)”空間分布規(guī)律。

1 細(xì)粒沉積巖低阻油層定義、成因及分類(lèi)

1.1 細(xì)粒沉積巖低阻油層定義和成因概括

1.1.1 低阻油層的定義及研究歷程

低阻油層的定義主要以電阻率增大率和含油飽和度的大小為準(zhǔn)。低阻油層研究主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：①早期將含油飽和度小于或接近50 %、電阻增大率小于3的油層定義為低阻油層［27］；②認(rèn)為油層電阻率的絕對(duì)值低就是低阻油層，把電阻率小于或與圍巖電阻率相近、油層與水層的電阻率差別不大、電阻率絕對(duì)值小于4 Ω·m、電阻率增大率小于3的油層定義為低阻油層［28-29］，并將低阻油層歸結(jié)為相對(duì)于鄰近水層、電阻率值偏低并引起油水層解釋困難的一類(lèi)油層［30］；③認(rèn)為油層電阻率低于相鄰泥巖層，給出了電阻增大率小于2、甚至與水層電阻率相同的油層為低阻油層［31］。

1.1.2 細(xì)粒沉積巖低阻油層的發(fā)育特點(diǎn)與主控因素

細(xì)粒沉積巖中普遍發(fā)育低阻油層。由于低阻油層形成機(jī)理因工區(qū)而異，測(cè)井響應(yīng)信息對(duì)這類(lèi)油層的分辨能力有限。因此，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)低阻油層成因，探索不同成因低阻油層的導(dǎo)電規(guī)律，以此提高此類(lèi)油層的識(shí)別效率意義重大。

文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，低阻油層的形成主要與以下5種地質(zhì)因素有關(guān)（表1）。

表1 低阻油層成因分類(lèi)及主控因素Table 1 Genetic types of low-resistivity oil reservoirs and the main controlling factors

1） 沉積環(huán)境。在弱水動(dòng)力的低能環(huán)境下容易發(fā)育細(xì)粒沉積巖，如三角洲前緣小型水下河道河口砂壩、濱淺湖灘壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂和半深湖-深湖沉積區(qū)等低能帶，這些成因砂體的巖性以細(xì)-粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，微孔隙發(fā)育，泥質(zhì)含量較高，巖石的結(jié)構(gòu)成熟度和礦物穩(wěn)定度較低［32］。

3） 地質(zhì)構(gòu)造作用。低幅度油藏、巖性油藏、油-水過(guò)渡帶區(qū)域等，也是低阻油層較為發(fā)育的場(chǎng)所［20］。

4） 成巖作用。在埋藏成巖過(guò)程中，成巖階段控制著儲(chǔ)集巖中原生孔隙的消減程度和次生孔隙的發(fā)育狀況［20］。

5） 地層水礦化度。地層孔隙中的高礦化度地層水含量也可導(dǎo)致低阻油層［33］。

綜上，低阻油層的巖性以細(xì)粒沉積巖居多。學(xué)者們認(rèn)為油層中含有較多的束縛水、黏土礦物附加導(dǎo)電性、油層微裂縫發(fā)育、骨架導(dǎo)電和油層中含有高礦化度地層水是導(dǎo)致低阻油層的主要因素。低阻油層的成因可以分為大類(lèi)、亞類(lèi)、細(xì)類(lèi)與小類(lèi)等4個(gè)級(jí)別（表1）。

1.2 典型細(xì)粒沉積巖低阻油層分類(lèi)

1.2.1 高泥質(zhì)含量致密型低阻油層（致密低阻型）

準(zhǔn)噶爾盆地東部阜康斷裂帶中段發(fā)育西低東高的大型復(fù)雜斷塊群構(gòu)造［34］。在中三疊統(tǒng)黃山街組，發(fā)育一套湖泊細(xì)粒沉積體系，巖性以大段黑色、深灰色泥巖，夾薄層粉-細(xì)砂巖、灰色泥質(zhì)粉砂巖和灰色粉砂質(zhì)泥巖等細(xì)粒沉積巖為主，巖性顯示泥質(zhì)含量很高，單層厚度一般在1.0 ～ 3.5 m，最大5 m，平均約2 m。目的層厚度200 ～ 300 m，平均250 m，分布范圍約120 km2，夾大量富含油氣的滲透性砂質(zhì)條帶，屬于典型致密非常規(guī)油氣藏。目的層經(jīng)歷了復(fù)雜成巖演化過(guò)程，并遭受強(qiáng)烈的壓實(shí)作用，導(dǎo)致顆粒接觸類(lèi)型以點(diǎn)-線接觸和凹凸-線接觸為主，膠結(jié)類(lèi)型為孔隙-壓嵌型膠結(jié)。儲(chǔ)層孔隙度在12 % ～ 18 %，平均14 %，滲透率在（0.16 ～ 5.12）×10-3μm2，平均1.40×10-3μm2，為典型低孔、特低滲儲(chǔ)層。電阻率呈典型低值，為4.0 ～ 5.1 Ω·m，自然伽馬值為45 ～ 59 API，聲波時(shí)差為87 ～ 100 μs/ft，密度為2.35 ～ 2.50 g/cm3（圖1）。油層主要發(fā)育在深度3165.0 ～ 3190.0 m與3235.0 ～3258.0 m井段。其中，臺(tái)60井黃山街組深度3235.0 m ～3240.0 m井段，壓裂后2 mm內(nèi)徑油嘴自噴，試采日產(chǎn)油5.19 t，為致密型低阻儲(chǔ)層（表2），展示了良好的勘探評(píng)價(jià)潛力。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地東部阜康斷裂帶中段三疊系黃山街組綜合柱狀圖Fig. 1 Composite stratigraphic column of the Triassic Huangshanjie Formation in the middle of the Fukang fault zone，eastern Junggar Basin

表2 細(xì)粒沉積巖典型低阻油層分類(lèi)及基本特征Table 2 Classification and characteristics of typical low-resistivity oil reservoirs within fine-grained sedimentary rocks

1.2.2 高含量導(dǎo)電礦物型低阻油層（導(dǎo)電礦物低阻型）

準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田位于克拉美麗山南麓，二疊系平地泉組為其主力油藏，內(nèi)部發(fā)育H1—H5段共計(jì)5套層系。火燒山油田主力開(kāi)發(fā)區(qū)構(gòu)造形態(tài)為軸向近南北走向的短軸背斜，背斜東、西兩翼不對(duì)稱(chēng)，東翼陡，西翼緩，各個(gè)層頂面構(gòu)造形態(tài)基本一致。受不同時(shí)期和不同方向地應(yīng)力影響，主要發(fā)育近南北走向西傾斷裂和北西-南東走向具有走滑性質(zhì)的逆斷裂［35］。目的層平地泉組H5段為咸化半深湖-深湖相沉積，發(fā)育了碳酸巖鹽和碎屑巖混合細(xì)粒巖沉積，巖性以深灰-灰黑色白云質(zhì)泥巖、深灰色白云質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖以及灰綠色泥巖，其內(nèi)部發(fā)育大量不同產(chǎn)狀的黃鐵礦。目的層厚度在100 ～ 160 m，平均120 m，分布范圍約400 km2，為大段烴源巖層夾富含油氣的滲透性白云質(zhì)粉砂巖儲(chǔ)層及頁(yè)巖儲(chǔ)層，屬于典型源-儲(chǔ)一體的頁(yè)巖油藏。烴源巖總有機(jī)碳含量（TOC）為3.74 %，氯仿瀝青“A”含量為0.4161 %，為Ⅱ1型有機(jī)質(zhì)，鏡質(zhì)體反射率（Ro）為0.54 %～1.21 %，屬于成熟-高成熟階段優(yōu)質(zhì)烴源巖。儲(chǔ)層內(nèi)部基質(zhì)孔隙、層理面（縫合線）、裂縫及溶蝕孔發(fā)育［36］。儲(chǔ)層孔隙度小于10 %，平均滲透率小于1×10-3μm2。電阻率為2.0 ～ 300.0 Ω·m，自然伽馬值為45 ～ 59 API，聲波時(shí)差為55 ～ 80 μs/ft，密度為2.45 ～ 2.55 g/cm3。巖心顯示含油段電阻率為2.0 ～10.0 Ω·m（圖2），屬碳酸鹽巖特高阻背景下的低阻儲(chǔ)層（表2）。成像測(cè)井動(dòng)態(tài)圖像與地層傾角測(cè)井施密特圖顯示，多個(gè)層段裂縫發(fā)育程度較高。H5段上部以發(fā)育溶蝕型甜點(diǎn)儲(chǔ)層為主，而下部以發(fā)育裂縫性甜點(diǎn)儲(chǔ)層為主（圖2）。巖心多層段有油氣顯示，暫未開(kāi)發(fā)動(dòng)用，勘探評(píng)價(jià)潛力巨大。

基于感知價(jià)值理論，綜合前述研究，形成了消費(fèi)者無(wú)現(xiàn)金支付使用意愿模型。該模型從消費(fèi)者感知價(jià)值角度入手探討影響無(wú)現(xiàn)金支付使用意愿的因素，把感知價(jià)值作為中介變量，而感知價(jià)值取決于感知收益和感知損失兩方面，感知收益主要體現(xiàn)在感知有用性、感知易用性和優(yōu)惠補(bǔ)貼方面，感知損失主要是感知風(fēng)險(xiǎn)。研究模型如圖1。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田二疊系平地泉組H5段綜合柱狀圖Fig. 2 Composite stratigraphic column of the H5 interval of the Permian Pingdiquan Formation in Huoshaoshan oilfield， eastern Junggar Basina.地層綜合柱狀圖；b—h.地層傾角施密特圖

1.2.3 疏松砂巖強(qiáng)連通水網(wǎng)型低阻油層（強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型）

珠江口盆地陽(yáng)江凹陷恩平A油田位于南海東北部，其所在海域水深約87 m。陽(yáng)江凹陷總體為NEE走向，呈復(fù)雜狹長(zhǎng)型斷陷展布特征，自西向東構(gòu)成了“五洼一隆”的基本構(gòu)造格局。新近系中新統(tǒng)韓江組下部和下中新統(tǒng)珠江組上部為主要含油層段，油層埋深較淺，在1182.0～2084.0 m，屬中淺-中深油層；恩平A油田構(gòu)造受兩條斷層控制，屬于背斜構(gòu)造，地層傾角由深至淺逐漸變緩，構(gòu)造走向整體為北西-南東向。主要為三角洲前緣沉積，沉積微相包括水下分流河道、河口壩和遠(yuǎn)砂壩等；珠江組儲(chǔ)層以巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖為主；儲(chǔ)層以孔隙型膠結(jié)為主，分選中等，儲(chǔ)集空間以原生粒間孔為主［37-38］。巖心分析結(jié)果顯示，孔隙度在16.1 %～31.8 %（中值22.3 %），空氣滲透率在1.97×10-3～4273.00×10-3μm2（中值171.00×10-3μm2），為中孔、中滲儲(chǔ)集層；孔隙較發(fā)育，儲(chǔ)層面孔率一般大于15 %，孔隙連通性較好，主要孔隙類(lèi)型為原生粒間孔，偶見(jiàn)粒內(nèi)溶孔。巖心顯示含油段電阻率在1.4 ～ 20.0 Ω·m，其中細(xì)粒沉積巖油層電阻率值普遍約為1.8 Ω·m，當(dāng)巖石粒度增加時(shí)，水層電阻率約為0.4 Ω·m，油層電阻率則在4.0 ～10.0 Ω·m（圖3）。屬于中-高孔、滲背景下特低阻油層［39］（表2）。

圖3 珠江口盆地陽(yáng)江凹陷中新統(tǒng)珠江組上部綜合柱狀圖Fig.3 Composite stratigraphic column of the upper interval of the Miocene Zhujiang Formation in the Yangjiang Sag， PRMB

2 細(xì)粒沉積巖低阻油層成因

2.1 致密低阻型

致密低阻型是較早認(rèn)識(shí)的一類(lèi)隱蔽油層。在常規(guī)儲(chǔ)層的儲(chǔ)量逐漸動(dòng)用后，在大套厚油層中間，或者大套泥巖中夾含的薄儲(chǔ)層（滲透性?shī)A層型頁(yè)巖油儲(chǔ)層）和差儲(chǔ)層中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)新的油層。這類(lèi)油層十分隱蔽，以阜康斷裂帶中段中三疊統(tǒng)黃山街組為例，其屬于湖泊相沉積，儲(chǔ)集層主要為泥巖夾含薄層灘壩粉砂，具有巖性粒度細(xì)、泥質(zhì)含量較高的特點(diǎn)，主要發(fā)育灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和黑色泥巖等細(xì)粒沉積巖（圖4a—c）。主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、巖屑、伊利石（12 %）、高嶺石（25 %）、綠泥石（8 %），伊利石與蒙脫石混層比平均為62 %。因泥質(zhì)含量較高，導(dǎo)致黏土礦物（伊/蒙混層、伊利石和高嶺石等）附加導(dǎo)電能力增強(qiáng)（圖4d—f）。同時(shí)，泥質(zhì)含量高也引起孔隙結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，微孔隙發(fā)育，束縛水飽和度相對(duì)較高（圖4g—i），高泥質(zhì)含量和高束縛水綜合導(dǎo)致了測(cè)井響應(yīng)顯示為低阻油氣層（圖1）。油氣充注成藏后，油層電阻率絕對(duì)值低至3 Ω·m，形成了低阻致密油藏類(lèi)型。此類(lèi)型是低阻油層，廣泛發(fā)育于中國(guó)陸相含油氣盆地各層系。

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地臺(tái)60井三疊系黃山街組致密低阻型巖心與薄片顯微照片F(xiàn)ig. 4 Images showing the cores and thin sections of the tight reservoir of low resistivity in the Triassic Huangshanjie Formation in Well Tai60， Junggar Basina. 含炭屑粉砂質(zhì)泥巖，巖心，埋深3182.86 m；b. 小型沙紋交錯(cuò)層理粉砂巖和塊狀粉砂質(zhì)泥巖互層，巖心，埋深3189.46 m；c.含炭屑粉砂質(zhì)泥巖與粉砂巖薄層互層，巖心，埋深3236.86 m；d. 高嶺石與伊利石發(fā)育，掃描電鏡，埋深3166.25 m；e. 高嶺石大量發(fā)育，掃描電鏡，，埋深3250.05 m；f. 伊/蒙混層，掃描電鏡，埋深3252.17 m；g. 粒間孔不發(fā)育，鑄體薄片，埋深3186.23 m；h.少量粒間孔發(fā)育，鑄體薄片，埋深3186.23 m；i.粒內(nèi)溶蝕孔發(fā)育，鑄體薄片，埋深3188.00 mK. 高嶺石；I. 伊利石；I/S. 伊/蒙混層

2.2 導(dǎo)電礦物低阻型

導(dǎo)電礦物低阻型是一類(lèi)比較特殊的低阻油層，是巖石礦物骨架中含有導(dǎo)電礦物引起的，導(dǎo)電礦物一般為黃鐵礦、磁鐵礦和黃銅礦等。例如，黃鐵礦靠電子傳導(dǎo)電流，其電阻率為10-6～ 10-1Ω·m，而儀器探測(cè)半徑范圍內(nèi)的流體和各類(lèi)礦物的電阻率貢獻(xiàn)之和為電阻率測(cè)井測(cè)量值，具有高導(dǎo)電能力的黃鐵礦形成導(dǎo)電回路后，勢(shì)必引起電阻率大幅度降低。細(xì)粒沉積巖儲(chǔ)層大部分形成于半深湖/海相-深湖/海相還原環(huán)境，對(duì)黃鐵礦的發(fā)育極為有利，成巖過(guò)程中形成的團(tuán)塊狀、浸染狀、網(wǎng)絡(luò)狀、結(jié)核狀和同沉積分散狀的黃鐵礦廣泛存在。

以陸相頁(yè)巖油工區(qū)準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田平地泉組和吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組頁(yè)巖油氣為例，其甜點(diǎn)的儲(chǔ)集空間類(lèi)型主要為裂縫型和基質(zhì)型。一方面，受構(gòu)造和沉積作用影響，會(huì)產(chǎn)生一些由高角度斜交裂縫和紋層的層理面裂縫構(gòu)成的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（圖5a）；另一方面，伴隨著內(nèi)碎屑碳酸鹽巖沉積過(guò)程，泥頁(yè)巖層系中相對(duì)粗粒的白云質(zhì)粉砂巖內(nèi)會(huì)發(fā)生大量溶蝕作用（圖5b），形成溶蝕基質(zhì)型孔隙儲(chǔ)集空間。在裂縫網(wǎng)絡(luò)中，黃鐵礦以充填或交代顆粒的方式存在，形成網(wǎng)絡(luò)狀連通。而在白云質(zhì)粉砂巖內(nèi)，大量發(fā)育的溶蝕孔洞經(jīng)常被黃鐵礦填充，形成團(tuán)塊狀（圖5b）、浸染狀和結(jié)核狀充填（圖5g—i），還有少量以砂巖膠結(jié)物充填形式存在，也構(gòu)成了較好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。由廣泛的裂縫充填狀和大面積的集塊充填狀黃鐵礦構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)會(huì)形成導(dǎo)電通路，直接導(dǎo)致低阻、甚至特低阻儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)（圖5c），同沉積分散狀黃鐵礦（圖5d）則對(duì)電阻率影響不大。此類(lèi)型是目前頁(yè)巖油藏研究的重點(diǎn)對(duì)象，其沉積環(huán)境較為復(fù)雜，是一種特殊類(lèi)型。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田二疊系平地泉組H2947井H5段導(dǎo)電礦物低阻型巖心照片F(xiàn)ig. 5 Images showing the cores of conductive mineral-dominant reservoir of low resistivity in the H5 interval of the Permian Pingdiquan Formation in well H2947 in Huoshaoshan oilfield， eastern Junggar Basina.白云質(zhì)粉砂巖，大量發(fā)育黃鐵礦，呈裂縫充填集塊狀與溶蝕孔分散狀，埋深1712.22 m；b. 白云質(zhì)粉砂巖，溶蝕孔洞發(fā)育與集塊狀黃鐵礦伴生，埋深1712.22 m；c.層理縫與高角度裂縫構(gòu)成裂縫網(wǎng)絡(luò)體系，埋深1712.22 m；d. 低有機(jī)質(zhì)灰綠色泥巖，埋深1748.68 m；e.含泥白云質(zhì)粉砂巖，溶蝕孔洞發(fā)育，埋深1721.47 m；f.白云質(zhì)細(xì)砂巖，層面縫合線富含油，埋深1730.56 m；g. 溶蝕孔洞網(wǎng)絡(luò)狀黃鐵礦，埋深1797.61 m；h. 溶蝕孔洞網(wǎng)絡(luò)狀黃鐵礦層面，埋深1797.91 m；i. 裂縫與溶蝕孔洞形成網(wǎng)絡(luò)狀黃鐵礦，埋深1807.32 m

2.3 強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型

陽(yáng)江凹陷珠江組發(fā)育了以細(xì)砂巖為主體的巖性類(lèi)型，其孔隙度和滲透率高，孔隙結(jié)構(gòu)好，屬于常規(guī)儲(chǔ)層類(lèi)型（圖6）。同時(shí)，也大量發(fā)育由泥質(zhì)細(xì)砂巖、極細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖等細(xì)粒沉積巖類(lèi)型構(gòu)成的低阻油層具典型雙模態(tài)的孔隙結(jié)構(gòu)特征。極低阻特征明顯，此類(lèi)低阻油層GR曲線類(lèi)似泥巖層，電阻率比標(biāo)準(zhǔn)水層還低，油、水層識(shí)別難度很大。其低阻儲(chǔ)層成因主要有：①宏觀上，此類(lèi)儲(chǔ)集層主要以遠(yuǎn)砂壩和席狀砂沉積為主，屬于三角洲外前緣弱水動(dòng)力條件下的沉積地層（圖6a—d）；巖性粒度細(xì)，為泥質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖（圖6e），細(xì)骨架顆粒比表面積增大，顆粒表面吸附更多地層水，降低油層電阻率。②泥質(zhì)含量和黏土礦物含量一般均大于10 %，泥質(zhì)雜基以伊/蒙混層和伊利石為主，主要為貼附顆粒表面生長(zhǎng)形成黏土包膜網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大導(dǎo)電網(wǎng)面積，降低電阻率。③儲(chǔ)集孔隙類(lèi)型以原生孔隙為主，含少量次生孔隙的組合型，以粒間孔為主，其孔隙結(jié)構(gòu)具有雙模態(tài)特征（圖6f），大孔隙細(xì)喉與小孔隙微喉發(fā)育程度相當(dāng)［36］；呈現(xiàn)出雙束縛水的特征，大孔隙和小孔隙表面均有束縛水，以微喉為主的喉道使自由水無(wú)法流動(dòng)，形成束縛水導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生低阻油層［29］。

圖6 珠江口盆地陽(yáng)江凹陷中新統(tǒng)強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型巖心解釋Fig. 6 Core interpretation of the well-connected water network conductive reservoir of low resistivity in the Miocene， Yangjiang Sag， PRMBa.極細(xì)砂巖，A1井，珠江組，埋深1809.7 m，巖心照片；b.泥巖與粉砂巖互層，A1井，珠江組，埋深1861.0 m，巖心照片；c. 粉砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖，A2井，珠江組，埋深2258.6 m，巖心照片；d. 極細(xì)砂巖，A3井，韓江組，埋深1707.0 m，鑄體薄片顯微照片；e. 井壁取心粒度分析結(jié)果，A2井，珠江組，埋深2145.0 m； f. 核磁共振孔隙結(jié)構(gòu)模態(tài)，A2井，珠江組，埋深2145.0 m

3 細(xì)粒沉積巖低阻油層甜點(diǎn)特征與分布

3.1 致密低阻型甜點(diǎn)

陸相淺湖-半深湖相中發(fā)育的大套泥巖夾含的薄層砂巖，與烴源巖距離近，成藏條件好，富含油氣。由于其厚度薄、空間分布范圍不易確定，需對(duì)其低阻油層開(kāi)展精細(xì)單井解釋與識(shí)別，才能準(zhǔn)確刻畫(huà)其分布特征。對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地東部阜康斷裂帶三疊系黃山街組大套泥巖中夾含的薄層砂巖進(jìn)行單井精細(xì)識(shí)別后，結(jié)合沉積微相平面分布（圖7a），認(rèn)為黃山街組以三角洲前緣沉積及淺湖灘壩為主；隨后，開(kāi)展相控儲(chǔ)層孔隙度和含油飽和度參數(shù)分布研究（圖7b，c），采用成因砂體和相控儲(chǔ)層參數(shù)分布疊合儲(chǔ)層參數(shù)圖，確定其甜點(diǎn)空間分布（圖7）。黃山街組一段沉積物微相平面分布以三角洲外前緣遠(yuǎn)砂壩、席狀砂為主，按照其控制的儲(chǔ)層參數(shù)分布可以預(yù)測(cè)甜點(diǎn)的空間分布；疊合區(qū)為遠(yuǎn)砂壩和席狀砂的儲(chǔ)層參數(shù)高值區(qū)，屬于在普遍差儲(chǔ)層中識(shí)別出的相對(duì)較好的“甜點(diǎn)”儲(chǔ)層分布區(qū)（圖7）。

圖7 準(zhǔn)噶爾盆地東部阜康斷裂帶中段三疊系黃山街組致密低阻型儲(chǔ)層甜點(diǎn)分布特征Fig. 7 Sweet spot distribution maps for the tight reservoir in the Triassic Huangshanjie Formation in the middle of the Fukang fault zone，eastern Junggar Basina.沉積微相分布；b. 孔隙度等值線圖；c.含油飽和度等值線圖；d.優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布

3.2 導(dǎo)電礦物低阻型甜點(diǎn)

與細(xì)粒沉積巖相關(guān)的導(dǎo)電性礦物比較常見(jiàn)的就是黃鐵礦。除同沉積分散狀黃鐵礦外，沉積成巖后期形成的團(tuán)塊狀、浸染狀和結(jié)核狀充填黃鐵礦可以很好地指示裂縫和孔隙發(fā)育特征，因此也代表了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育段。在二疊系平地泉組混積細(xì)粒頁(yè)巖油儲(chǔ)層中，黃鐵礦發(fā)育位置指示裂縫型和基質(zhì)型（孔隙溶蝕型）甜點(diǎn)分布（圖8）。從平面上來(lái)看，裂縫型甜點(diǎn)主要分布在純頁(yè)巖中，受構(gòu)造作用影響，裂縫大量發(fā)育，后期被黃鐵礦充填，是重要的油氣賦存通道和空間。與海相頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)特征十分類(lèi)似，這種類(lèi)型頁(yè)巖油甜點(diǎn)儲(chǔ)層的分布與區(qū)域斷層活動(dòng)密切相關(guān)，工區(qū)裂縫主要沿火10斷層分布，為下步勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)區(qū)域（圖8a）。H5段下部單井顯示其裂縫在1806.0 ～ 1808.0 m（圖2，圖5i）與1826.0 m ～ 1842.0 m深度段發(fā)育程度較高（圖2），電阻率為極低值2.0 ～ 4.0 Ω·m；裂縫主應(yīng)力方向受火10斷層控制呈北東-南西向（圖8a）。而孔隙溶蝕型甜點(diǎn)主要分布在相對(duì)粗粒的白云質(zhì)粉砂巖中，作為儲(chǔ)集層，其具有孔隙發(fā)育程度高和含油氣級(jí)別高的特征，是具備效益開(kāi)采的一種頁(yè)巖油類(lèi)型（與吉木薩爾凹陷蘆草溝組相似），其分布與混積巖云坪、混合坪和淺湖沙壩沉積微相關(guān)系密切（圖8b）。

圖8 準(zhǔn)噶爾盆地東部火燒山油田二疊系平地泉組裂縫型與基質(zhì)溶蝕型甜點(diǎn)分布Fig. 8 Sweet spot distribution maps for the fractured and matrix dissolved reservoirs of the Permian Pingdiquan Formation in Huoshaoshan oilfield， eastern Junggar Basina.裂縫型優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布；b.基質(zhì)溶蝕型優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布

3.3 強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型甜點(diǎn)

當(dāng)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖等與細(xì)砂巖構(gòu)成雙模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)從而導(dǎo)致普遍呈現(xiàn)低阻時(shí)，油層特征不宜識(shí)別。此時(shí)，其低阻油層甜點(diǎn)分布與常規(guī)認(rèn)識(shí)有較大的差異，需要在大范圍分布的三角洲前緣河口壩砂體周緣識(shí)別遠(yuǎn)砂壩、席狀砂以及厚層湖相泥巖夾含的薄層灘壩砂沉積體，屬于在較好的儲(chǔ)層中識(shí)別孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)較差的儲(chǔ)層，因此，此類(lèi)儲(chǔ)層與常規(guī)認(rèn)識(shí)不同，需要從思想上轉(zhuǎn)變，其甜點(diǎn)主要發(fā)育在具有雙模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)層中（圖9）。通過(guò)井-震結(jié)合表征均方根地震屬性發(fā)現(xiàn)（圖9a），遠(yuǎn)離物源區(qū)發(fā)育的遠(yuǎn)砂壩、席狀砂和淺海灘壩等物性相對(duì)較差的區(qū)域是甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)（圖9b）。

圖9 珠江口盆地陽(yáng)江凹陷中新統(tǒng)珠江組強(qiáng)連通導(dǎo)電型儲(chǔ)層甜點(diǎn)分布Fig. 9 Sweet spot distribution maps for the conductive reservoirs with well-connected water network in the Miocene Zhujiang Formation,Yangjiang Sag， PRMBa.地震均方根振幅屬性；b. 沉積微相及甜點(diǎn)平面分布

3.4 細(xì)粒沉積巖甜點(diǎn)分布

一般來(lái)說(shuō)，常規(guī)油氣勘探中的“甜點(diǎn)”通常是常規(guī)儲(chǔ)層中的高孔、高滲相帶，即“好中選優(yōu)”。例如曲流河儲(chǔ)層的點(diǎn)壩微相，平面砂體粒度以中-粗砂巖為主，形態(tài)呈斷續(xù)彎月?tīng)?，垂向上屬高孔、高滲帶。而細(xì)粒沉積巖典型低阻油層“甜點(diǎn)”則屬于普遍低孔、低滲中的相對(duì)高孔、高滲帶，即“差中選好”。例如淺湖亞相中的灘壩微相，平面砂體粒度以細(xì)-粉砂巖為主，形態(tài)呈斷續(xù)狀平行岸線分布，垂向上呈薄層狀且屬相對(duì)高孔、高滲帶。一方面，中國(guó)含油氣盆地廣泛發(fā)育細(xì)粒沉積巖儲(chǔ)層，測(cè)井響應(yīng)顯示的低阻具有普遍性（表3）。例如渤海灣盆地東營(yíng)凹陷、沾化凹陷、束鹿凹陷和滄東凹陷的沙河街組三段和孔店組二段等，油氣潛力巨大，并已經(jīng)在勘探實(shí)踐中取得了進(jìn)展［1-3，9-10］；松遼盆地古龍凹陷上白堊統(tǒng)青山口組古頁(yè)8HC 井鉆遇泥巖和泥巖夾含薄層砂巖，作為非常規(guī)油氣儲(chǔ)層，其在沉積特征、孔滲特征、油氣富集機(jī)制等方面與常規(guī)儲(chǔ)層有著顯著的不同［13］。雖然非常規(guī)油氣甜點(diǎn)以TOC指標(biāo)為關(guān)鍵，但在考慮其商業(yè)化開(kāi)發(fā)時(shí)，儲(chǔ)層的工程參數(shù)可壓裂性、裂縫發(fā)育區(qū)、基質(zhì)孔隙發(fā)育區(qū)和脆性礦物發(fā)育等也是重要影響因素。另一方面，隨著細(xì)粒沉積巖中凝灰?guī)r和白云巖含量增加，電阻率整體高值特征明顯（表3），但其中的相對(duì)低阻油層依然是最有效益的油氣儲(chǔ)層單元。例如，準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組甜點(diǎn)主要為發(fā)育白云質(zhì)粉砂巖和長(zhǎng)英質(zhì)粉砂巖（整體電阻率在2 ～ 2000 Ω·m）的相對(duì)低阻（2 ～10 Ω·m）油層段［14，25］。因此，從電阻率低值的角度審視非常規(guī)油氣藏將會(huì)成為識(shí)別勘探開(kāi)發(fā)甜點(diǎn)的重要手段。

表3 中國(guó)主要盆地細(xì)粒沉積巖儲(chǔ)層低電阻率特征（據(jù)文獻(xiàn)［1-3，8-9］修改）Table 3 Low-resistivity characteristics of fine-grained sedimentary rocks in major basins of China（modified from references ［1-3， 8-9］）

歸根結(jié)底，低阻油層主要為巖石骨架及其內(nèi)部流體形成的強(qiáng)導(dǎo)電回路所致，內(nèi)因主要為高束縛水飽和度、導(dǎo)電礦物含量和黏土附加導(dǎo)電性，而外因主要為鹽水和淡水泥漿侵入、高地層水礦化度和砂泥間互沉積等。認(rèn)識(shí)其成因后，可以對(duì)其甜點(diǎn)空間分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。其低阻微觀特征與成因模式如下：①致密低阻型與中-高成熟度頁(yè)巖中夾含的滲透性砂質(zhì)儲(chǔ)層甜點(diǎn)類(lèi)似，皆為黏土礦物束縛水導(dǎo)電以及黏土礦物的附加導(dǎo)電所致（圖10a）。導(dǎo)電礦物低阻型則與純頁(yè)巖型和白云質(zhì)粉砂巖混積型儲(chǔ)層中甜點(diǎn)相似。②基質(zhì)溶蝕型因其溶蝕作用導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)連通性變好，流體流動(dòng)性增強(qiáng)，同時(shí)，溶蝕孔隙中局部含少量集塊狀和分散狀黃鐵礦，其導(dǎo)電能力增強(qiáng)，容易形成基質(zhì)溶蝕型低阻導(dǎo)電模式（圖10b）；另外，因其發(fā)育裂縫后，形成良好的孔隙結(jié)構(gòu)空間，裂縫容易被方解石或者黃鐵礦等礦物充填，導(dǎo)致其形成裂縫充填型導(dǎo)電模式（圖10c）。③強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型則是在被地下大量水破壞的古油藏中，發(fā)育了相對(duì)細(xì)粒沉積巖類(lèi)型，其常常具有雙模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)特征［40］，雙模態(tài)中的細(xì)孔隙喉道中大量束縛水形成導(dǎo)電回路（圖10d）。以上3類(lèi)基本代表了目前細(xì)粒沉積巖勘探開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層類(lèi)型，可為當(dāng)前非常規(guī)細(xì)粒巖儲(chǔ)層甜點(diǎn)勘探與開(kāi)發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。

圖10 低阻儲(chǔ)層微觀特征與成因模式分布Fig.10 Microscopic characteristics of each genetic types of the low-resistivity oil reservoirsa.致密型孔隙結(jié)構(gòu)；b. 基質(zhì)溶蝕型孔隙結(jié)構(gòu)；c.裂縫型孔隙結(jié)構(gòu)；d.雙模態(tài)型孔隙結(jié)構(gòu)

4 結(jié)論

1） 細(xì)粒沉積巖低阻油層成因主要包括高含量束縛水、黏土礦物附加導(dǎo)電性、微裂縫充填導(dǎo)電礦物、骨架礦物導(dǎo)電和含高礦化度地層水。

2） 識(shí)別了細(xì)粒沉積巖3種典型低阻儲(chǔ)層類(lèi)型并分析了其成因。致密型低阻儲(chǔ)層成因主要為高泥質(zhì)含量導(dǎo)致微孔隙發(fā)育，束縛水飽和度相對(duì)較高，同時(shí)黏土礦物附加導(dǎo)電能力增強(qiáng)。導(dǎo)電礦物型低阻儲(chǔ)層成因主要有兩種，其一為裂縫充填的黃鐵礦網(wǎng)絡(luò)狀連通導(dǎo)電；其二為白云質(zhì)粉砂巖大量發(fā)育的溶蝕孔洞被黃鐵礦填充和流體導(dǎo)電形成的相對(duì)低阻。強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電型低阻儲(chǔ)層成因主要為疏松砂巖細(xì)骨架顆粒比表面積增大和黏土包膜網(wǎng)絡(luò)，雙模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)中大孔和小孔表面均有束縛水，以微喉為主的喉道形成束縛水導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

3） 明確了低阻油層的油氣富集甜點(diǎn)類(lèi)型。致密型低阻甜點(diǎn)主要發(fā)育在相對(duì)高阻儲(chǔ)層中，導(dǎo)電礦物型低阻甜點(diǎn)主要發(fā)育在白云質(zhì)粉砂巖基質(zhì)溶蝕段與白云質(zhì)泥/頁(yè)巖裂縫大量發(fā)育段，而強(qiáng)連通水網(wǎng)導(dǎo)電低阻型甜點(diǎn)主要發(fā)育在巖性相對(duì)細(xì)粒、具有雙模態(tài)孔隙結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)層段。