李婷婷

(西安石油大學(xué)油氣資源學(xué)院,陜西西安710065)

令狐松

(中國(guó)石油測(cè)井有限公司,陜西西安710065)

王鳳琴

(西安石油大學(xué)油氣資源學(xué)院,陜西西安710065)

馬佳國(guó)

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京100083)

烏南地區(qū)下油砂山組沉積時(shí)期處于柴達(dá)木盆地第三系湖盆開(kāi)始收縮階段,表現(xiàn)為河進(jìn)湖退的特征,區(qū)域沉積特征研究表明,烏南地區(qū)沉積時(shí)處于開(kāi)闊型的濱淺湖相帶內(nèi),以灘壩微相砂體為主。下面,筆者根據(jù)巖心、壓汞、鑄體薄片、沉積巖全巖X-射線衍射、測(cè)井曲線特征,從沉積的、成巖的以及后期的各種作用的影響,分析了烏南地區(qū)的儲(chǔ)層特征。

1 儲(chǔ)層的基本特征

1)巖性特征 沉積巖全巖X-射線衍射分析結(jié)果如下:石英含量為23.2%～43%,鉀長(zhǎng)石含量為1.9%～18.9%,斜長(zhǎng)石含量為11.6%～18.4%,方解石含量為6.9%～33.1%,白云石含量為2.4%～20.6%,方沸石、重晶石、硬石膏、普通輝石含量較少,各平均為1.9%、2.6%、1.5%、3.8%。TCCM(粘土礦物總量)為3.4%～33.5%,平均為14.4%。薄片鑒定巖性為中-細(xì)-極細(xì)的灰質(zhì)粉砂巖、灰質(zhì)極細(xì)砂巖、含灰中砂巖、含灰極細(xì)砂巖和含灰細(xì)砂巖、中砂巖;接觸關(guān)系為點(diǎn)-線接觸、線接觸、漂浮接觸和點(diǎn)接觸;分選主要為中等到好[1]。

2)物性特征 基質(zhì)巖塊具有低孔低滲、細(xì)孔微喉等物性特征。巖心物性分析表明,三層組的孔隙度10.2%～22.4%,平均為16.8%;滲透率0.42%～25.4%,平均值為8.4%。膠結(jié)類型為孔隙膠結(jié)、薄膜膠結(jié);磨圓主要為次棱角狀,少見(jiàn)棱角-次棱角狀。

3)含油性特征 根據(jù)巖心觀察,該層段有熒光顯示,該區(qū)的測(cè)試結(jié)果也顯示,各井均含有油氣。

4)電性特征 由于巖性復(fù)雜,其電性特征不明顯,但烏南地區(qū)中深層復(fù)雜砂礫巖儲(chǔ)層的電性特征為:GR中低值,中子低值,電阻率中低值,呈明顯的薄層[2]。這是該區(qū)主要的儲(chǔ)層特征,不受其含油氣性的影響[3]。

綜上所述,該區(qū)中深層儲(chǔ)層以復(fù)雜砂礫巖為主,泥質(zhì)含量和碳酸鹽巖含量都較高,非均質(zhì)性強(qiáng),基質(zhì)巖塊孔隙度低,儲(chǔ)集空間以粒間孔、次生孔隙為主,含油氣性好,電性特征不明顯。

2 儲(chǔ)層成巖作用

通過(guò)巖芯觀察、薄片特征及分析化驗(yàn)資料的綜合研究,明確烏南成巖作用類型包括機(jī)械壓實(shí)作用、膠結(jié) (交代)作用和溶蝕作用,其中對(duì)儲(chǔ)層物性產(chǎn)生主要影響的成巖作用類型為壓實(shí)作用和膠結(jié)作用,具體特征如下:

1)壓實(shí)作用是儲(chǔ)層孔隙損失的主要因素 (平均減孔量22%) 烏南地區(qū)儲(chǔ)層埋深在1000～2500m之間,不同粒度砂巖由壓實(shí)作用造成的孔隙度喪失約為65%,由膠結(jié)作用造成的孔隙度喪失為10%(此數(shù)據(jù)為原生孔隙度喪失的絕對(duì)含量,即視壓實(shí)率和視膠結(jié)率)[4],即埋藏成巖過(guò)程中壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層影響大于膠結(jié)作用。

除了用視壓實(shí)率參數(shù)外,還用壓實(shí)量參數(shù)來(lái)表達(dá)砂巖儲(chǔ)層的壓實(shí)程度。壓實(shí)量指現(xiàn)今砂巖的視壓實(shí)率與砂巖的原始孔隙度的乘積 (壓實(shí)量×100%=視壓實(shí)率×原始孔隙度)。再由上述得到儲(chǔ)層初始孔隙度經(jīng)計(jì)算,烏南地區(qū)儲(chǔ)層,儲(chǔ)集砂巖的視壓實(shí)率為65%,壓實(shí)量為22.1%,即壓實(shí)作用對(duì)粉砂巖造成的孔隙度損失為22.1%。壓實(shí)作用是影響儲(chǔ)層物性的主要因素。

表1 烏南地區(qū)N12儲(chǔ)層平均膠結(jié)物含量統(tǒng)計(jì)表

2)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層孔隙損失的重要因素 (平均減孔量5%左右) 由巖石學(xué)基本特征及砂巖儲(chǔ)層成巖作用分析可知,烏南地區(qū)儲(chǔ)層膠結(jié)作用比較普遍,但是膠結(jié)物含量不高,以碳酸鹽為主,平均含量為5%,即膠結(jié)減孔量平均約為5%(表1)。根據(jù)碎屑物質(zhì)成巖過(guò)程中特點(diǎn),不同粒級(jí)砂巖儲(chǔ)層中膠結(jié)作用發(fā)育程度不同,因此需要區(qū)分中砂級(jí)、細(xì)砂級(jí)、極細(xì)砂級(jí)及粉砂級(jí)砂巖儲(chǔ)層膠結(jié)物含量與孔隙度關(guān)系,并分類為膠結(jié)物含量小于5%及膠結(jié)物含量在5%～10%之間的儲(chǔ)層,借以區(qū)分不同膠結(jié)物含量時(shí)不同類型儲(chǔ)層的膠結(jié)損失比例的變化。

總體來(lái)看膠結(jié)物含量與儲(chǔ)層孔隙度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,具體分析深度從1000m加深到2000m范圍,膠結(jié)物含量小于5%的儲(chǔ)層孔隙度減少量為15%;膠結(jié)物含量在5%～10%之間的儲(chǔ)層孔隙度減少量約為10%。說(shuō)明埋深對(duì)膠結(jié)物含量較高的儲(chǔ)層造成的孔隙損失較小,即膠結(jié)作用抑制壓實(shí)作用。而局部膠結(jié)物含量不高,但是孔隙度也不高的數(shù)據(jù)是由于泥雜基含量較高,抑制了成巖期膠結(jié)物的發(fā)育,也同時(shí)充填了孔隙,對(duì)物性造成一定的影響。

圖1 烏南地區(qū)儲(chǔ)層粒度分布頻率圖

3)粒度對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)具有重要的控制作用 該區(qū)主要目的層段儲(chǔ)層巖性主要是細(xì)砂巖、極細(xì)砂巖、粉砂巖,少量中砂巖,其次在薄片鑒定時(shí)還識(shí)別出不等粒砂巖,因此研究時(shí)主要利用中砂巖、細(xì)砂巖、極細(xì)砂巖、粉砂巖、不等粒砂巖進(jìn)行儲(chǔ)層的孔隙度與滲透率相關(guān)性分析,整體上隨著孔隙度的增大滲透率也增大,具有正相關(guān)性。從圖1中可以看出粒度對(duì)滲透率影響比較大,粒度越粗,滲透率越高,對(duì)孔隙度具有一定的影響,但相關(guān)性不如滲透率明顯。

4)碳酸鹽含量對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)具有重要的控制作用 單從碳酸鹽分析測(cè)試來(lái)看,目的層內(nèi)的碳酸鹽含量比較高,含量范圍為13.7%～65%,平均含量為32%,根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)編制碳酸鹽含量與孔隙度、滲透率相關(guān)關(guān)系圖 (見(jiàn)圖2和圖3),整體看碳酸鹽含量對(duì)孔隙度影響比較大,具有較明顯負(fù)相關(guān)性,而碳酸鹽含量對(duì)滲透率影響不大,不具備隨深度變化產(chǎn)生的相關(guān)性。測(cè)試所得資料中碳酸鹽含量大于50%時(shí)仍有樣品孔隙度達(dá)15%、滲透率大于10-2μm2,可以說(shuō)明該區(qū)碳酸鹽并不都是以膠結(jié)物的形式存在。從鑄體薄片鑒定結(jié)果來(lái)看儲(chǔ)層中碳酸鹽大部分以巖屑形式為主,少量為以膠結(jié)物形式存在。

3 儲(chǔ)層分類

按照流動(dòng)單元指數(shù)法將烏南地區(qū)的儲(chǔ)層分為4類,依據(jù)綜合分類評(píng)價(jià),烏南地區(qū)儲(chǔ)層屬低孔低滲、特低滲儲(chǔ)層。其中最好的Ⅰ類儲(chǔ)集層是烏南地區(qū)儲(chǔ)層中最好的儲(chǔ)層,屬較好儲(chǔ)層;Ⅱ類儲(chǔ)層次之,屬中等儲(chǔ)層;Ⅲ類屬中-差儲(chǔ)層;Ⅳ類儲(chǔ)層屬差儲(chǔ)層。Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類儲(chǔ)層分別占物性總樣品數(shù)的2.03%、6.76%、9.46%、81.08%。從儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看,該地區(qū)屬低孔、特低滲儲(chǔ)層,儲(chǔ)層發(fā)育程度受沉積相帶砂體控制,在砂巖發(fā)育的主體部位,以壩砂為主,儲(chǔ)層物性非常好,而向兩側(cè)過(guò)渡到灘砂時(shí),儲(chǔ)層物性逐漸變差,在砂巖欠發(fā)育區(qū)儲(chǔ)層物性甚至達(dá)到了Ⅲ+Ⅳ類。

圖2 碳酸鹽巖含量與孔隙度關(guān)系圖

圖3 碳酸鹽巖與滲透率關(guān)系圖

4 油藏控制因素及油藏分布

在特低滲透含油層系中,油氣藏的形成明顯受砂巖厚度與儲(chǔ)層物性的變化所制約,而這兩點(diǎn)從根本上講均與沉積相密切相關(guān)。層砂巖的主體部位具有滲砂層發(fā)育、孔隙條件好、油氣相對(duì)富集特點(diǎn),因而尋找有利相帶、查明砂體主體帶是油藏評(píng)價(jià)的一條重要經(jīng)驗(yàn),小斷層較多,可以說(shuō)在找砂巖,就是找油藏。其成藏主要受巖性控制,為構(gòu)造-巖性油氣藏。

油氣富集基本受砂巖體控制,在同一成藏地質(zhì)背景下,具有以下2個(gè)特點(diǎn):①砂巖體的規(guī)模決定了油藏規(guī)模之大小;②砂巖體越厚,儲(chǔ)油物性變好,含油性變好。依照測(cè)井曲線將砂體分層,從砂體對(duì)比結(jié)果來(lái)看砂體對(duì)比性比較好、分布比較穩(wěn)定,橫向上砂體厚度變化不大,砂層相對(duì)較薄。從砂巖等值線圖和沉積相疊合圖上看,砂巖厚度在30～50m范圍,厚度趨勢(shì)變化不大。從沉積相疊合圖上看,大部分為濱淺湖灘壩微相展布區(qū)。

[1]于興河.碎屑巖系油氣儲(chǔ)層沉積學(xué) [J].第2版.北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[2]薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù) [M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

[3]姚永朝,文志剛.西峰油田長(zhǎng)8油藏地質(zhì)研究及儲(chǔ)層評(píng)價(jià) [J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2005,27(3):419-421.

[4]李元奎,王鐵成.柴達(dá)木盆地獅子溝地區(qū)中深層裂縫性油藏[J].石油勘探與開(kāi)發(fā) 2001,28(6):12-15.