朱沛苑 （中海石油 （中國）有限公司湛江分公司研究院，廣東 湛江524057）

操應(yīng)長 （中國石油大學(xué) （華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島266555）

隨著國內(nèi)油氣田勘探程度的不斷深入，常規(guī)優(yōu)質(zhì)儲層的儲量和產(chǎn)量正逐年減少，低滲透等低品位油氣田已經(jīng)成為我國油氣增儲上產(chǎn)的重要資源。因此，低滲透儲層在當(dāng)前乃至今后無疑是我國石油勘探的主戰(zhàn)場，加強(qiáng)對低滲透儲層特征的認(rèn)識，了解低滲透儲層的形成機(jī)理具有重要意義［1～3］。近年來，雖然國內(nèi)外學(xué)者對低滲透砂巖儲層開展了很多研究工作［4～6］，但是對濁積巖低滲透儲層的研究較少，主要表現(xiàn)在對濁積巖低滲透儲層的控制因素、成因機(jī)制等認(rèn)識不清和儲層的有效性評價(jià)方法尚不夠成熟。以東營凹陷勝坨地區(qū)沙四上亞段濁積巖為研究對象，筆者系統(tǒng)研究了該地區(qū)濁積巖低滲透儲層的成巖特征、成因機(jī)制以及有效儲層發(fā)育的主控因素，并建立了一套濁積巖低滲透儲層綜合分類評價(jià)方法，為其他地區(qū)同類型濁積巖低滲透儲層的快速評價(jià)提供參考和借鑒。

圖1 東營凹陷勝坨地區(qū)構(gòu)造圖 （據(jù)文獻(xiàn) ［7］，有修改）

勝坨地區(qū)位于東營凹陷北部陡坡斷裂帶的中段，北靠陳家莊凸起，南接中央斷裂背斜帶，西南為利津洼陷，東南為民豐洼陷，勘探面積為230km2（圖1）。沙四上亞段 （Esu4）沉積時(shí)期主要為半干旱－濕熱氣候，有利于母巖的機(jī)械風(fēng)化，物源供給充足，同時(shí)研究區(qū)具有地形高差大、近物源、構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的特征，有利于砂礫巖扇體的發(fā)育［8～10］。這些扇體靠近油源且與湖相泥巖呈指狀接觸，具備形成巖性油氣藏的條件，是東營凹陷巖性油氣藏勘探的重要領(lǐng)域之一［11］。

1 儲層巖石學(xué)特征

研究區(qū)濁積巖儲層主要為中礫巖、細(xì)礫巖、含礫砂巖、礫狀砂巖、粗砂巖、中砂巖及細(xì)砂巖。根據(jù)巖心觀察和薄片鑒定結(jié)果，砂巖以巖屑質(zhì)長石砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖為主，其次為長石砂巖、巖屑砂巖。石英體積分?jǐn)?shù)7%～77%，平均為31．6%；長石體積分?jǐn)?shù)4%～66%，平均為36．68%；巖屑體積分?jǐn)?shù)5%～88%，平均為32．74%，巖屑類型以變質(zhì)巖和巖漿巖為主，沉積巖巖屑含量較少。砂巖分選中等－差，磨圓度多為次棱角狀，顆粒支撐結(jié)構(gòu)，以點(diǎn)－線接觸為主，膠結(jié)類型主要為孔隙式、接觸式膠結(jié)。整體上，該地區(qū)濁積巖儲層以較低的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度為特征。

2 儲層巖相特征

通過對研究區(qū)內(nèi)近30口井的巖心描述，結(jié)合鉆測井資料，依據(jù)巖性、粒度、沉積構(gòu)造等沉積特征分析，在該區(qū)歸納出4大巖相類型（圖2）。Ⅰ類巖相主要由礫巖、含礫砂巖、粉細(xì)砂巖組成，由下向上具有明顯的正韻律，底部具沖刷面，頂部發(fā)育薄層泥巖，泥砂比一般為0．05～0．1，其優(yōu)勢發(fā)育相帶為中扇辮狀水道微相。Ⅱ類巖相主要由含礫砂巖、礫狀砂巖、泥質(zhì)砂巖及細(xì)砂巖與泥巖的薄互層組成，具明顯的正韻律，表現(xiàn)出隨著粒度的變細(xì)、砂層厚度明顯變薄。泥質(zhì)含量較Ⅰ類巖相高，常見變形構(gòu)造、沖刷充填構(gòu)造，泥砂比一般為0．1～1，該類巖相在中扇辮狀水道微相中較為常見。Ⅲ類巖相主要由中、粗礫巖、礫狀砂巖及中粗砂巖組成，雜基支撐的礫巖相在整個(gè)相序中占主導(dǎo)地位，厚度較大，沖刷作用較為頻繁，常見塊狀層理、沖刷充填構(gòu)造，具鮑瑪序列，泥砂比一般為0．05～0．1，在湖底扇內(nèi)扇主水道微相集中發(fā)育。Ⅳ類巖相由薄層粉細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖與厚層泥巖的不等厚互層，泥砂比一般大于2，可見泥巖撕裂屑、包卷構(gòu)造、透鏡狀層理及變形構(gòu)造，在湖底扇外扇及中扇水道間微相常見。

圖2 東營凹陷湖底扇主要發(fā)育的巖相類型

3 濁積巖儲層儲集特征

3．1 物性特征

整體上看，研究區(qū)Esu4濁積巖儲層孔隙度一般小于20%，滲透率一般小于50mD，其中，孔隙度主要分布在5%～15%，滲透率主要為0．1～10mD?？傮w上以發(fā)育中低孔低滲儲層、低孔低滲儲層為主。

3．2 儲集空間類型及特征

通過鏡下鑄體薄片觀察，濁積巖儲層的孔隙類型以次生孔隙為主，常見粒間溶孔，其次為粒內(nèi)溶孔，還有發(fā)育少量的壓裂縫、晶間微孔，裂縫少見 （圖3）。

粒間溶孔以長石、石英及巖屑顆粒的邊緣部分溶解為主，通常呈不規(guī)則狀，由于喉道受顆粒接觸關(guān)系的制約，主要呈現(xiàn)窄片狀或管束狀。粒內(nèi)溶孔通常為長石、巖屑顆粒發(fā)生溶解，可見受強(qiáng)烈溶解作用形成的鑄?？?。壓裂縫主要在長石、巖屑表面較為常見，是在強(qiáng)壓實(shí)作用下產(chǎn)生的破碎裂縫。在高嶺石等黏土礦物膠結(jié)物中常發(fā)育晶間微孔，由于晶間孔受溶解作用的改造并不明顯，因此僅在一定程度上改善儲層的滲流能力［12，13］。

圖3 勝坨地區(qū)湖底扇儲層儲集空間類型

3．3 孔喉結(jié)構(gòu)類型及特征

研究區(qū)低滲透儲層的孔喉結(jié)構(gòu)可分為4類 （表1）。其中，①類屬于中－粗喉型，孔隙分布較均勻且孔隙連通性較好，是低滲透儲層中最好的類型；②類屬于中－細(xì)喉型，以孔喉大小較均勻?yàn)樘攸c(diǎn)，是低滲透儲層中較好的類型；③類喉道以細(xì)喉型為主，屬于低滲透儲層中較差的類型；④類為微細(xì)喉型，是其中最差的類型。

4 成巖作用特征

研究區(qū)儲層在深埋藏、漫長演化的過程中，受壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶解作用等成巖作用的改造。采用綜合成巖作用強(qiáng)度劃分的方法 （采用視壓實(shí)率、視膠結(jié)率、視溶解率的數(shù)值大小來評判成巖作用的強(qiáng)度）對薄片進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明該區(qū)主要發(fā)育以下4種成巖相類型 （圖4）：A類為強(qiáng)壓實(shí)成巖相，B類為強(qiáng)膠結(jié)成巖相，C類為強(qiáng)溶解成巖相，D類為過渡成巖相。D類又分為3小類，D1類為中壓實(shí)中膠結(jié)中溶解成巖相，D2類為弱壓實(shí)中膠結(jié)中溶解成巖相，D3類為弱壓實(shí)中膠結(jié)弱溶解成巖相。B類及C類成巖相發(fā)育在中等深度段 （深度在3200～3800m）。

5 低滲透儲層成因機(jī)制

根據(jù)不同巖相 （Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類）及成巖相類型 （A、B、C、D類）的匹配關(guān)系，結(jié)合研究區(qū)薄片分析表明該區(qū)濁積巖低滲透儲層發(fā)育以下11種類型：Ⅰ－C、Ⅰ－D、Ⅱ－B、Ⅱ－C、Ⅱ－D、Ⅲ－A、Ⅲ－B、Ⅲ－C、Ⅲ－D、Ⅳ－B、Ⅳ－D （表2）。

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表2 研究區(qū)濁積巖低滲透儲層類型及特征

每一類儲層的形成都不是單一因素決定的，而是沉積、成巖、構(gòu)造三方面因素綜合作用的結(jié)果。由于研究區(qū)受大規(guī)模構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響較弱，裂縫不甚發(fā)育，低滲透儲層主要受沉積和成巖兩方面作用的影響。研究表明：沉積作用是低滲透儲層形成的先決條件；壓實(shí)、膠結(jié)作用是低滲透儲層形成的主導(dǎo)因素；溶解作用的不徹底性使其無法從根本上改善低滲透儲層的物性。

圖4 勝坨地區(qū)發(fā)育的成巖相類型

按照沉積作用及后期不同類型成巖作用 （主要為壓實(shí)、膠結(jié)及溶解等作用）對低滲透儲層形成控制程度的強(qiáng)弱，將低滲透儲層的成因機(jī)制劃分為以下4類：壓實(shí)作用低滲型、膠結(jié)作用低滲型、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型及溶解改善物性、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型。其中，研究區(qū)的Ⅲ－A屬于壓實(shí)作用低滲型儲層；Ⅱ－B、Ⅲ－B、Ⅳ－B為膠結(jié)作用低滲型儲層；Ⅰ－D、Ⅱ－D、Ⅲ－D、Ⅳ－D為壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型儲層；Ⅰ－C、Ⅱ－C、Ⅲ－C屬于溶解改善物性、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型儲層［12～15］。

5．1 壓實(shí)作用低滲型

壓實(shí)作用低滲型通常發(fā)育于雜基支撐的礫巖中或泥質(zhì)含量較高的砂巖中。研究區(qū)Ⅰ、Ⅱ類巖相是較有利的儲集體，分選中等－好，泥質(zhì)含量相對較少，可發(fā)育高滲及中滲儲層；而Ⅲ、Ⅳ類巖相為不利的儲集體，分選較差，孔喉結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，泥質(zhì)含量相對較高，泥質(zhì)常包裹在顆粒表面、賦存在顆粒相互接觸的部位或是存在于喉道部位，極易在壓實(shí)作用的影響下封堵喉道，從而降低儲層的滲透率，常發(fā)育低滲儲層和特低滲儲層，僅發(fā)育少量的中滲儲層。Ⅲ－A類儲層就隸屬此類。

5．2 膠結(jié)作用低滲型

膠結(jié)作用低滲型通常發(fā)育在與大套厚層泥巖互層的薄層砂巖中或距離泥巖較近的大套厚層砂巖中，Ⅱ－B、Ⅲ－B、Ⅳ－B類儲層隸屬該類。

其中Ⅱ－B類儲層具有較為有利儲層發(fā)育的巖相類型，但由于后期的強(qiáng)膠結(jié)作用 （碳酸鹽膠結(jié)物強(qiáng)烈膠結(jié)、交代顆粒甚至充填次生溶孔），石英的次生加大現(xiàn)象普遍發(fā)育，同時(shí)黏土礦物賦存在顆粒表面，儲層的喉道被改造，常呈現(xiàn)彎片狀甚至管束狀，嚴(yán)重影響了儲層的滲流能力，最終導(dǎo)致低滲透儲層的形成，Ⅲ－B、Ⅳ－B類儲層都是在不利儲層發(fā)育的巖相類型及強(qiáng)膠結(jié)作用的綜合改造下，促成了低滲透儲層的形成。

5．3 壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型

無論巖相類型是否有利于儲層的發(fā)育，在沉積后期受到壓實(shí)、膠結(jié)作用的綜合改造，儲層的物性變差，喉道被改造成彎片狀甚至管束狀，儲層的滲流能力驟降，最終形成了低滲透儲層。Ⅰ－D、Ⅱ－D、Ⅲ－D、Ⅳ－D類儲層隸屬此類。

5．4 溶解改善物性、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型

受壓實(shí)、膠結(jié)綜合作用影響，形成了低滲透儲層，而后期溶解作用僅在一定程度上改善儲層的儲集性能，而無法從根本上改善低滲透儲層的物性導(dǎo)致生成該類型。Ⅰ－C、Ⅱ－C、Ⅲ－C類儲層屬于此種類型。

6 濁積巖低滲透儲層有效性評價(jià)

沉積作用、成巖作用是研究區(qū)濁積巖低滲透儲層發(fā)育的兩大主控因素。比較知Ⅰ－C、Ⅰ－D類儲層最好；Ⅱ－C、Ⅲ－C類儲層較好；Ⅱ－B、Ⅱ－D、Ⅲ－D類儲層較差；Ⅲ－A、Ⅲ－B、Ⅳ－B、Ⅳ－D有效儲層最差。結(jié)合儲集空間類型、孔喉類型等資料，將研究區(qū)濁積巖低滲透儲層劃分為優(yōu)質(zhì)儲層、中等儲層、差等儲層及非儲層4大類 （表3）。綜合4類儲層來看，研究區(qū)優(yōu)質(zhì)儲層集中發(fā)育在中扇辮狀水道微相，是研究區(qū)最好的儲層類型；中等儲層和差等儲層均在中扇辮狀水道和內(nèi)扇主水道微相較為常見。非儲層廣泛分布于內(nèi)扇主水道、中扇水道間及外扇，是研究區(qū)最差的儲層類型。

表3 東營凹陷勝坨地區(qū)濁積巖低滲透儲層有效性評價(jià)

7 結(jié) 論

1）根據(jù)巖相與成巖相類型的匹配關(guān)系，研究區(qū)濁積巖低滲透儲層成因機(jī)制可劃分為壓實(shí)作用低滲型、膠結(jié)作用低滲型、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型及溶解改善物性、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型4種。其中，Ⅲ－A屬于壓實(shí)作用低滲型儲層；Ⅱ－B、Ⅲ－B、Ⅳ－B為膠結(jié)作用低滲型儲層；Ⅰ－D、Ⅱ－D、Ⅲ－D、Ⅳ－D為壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型儲層；Ⅰ－C、Ⅱ－C、Ⅲ－C屬于溶解改善物性、壓實(shí)－膠結(jié)綜合作用低滲型儲層。

2）研究區(qū)濁積巖低滲透儲層可劃分為優(yōu)質(zhì)儲層、中等儲層、差等儲層及非儲層4大類。其中Ⅰ－C、Ⅰ－D類儲層為優(yōu)質(zhì)儲層，Ⅱ－C、Ⅲ－C類儲層為中等儲層，Ⅱ－D、Ⅱ－B、Ⅲ－D類儲層為差等儲層，Ⅲ－A、Ⅲ－B、Ⅳ－B、Ⅳ－D類儲層為非儲層。

本文得到了中國石油大學(xué) （華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院王艷忠老師的指導(dǎo)與幫助，在此致以最誠摯的謝意！

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