黃丁杰,于興河,譚程鵬,皇甫致遠(yuǎn),瞿建華,李 輝
(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院,北京 100083; 2.中國石油新疆油田分公司 勘探開發(fā)研究院,新疆 克拉瑪依838400)
儲層的孔隙結(jié)構(gòu)是指巖石孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通關(guān)系[1],它決定疏導(dǎo)介質(zhì)體系內(nèi)流體流動和運聚規(guī)律[2],并且受到沉積、成巖、構(gòu)造等地質(zhì)作用的綜合影響[3-4].由于砂礫巖儲層物源組分多樣、沉積成因特殊、成巖機(jī)理復(fù)雜[5],往往具有獨特的微觀孔隙結(jié)構(gòu).準(zhǔn)確表征砂礫巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征并理清其控制因素是預(yù)測該類儲層有利砂體分布規(guī)律的關(guān)鍵.
瑪西斜坡區(qū)百口泉組是準(zhǔn)噶爾盆地中生界找油的重點層系之一[6],油藏類型以巖性油藏為主,局部為構(gòu)造—巖性復(fù)合油藏,儲層發(fā)育在一套近源粗粒扇三角洲沉積體系的砂礫巖中[7].勘探實踐表明,百一段、百二段、百三段為含油層系.人們對該地區(qū)的地質(zhì)研究主要集中于扇體展布和砂礫巖沉積特征的表征[8]、油氣成藏規(guī)律及其控制因素分析[9]、儲層基本特征及其控制因素描述[10]、地層異常高壓分布特征與形成機(jī)制[11]等,缺乏微觀層次的儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征研究.當(dāng)前研究區(qū)的熱點問題為近源粗粒沉積背景下的有利儲層評價與預(yù)測,分析百口泉組儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征及其控制因素,是預(yù)測研究區(qū)有利儲層分布、實現(xiàn)油氣勘探突破的關(guān)鍵,同時也對其他地區(qū)類似儲層研究具有一定的借鑒意義.
筆者以壓汞曲線分析為基礎(chǔ),分析孔喉特征參數(shù),擬合適用于表征準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪西斜坡區(qū)百口泉砂礫巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征的結(jié)構(gòu)滲流系數(shù).結(jié)合鑄體薄片觀察,分析孔隙喉道特征,明確礫巖儲層微觀孔隙特征.結(jié)合巖心精細(xì)觀察描述、熒光薄片觀察、X線衍射黏土礦物分析,根據(jù)沉積成因、成巖機(jī)理研究研究區(qū)百口泉組儲層微觀孔隙特征的控制因素,提出一套綜合評價方法,以表征復(fù)雜砂礫巖儲層的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征.
準(zhǔn)噶爾盆地位于中亞增生造山帶的中南部,經(jīng)歷晚古生代多旋回構(gòu)造運動,形成現(xiàn)今盆地格局[12-15].瑪湖凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣,西北接烏夏斷裂帶,南與中拐凸起相連,東南部與達(dá)巴松凸起及夏鹽凸起接壤,北達(dá)石英灘凸起與英西凹陷(見圖1),面積約為5×103km2.晚石炭世,準(zhǔn)噶爾盆地周緣海槽收縮閉合,開始進(jìn)入盆—山構(gòu)造運動.早二疊世晚期,盆地周緣海槽已全部褶皺成山,并向盆地方向發(fā)生沖斷推覆,盆地坳隆格局初具規(guī)模,瑪湖凹陷也初現(xiàn)端倪[16-17].二疊紀(jì)末,盆地整體抬升遭受剝蝕,在大量同沉積斷裂控制及充足物源供給下,在西北緣瑪湖凹陷西環(huán)帶形成近源粗粒扇三角洲群[13,16].根據(jù)構(gòu)造特征及地理位置,將瑪湖凹陷西環(huán)帶由北向南劃分為瑪北斜坡、瑪西斜坡、瑪南斜坡,研究區(qū)屬于瑪湖凹陷西環(huán)帶西斜坡區(qū)(見圖1的紅色虛線區(qū)域).該區(qū)三疊系地層從下到上劃分為百口泉組(T1b)、克拉瑪依組(T2k)、白堿灘組(T3b),其中百口泉組與下伏二疊系地層為角度不整合接觸.百口泉組從下到上可細(xì)分為百一段(T1b1)、百二段(T1b2)和百三段(T1b3).
圖1 準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷瑪西斜坡區(qū)位置Fig.1 The location of the Baikouquan formation,Maxi slope area,Mahu depression,Junggar basin
瑪西斜坡區(qū)三疊系百口泉組發(fā)育典型的粗粒扇三角洲沉積,巖性以灰色、灰褐色礫巖為主,且礫巖中泥質(zhì)含量高,紅褐色和灰綠色泥巖較為常見,砂巖相對較少.礫巖分選較差,磨圓較好,母巖成分以火山巖與變質(zhì)巖為主,多呈塊狀,沉積構(gòu)造欠發(fā)育,地層厚度為130~240m.物性統(tǒng)計顯示,百一段儲層平均孔隙度為6%~12%,百二段的為4%~10%,百三段的以3%~7%為主.該區(qū)構(gòu)造平緩、儲層致密、底水不活躍,具有良好的頂?shù)装逭趽鯒l件,具備大面積成藏的充分條件,是近年來準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探的主要區(qū).
圖2 百口泉組儲層孔隙分布特征Fig.2 Characteristics of the pore distribution of the Baikouquan reservoir
儲集層的孔隙一般是指未被固體物質(zhì)充填的較大空間,而喉道是連接相鄰孔隙的狹窄空間[1-2].鑄體薄片鑒定及統(tǒng)計分析表明,瑪西斜坡區(qū)百口泉儲層巖石孔隙類型主要為次生溶蝕孔,并且以粒內(nèi)溶孔為主,分布頻率為45%,粒間溶孔很少.其次為殘余粒間孔,分布頻率為27%,微裂隙、晶間孔亦較發(fā)育,分布頻率分別為14%和8%,局部見少量雜基內(nèi)微孔(見圖2).主要孔隙類型特征:
(1)粒內(nèi)溶孔.主要為長石、火山巖巖屑及云母類礦物的溶蝕(見圖3(a)),溶孔多為長條狀、蜂窩狀,部分為窗格狀.局部強(qiáng)烈溶蝕作用下形成鑄??谆蚺c粒間孔連通,從而較大程度地改善孔滲性.該區(qū)粒內(nèi)溶孔孔徑較小,平均孔徑約為16μm,分布廣泛,并常常與粒間孔隙、微裂隙伴生(見圖3(e)).粒內(nèi)溶孔是該區(qū)主要的儲集空間,在百口泉組廣泛分布.
(2)殘余粒間孔.殘余粒間孔是未被陸源雜基和自生膠結(jié)物充填的粒間殘余孔隙(見圖3(b)),多分布在雜基含量低、巖屑顆粒含量少、分選磨圓較好的石英粗砂巖、石英細(xì)礫巖中,并常與粒間溶孔、成巖收縮縫伴生形成孔隙組合(見圖3(f)).雖然該區(qū)殘余粒間孔數(shù)量較少,但其孔徑較大,多在40~100μm之間,并且孔隙形態(tài)規(guī)則,外形多呈近三角形和四邊形.殘余粒間孔主要分布在百二段和百一段,是該區(qū)重要的儲集空間.
(3)微裂隙.主要包括構(gòu)造縫和成巖收縮縫,是由構(gòu)造應(yīng)力和成巖巖石收縮而發(fā)育的縫隙.構(gòu)造縫能將相對較孤立分布的孔隙連通起來,提高砂礫巖的滲透性(見圖3(d)).成巖收縮縫圍繞顆粒形成微裂隙網(wǎng)絡(luò),裂隙寬度較大,能將其他類型孔隙連接起來形成孔隙組合(見圖3(e)),既是該區(qū)重要的儲集空間類型,也在油氣滲流過程中起到重要的喉道作用,主要發(fā)育在百一段.
(4)晶間孔.主要發(fā)育在孔隙充填的不規(guī)則片狀綠泥石(見圖3(c))和散片狀高嶺石晶體之間,孔徑較小,需在掃描電鏡下識別.晶間孔對儲集性能貢獻(xiàn)相對較小,但具有較好的連通性,對儲集層的滲流能力有一定的改善作用.晶間孔在該區(qū)不太發(fā)育,主要分布在百二段和百三段.
(5)喉道.是指巖石顆粒間連通孔隙的狹窄空間,喉道的大小、分布及其幾何形態(tài)對油氣在儲層中滲流起主要控制作用[18].根據(jù)喉道大小與形態(tài),主要分為4種類型:縮頸喉道、點狀喉道、(彎)片狀喉道、管束狀喉道.瑪西斜坡區(qū)百口泉儲層壓實作用較強(qiáng),縮頸喉道不發(fā)育,喉道類型以片狀喉道為主,此類喉道半徑較小,屬于中細(xì)喉道,主要起殘余粒間孔與粒間溶蝕孔的內(nèi)部連通與相互連通作用(見圖3(g)).由于骨架顆粒抗壓實能力較強(qiáng),溶蝕作用普遍,連通粒內(nèi)溶蝕孔的喉道中點狀喉道亦較常見(見圖3(h)).點狀喉道半徑較大,屬于中粗喉道.管束狀喉道半徑小,屬于微細(xì)喉道,主要起連通晶間孔隙的作用(見圖3(i)).
壓汞實驗可以為表征孔隙結(jié)構(gòu)特征提供定量參數(shù),對瑪西斜坡區(qū)百口泉組7口井50個樣品進(jìn)行壓汞測試,分析毛管壓力曲線孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù),擬合分析最大喉道半徑、中值喉道半徑、排驅(qū)壓力、中值壓力、退汞效率、孔喉體積比、非飽和體系分?jǐn)?shù)、分選因數(shù)等特征參數(shù)與巖石物性的關(guān)系.孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)整體與孔隙度相關(guān)性較差,只有中值喉道半徑與孔隙度有一定的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)因數(shù)為0.552 0;最大喉道半徑、中值喉道半徑、分選因數(shù)、中值壓力、排驅(qū)壓力等結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲透率相關(guān)性較好,相關(guān)因數(shù)在0.5以上.其中中值喉道半徑與滲透率相關(guān)性最好,相關(guān)因數(shù)達(dá)到0.900 3(見圖4(a)).同時,退汞效率與孔喉體積比相關(guān)性極好,呈冪指數(shù)關(guān)系,相關(guān)因數(shù)達(dá)到0.996 5(見圖4(b)).
雖然表征孔隙特征的參數(shù)眾多,但缺少一個可以綜合反映孔喉結(jié)構(gòu)與儲層巖石滲流能力關(guān)系的參數(shù).分析百口泉組儲層壓汞特征參數(shù)與物性關(guān)系,發(fā)現(xiàn)滲透率與中值孔喉半徑相關(guān)性最好,表明中值孔喉半徑對研究區(qū)儲層巖石滲透率的貢獻(xiàn)大;孔喉體積比反映孔隙與喉道分布情況,孔喉體積比越大,孔隙結(jié)構(gòu)越好,由于研究區(qū)退汞效率與孔喉體積比有極好的負(fù)相關(guān)關(guān)系,因此能反映孔隙喉道結(jié)構(gòu)(圖4(b));滲透率是流體滲流能力的綜合體現(xiàn),主要與喉道的大小、迂曲度有關(guān).為了表征孔喉結(jié)構(gòu)對流體滲流能力的影響,給出適用于表征該區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)滲流系數(shù):
式中:ε為結(jié)構(gòu)滲流系數(shù);Rm為中值喉道半徑;K為滲透率;We為退汞效率.
瑪西斜坡區(qū)砂礫巖儲層巖石結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)主要分布在0.030~63.920μm2之間,與滲透率有很好的二次多項式關(guān)系,相關(guān)因數(shù)達(dá)到0.953 3,結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)隨滲透率的增大而增大(見圖5(a)).百口泉組儲層孔隙度與結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)也有一定的正相關(guān)關(guān)系,對應(yīng)于一定結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)的滲透率范圍較窄,而孔隙度分布范圍較寬(見圖5(b)),表明結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)是綜合反映砂礫巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)的有效參數(shù).研究區(qū)百一段儲層巖石結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)主要分布在0.075~63.920μm2之間,平均為8.290μm2;百二段儲層的主要分布在0.040~0.830μm2之間,平均為0.240μm2;百三段的主要分布在0.030~0.230μm2之間,平均為0.090μm2.瑪西斜坡區(qū)百一段儲層巖石孔隙結(jié)構(gòu)最好,百二段的次之,百三段的較差.
圖4 孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)關(guān)系Fig.4 The relationship between the parameters of pore structure
圖5 研究區(qū)儲層結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)與孔滲關(guān)系Fig.5 The relationship between the structure flow factor and porosity and permeability in study area
壓汞曲線的形態(tài)和參數(shù)可在一定程度上直觀地表征孔喉的粗細(xì)及分選性,是儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征和滲流能力的直接反映[19].根據(jù)壓汞曲線形態(tài)和定量參數(shù)范圍,將該區(qū)壓汞曲線分為四類(見圖6,其中pc為壓力,SHg為飽和度),結(jié)合結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)、巖心觀察和鑄體薄片分析,相應(yīng)地將瑪西斜坡區(qū)百口泉組儲層孔喉結(jié)構(gòu)分為四類(見表1).各孔喉結(jié)構(gòu)類型特征:
(1)Ⅰ類孔隙結(jié)構(gòu).壓汞曲線中間平緩段長,位置靠下、粗歪度,孔喉分選好、半徑大,為Ⅰ類曲線(見圖6(a));平均結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)為14.190μm2;巖性以砂質(zhì)細(xì)礫巖、含礫粗砂巖為主;溶孔發(fā)育,孔隙類型以殘余粒間孔和粒內(nèi)溶孔為主,可見微裂隙;喉道類型以片狀喉道、點狀喉道為主;平均最大孔喉半徑為21.01 μm,平均中值喉道半徑為0.60μm,屬粗喉道型;物性好,平均孔隙度為11.94%,平均滲透率為159.29×10-3μm2;主要見于水下分流河道微相.
(2)Ⅱa類孔隙結(jié)構(gòu).壓汞曲線中間平緩段較長,位置略靠下、較粗歪度,孔喉分選較好、半徑較大,為Ⅱa類曲線(見圖6(b));平均結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)為0.410μm2;巖性以細(xì)礫巖、含礫粗砂巖為主;溶孔較發(fā)育,孔隙類型以粒內(nèi)溶孔為主,殘余粒間孔次之;喉道類型以點狀喉道為主;平均最大孔喉半徑為2.94μm,平均中值喉道半徑為0.16μm,屬中喉道型;物性較好,平均孔隙度為9.61%,平均滲透率為1.62×10-3μm2;主要見于水下分流河道和河口壩微相.
(3)Ⅱb類孔隙結(jié)構(gòu).壓汞曲線中間平緩段較短、位置略靠上、較細(xì)歪度,孔喉分選較差、半徑較細(xì),為Ⅱb類曲線(見圖6(c));平均結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)為0.190μm2;巖性以中礫巖、細(xì)礫巖為主;溶孔不太發(fā)育,孔隙類型以粒內(nèi)溶孔為主;喉道類型以點狀喉道、管束狀喉道為主;平均最大孔喉半徑為0.20μm,平均中值喉道半徑為0.09μm,屬細(xì)喉道型;物性中等,平均孔隙度為9.16%,平均滲透率為1.25×10-3μm2;主要見于辮狀分支水道微相.
(4)Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu).壓汞曲線中間平緩段短、位置靠上、細(xì)歪度,孔喉分選差、喉道半徑細(xì),為Ⅲ類曲線(見圖6(d));平均結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)為0.002μm2;巖性以中礫巖、中細(xì)砂巖為主;溶孔不發(fā)育,局部可見晶間孔、粒內(nèi)溶孔;喉道類型以管束狀喉道為主;平均最大孔喉半徑為0.72μm,屬微喉道型;物性較差,平均孔隙度為6.95%,平均滲透率為1.06×10-3μm2;主要見于辮狀分支水道和辮流壩微相.
研究區(qū)百一段主要發(fā)育Ⅰ類和Ⅱa類孔隙結(jié)構(gòu),是百口泉組儲層最有利的分布層位;百二段以Ⅱa類和Ⅱb類孔隙結(jié)構(gòu)為主,Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu)亦較發(fā)育,是較有利的儲集層段;百三段主要分布Ⅱb類和Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu),儲集性能較差.
圖6 研究區(qū)儲層壓汞曲線類型Fig.6 The types of mercury penetration curves in study area
表1 研究區(qū)儲層孔隙結(jié)構(gòu)類型及特征Table 1 The types and characteristics of pore structure in the study area
儲層的不同孔隙結(jié)構(gòu)是在不同的地質(zhì)環(huán)境下產(chǎn)生的,孔隙結(jié)構(gòu)形成主要受沉積、成巖、構(gòu)造作用等因素控制[20].分析巖心觀察、鑄體薄片、掃描電鏡等資料,瑪西斜坡區(qū)百口泉組砂礫巖裂縫不發(fā)育,微觀孔隙結(jié)構(gòu)主要受沉積、成巖作用的控制.
沉積作用決定碎屑顆粒的成分和大小、基質(zhì)成分和含量、巖石組構(gòu)(分選性、磨圓度、支撐形式等)等微觀特性,控制儲集巖的原生孔隙結(jié)構(gòu)特征,對埋藏后期的成巖作用類型和強(qiáng)度亦有重要影響[21].巖相是以巖石結(jié)構(gòu)特征為主反映各微相砂體形成過程,是代表沉積水動力條件變化的能量單元,是巖石類型、顆粒支撐形式、沉積構(gòu)造、巖石組構(gòu)特征的綜合反映,因此是反映儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征沉積控制因素的重要表現(xiàn).通過巖心精細(xì)觀察,將瑪西斜坡區(qū)百口泉組砂礫巖劃分為4種典型的巖相類型(見表2).
百口泉組巖相特征及其對巖石孔隙結(jié)構(gòu)的控制作用包括:
(1)槽狀交錯層理礫巖相(Gt)的巖性以細(xì)礫巖為主,槽狀交錯層理廣泛發(fā)育,細(xì)礫石顆粒沿紋層面排列,反映水動力方向變化的牽引流沉積,多發(fā)育于扇三角洲前緣水下分流河道的中下部.在相對較遠(yuǎn)距離的搬運條件下,沉積物經(jīng)過水流沖刷淘洗作用,礫石分選性和磨圓度較好、基質(zhì)含量低,結(jié)構(gòu)成熟度較高,殘余粒間孔多發(fā)育在礫石顆粒之間,為儲層提供重要的儲集空間,孔隙結(jié)構(gòu)類型以Ⅱa類為主,Ⅰ類和Ⅱb類亦較發(fā)育,結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)較大,主要分布在0.060~2.820μm2之間.
(2)同級顆粒支撐礫巖相(Gsp)的巖性主要為細(xì)礫巖,礫石分選性和磨圓度較好,且多相互接觸,構(gòu)成顆粒支撐形式,沉積構(gòu)造相對欠發(fā)育,反映穩(wěn)定的水動力條件,主要位于扇三角洲前緣辮狀分支水道的中上部.該巖相經(jīng)過水流的穩(wěn)定沖刷淘洗作用,結(jié)構(gòu)成熟度較高,顆粒間泥質(zhì)雜基含量很少,原生孔隙空間很大,同時又能抵御后期機(jī)械壓實作用的進(jìn)行,原生孔隙結(jié)構(gòu)能得到較好保存,孔喉連通性較好.該巖相多發(fā)育Ⅰ類和Ⅱa類孔隙結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)大,多為1.280~63.920μm2.
(3)基質(zhì)支撐漂浮礫巖相(Gmf)為高泥質(zhì)含量的碎屑流沉積,不同粒級的礫石漂浮于基質(zhì),發(fā)育于扇三角洲端部的碎屑朵體.由于基質(zhì)含量高,占據(jù)大量的原生孔隙空間,殘余粒間孔不發(fā)育.基質(zhì)多為難溶成分,不僅導(dǎo)致粒間溶蝕孔不發(fā)育,還阻礙酸性流體的通過,也難以形成粒內(nèi)溶蝕孔.同時,泥質(zhì)雜基的潤滑作用導(dǎo)致壓實作用對儲層破壞性增強(qiáng),使得原生孔隙結(jié)構(gòu)難以保存.該巖相多發(fā)育Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)小,主要為0.020~0.050μm2.
(4)板狀交錯層理砂巖相(Sp)巖性以中砂巖、中粗砂巖為主,發(fā)育板狀交錯層理,反映順流加積作用,位于水下分流河道上部.該類巖相經(jīng)過較長時間的沉積分異作用,成分成熟度相對較高.由于粒度較細(xì),顆粒排列較緊密,原生孔隙空間較小,經(jīng)過后期成巖壓實,巖石變得更致密,孔隙吼道更細(xì)小,導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)類型以Ⅱb類和Ⅲ類為主,結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)較小,多分布在0.020~1.040μm2.
成巖作用通過對儲層孔隙的形成、演化、保存和破壞的影響,控制儲層孔隙結(jié)構(gòu)的后生變化[22].根據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡觀察,結(jié)合X線衍射黏土礦物分析,總結(jié)瑪西斜坡區(qū)三疊系百口泉組儲層成巖與孔隙演化模式(見圖7).瑪西斜坡區(qū)百口泉組儲層埋深為2.8~4.0km,處于中成巖階段B,對孔隙演化影響最大的是壓實作用,在破壞儲層孔隙結(jié)構(gòu)方面起重要作用.最有利于儲層孔隙結(jié)構(gòu)后生變化的成巖作用為溶蝕作用,其次為成巖收縮作用.膠結(jié)作用在研究區(qū)儲層孔隙結(jié)構(gòu)后生變化中起到雙重作用.
(1)瑪西斜坡區(qū)百口泉儲層埋深在2.8km以上,壓實作用對孔隙結(jié)構(gòu)的改造較強(qiáng)烈.通過鏡下觀察發(fā)現(xiàn),研究區(qū)砂礫巖成分成熟度較低,含有大量半塑性的凝灰?guī)r等火山巖巖屑,且泥質(zhì)雜基含量高,由于壓實作用增強(qiáng),半塑性碎屑發(fā)生變形,碎屑顆粒出現(xiàn)線接觸和凹凸接觸(見圖8(a)).造成粒間孔隙和喉道數(shù)量較少,半徑減小,孔隙結(jié)構(gòu)變差.尤其是分布于扇三角洲碎屑朵體的基質(zhì)支撐礫巖相,壓實作用可以破壞儲層85%以上的原始孔隙結(jié)構(gòu).
(2)溶蝕作用主要由長石、火山巖屑、黏土礦物等溶蝕所致,其中有機(jī)酸對長石的溶解是最重要的溶蝕作用(見圖8(b)),也是研究區(qū)儲層粒內(nèi)溶孔廣泛發(fā)育的基礎(chǔ).由于顆粒間不穩(wěn)定礦物較少,多為難溶組分,故研究區(qū)儲層粒間溶孔不太發(fā)育.溶蝕作用增大或新生孔隙空間,對研究區(qū)儲層的孔隙結(jié)構(gòu)具有重要的改善作用.
(3)研究區(qū)儲層中常見膠結(jié)物有沸石類、硅質(zhì)、碳酸鹽類、自生黏土礦物等(見圖8(c)).膠結(jié)作用發(fā)育程度受泥質(zhì)雜基含量的影響較強(qiáng).對于具有基質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)的礫巖,由于其雜基含量較高,對成巖作用早期碳酸鹽類膠結(jié)具有抑制作用,含量較低的膠結(jié)物難以抵御機(jī)械壓實的進(jìn)行,導(dǎo)致儲層壓實致密,原生孔隙結(jié)構(gòu)遭到破壞.對于發(fā)育于水下分流河道的礫巖,往往具有顆粒支撐結(jié)構(gòu),泥質(zhì)雜基含量相對較低,碳酸鹽類、沸石類膠結(jié)物常形成于成巖作用早期,往往能減弱壓實作用對儲層孔隙結(jié)構(gòu)的破壞;當(dāng)膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)超過10%時,膠結(jié)物往往容易堵塞粒間孔隙空間,抑制流體流動,從而使溶蝕作用難以進(jìn)行,儲層孔隙結(jié)構(gòu)變差.
(4)對于泥質(zhì)、粉砂質(zhì)含量較高的礫巖,在成巖作用過程中,容易失水發(fā)生成巖收縮作用,從而圍繞礫石顆粒形成微裂隙或又分支成脈狀,并且常伴隨溶蝕擴(kuò)大現(xiàn)象.研究區(qū)砂礫巖中泥質(zhì)含量高,在成巖階段,巖石易收縮形成成巖收縮縫,不僅增加儲集空間,更為流體滲流提供重要的通道.尤其是對于基質(zhì)支撐礫巖相,成巖收縮作用為它提供重要的孔隙空間,是孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)育的基礎(chǔ).
圖7 百口泉組儲層成巖及孔隙演化模式Fig.7 Degenetic and pore evolution model of Baikouquan formation
圖8 研究區(qū)百口泉組儲層成巖作用特征Fig.8 The characteristics of digenetic of Baikouquan formation in study area
(1)準(zhǔn)噶爾盆地瑪西斜坡區(qū)百口泉組砂礫巖主要發(fā)育粒內(nèi)溶孔,其余為殘余粒間孔、晶間孔、微裂隙等;喉道類型以片狀喉道為主,點狀喉道及管束狀喉道亦較發(fā)育.百一段儲層巖石結(jié)構(gòu)滲流系數(shù)最大,孔隙結(jié)構(gòu)最好,主要發(fā)育Ⅰ類和Ⅱa類孔隙結(jié)構(gòu);百二段的次之,主要發(fā)育Ⅱa類和Ⅱb類孔隙結(jié)構(gòu);百三段的較差,主要發(fā)育Ⅱb類和Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu).
(2)瑪西斜坡區(qū)百口泉組儲層原生孔隙結(jié)構(gòu)主要受沉積作用控制,有利孔隙結(jié)構(gòu)主要分布于槽狀交錯層理礫巖相和同級顆粒支撐礫巖相,基質(zhì)支撐漂浮礫巖相和板狀交錯層理砂巖相孔隙結(jié)構(gòu)較差.研究區(qū)儲層孔隙結(jié)構(gòu)的后生變化主要受成巖作用影響,壓實作用是破壞百口泉組儲層孔隙結(jié)構(gòu)的主要因素,溶蝕作用是改善儲層孔隙結(jié)構(gòu)的最重要原因.
(3)瑪西斜坡區(qū)下三疊統(tǒng)百口泉組儲層優(yōu)質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)多發(fā)育在成巖壓實不太強(qiáng)烈、溶蝕作用廣泛發(fā)育的扇三角洲前緣水下分流河道、辮狀分支水道的同級顆粒支撐礫巖相和槽狀交錯層理礫巖相中,可以作為預(yù)測和評價有利儲層的基礎(chǔ).
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