張世祥，李松源

(大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

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松遼盆地三肇凹陷扶楊油層碳酸鹽膠結物發(fā)育特征

張世祥，李松源

(大慶油田有限責任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

[摘要]扶楊油層是松遼盆地致密油勘探重要的目的層，碳酸鹽膠結作用是造成儲層致密的重要原因，揭示碳酸鹽膠結物特征對認識和評價扶楊油層致密儲層具有重要意義。本文通過巖心精細描述、巖石薄片鑒定和孔滲分析，詳細介紹了碳酸鹽膠結物的宏觀和微觀特征。研究表明：扶楊油層孔隙度主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率小于1×10-3μm2的樣品占70%以上，碳酸鹽膠結物是扶楊油層主要的膠結物類型，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負相關關系。方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布，亮晶方解石呈連晶狀膠結。砂巖底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低。扶楊油層多以砂泥互層或薄砂厚泥組合為特征，砂巖頂?shù)啄鄮r較發(fā)育，砂泥互層結構有利于泥巖中粘土礦物轉化過程中分離出來的鈣、鐵、鉀等離子進入毗鄰的砂巖中，并在砂巖內(nèi)富集和沉淀，從而形成碳酸鹽膠結物。

[關鍵詞]扶楊油層；三肇凹陷；致密油；碳酸鹽膠結物

松遼盆地是中國東北部的一個大型中、新生代沉積盆地，處于北亞陸間區(qū)和環(huán)太平洋陸緣區(qū)的交接位置，由西部斜坡區(qū)、北部傾沒區(qū)、中央坳陷區(qū)、東南隆起區(qū)和西南隆起區(qū)等一級構造單元構成，中央坳陷區(qū)是最重要的油氣富集單元，大慶長垣、齊家-古龍凹陷、三肇凹陷等是中央坳陷區(qū)主要的二級構造單元。

白堊紀時期是盆地發(fā)育的主要階段，沉積了厚達萬米的非海相火山巖、火山碎屑巖及正常河流相、湖泊相和沼澤相碎屑巖地層。從上至下，盆地蓋層發(fā)育下白堊統(tǒng)火山嶺組、沙河子組、營城組、登婁庫組和泉頭組；上白堊統(tǒng)青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組、明水組和新生界地層。

經(jīng)過多年的勘探開發(fā)工作，目前已發(fā)現(xiàn)扶楊、高臺子、葡萄花、薩爾圖、黑帝廟等油層組，本次研究對象為長垣—三肇凹陷泉頭組的扶楊油層。泉頭組沉積時期盆地處于沉陷階段，沉積相類型主要為三角洲相和湖泊相，包括河道、天然堤、決口扇、水下分流河道、水下天然堤、河口壩和前緣薄層砂等微相類型。

1巖石學特征

泉頭組扶楊油層巖性包括：細砂巖、粉砂巖、含粉砂細砂巖等，巖性總體偏細，巖石類型以長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為主(圖1)。石英含量范圍19.7%～64.29%，平均28.87%；長石含量范圍16.28%～40.26%，平均34.94%；巖屑含量范圍16.67%～53.03%，平均36.19%；雜基含量1%～45%，平均9.35%；膠結物以方解石類為主，含量1%～55%，平均9.99%，其他膠結物還包括次生石英、次生長石等類型。

2物性特征

扶楊油層孔隙度范圍0.8%～25.2%，平均10.88%，主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率范圍(0.01～87.3)×10-3μm2，平均為1.172×10-3μm2，小于1×10-3μm2的樣品占70%以上(圖2和圖3)。因此，扶楊油層總體屬于致密儲層。

一般情況下，膠結物總體不利于孔隙的保存，并會降低儲層的滲透率。由于碳酸鹽膠結物是扶楊油層主要的膠結物類型，碳酸鹽膠結物含量對儲層物性有重要的影響，從圖4和圖5可以看出，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負相關關系。

圖1　三肇地區(qū)扶楊油層砂巖成分三角圖

圖2　三肇地區(qū)孔隙度分布直方圖

3碳酸鹽膠結物發(fā)育特征

3.1碳酸鹽膠結物微觀發(fā)育特征

碳酸鹽主要為方解石和(含)鐵方解石，白云石類較少，方解石包括早期方解石和晚期方解石。薄片下，方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布(圖6-a)，亮晶方解石呈連晶狀膠結，交代原始碎屑顆粒，嚴重堵塞了孔隙(圖6b)。

圖3　三肇地區(qū)滲透率分布直方圖

圖4　三肇地區(qū)孔隙度與碳酸鹽含量關系圖

圖5　三肇地區(qū)滲透率與碳酸鹽含量關系圖

3.2碳酸鹽膠結物宏觀發(fā)育特征

通過巖心觀察發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽對儲層物性和含油性也有重要的影響，碳酸鹽含量一般在一套砂巖底部20～40 cm范圍內(nèi)和薄層砂巖中較發(fā)育，碳酸鹽含量富集砂巖段內(nèi)砂巖略顯灰白色，滴酸強烈起泡，與碳酸鹽含量低的層段相比，其含油性差，一般為干層(圖7 )。經(jīng)統(tǒng)計也表明，一套砂巖中多為底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低(圖8)，與圖4、圖5具有較好的一致性。

a.鐵方解石孤立狀分布；b.鐵方解石連晶狀，并交代碎屑顆粒

扶楊油層多以砂層互層或薄砂厚泥組分為特征，砂巖頂?shù)啄鄮r較發(fā)育，砂泥互層結構有利于泥巖中粘土礦物轉化過程中分離出來的鈣、鐵、鉀等離子進入毗鄰的砂巖中，并在砂巖內(nèi)富集、沉淀，形成碳酸鹽膠結物。

圖7　肇48井扶楊油層(1 943.08 m)

4結語

1)扶楊油層孔隙度主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率范圍小于1×10-3μm2的樣品占70%以上，屬于致密儲層。

2)碳酸鹽膠結物是扶楊油層主要的膠結物類型，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負相關關系。

3)方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布，亮晶方解石呈連晶狀膠結。

4)一套砂巖中多為底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低。

圖8　孔隙度—滲透率—碳酸鹽含量縱向發(fā)育特征

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[中圖分類號]TE122

[文獻標識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)02-0179-02

[作者簡介]張世祥(1964-)，男，河南洛陽人，工程師，主要從事石油地質(zhì)研究和油田資料管理工作。

[收稿日期]2015-12-25