王兆朋(中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院,天津 300280)
歧口凹陷中北部沙一下湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的影響因素
王兆朋(中國石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院,天津 300280)
歧口凹陷中北部沙一下湖成碳酸鹽巖主要分布在歧口凹陷的西緣,被稱作為碳酸鹽巖階地。其西面和東南面是起伏不太大的灰?guī)r隆起,東北部是沉降較快的碎屑巖沉積區(qū)。儲(chǔ)層既不同于海相碳酸鹽巖也不同于砂巖,但與二者又都有相似性。與海相碳酸鹽巖相似處表現(xiàn)在受成巖后生作用,特別是溶蝕作用影響嚴(yán)重,與砂巖相似表現(xiàn)在與粒屑含量有關(guān)。巖石類型是控制儲(chǔ)層發(fā)育的直接因素,由好到差的順序是:生物灰?guī)r、鮞灰?guī)r、陸屑灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。對于湖相碳酸鹽巖,不同的巖石類型分布于不同的沉積相帶。因此沉積相是影響儲(chǔ)層發(fā)育的最主要的因素,而裂縫的發(fā)育又受控于多種因素。
湖成碳酸鹽巖;溶蝕作用;沉積相;成巖后生作用
對于湖相碳酸鹽巖,不同的巖石類型分布于不同的沉積相帶。因此沉積相是影響儲(chǔ)層發(fā)育的最主要的因素。在此進(jìn)一步的剖析影響的原因。
1.1粒/基比值與儲(chǔ)層的關(guān)系
所謂粒/基是指顆粒與基質(zhì)的比值,孔隙度大小與粒/基比值成正比(圖1),隨著粒/基比值增大,孔隙度增高。粒/基比值高反映沉積的水體能量較強(qiáng),泥質(zhì)較少,顆粒間以接觸式或孔隙式接觸,原生孔隙度大。同時(shí)被保存的原生孔隙為酸性水的通道創(chuàng)造了條件,有利于溶蝕孔隙的形成,進(jìn)一步使巖石孔隙度增大。
圖1 中北區(qū)沙一下碳酸鹽巖粒/基比與孔滲關(guān)系圖
1.2生物碎屑含量與儲(chǔ)層的關(guān)系
生物碎屑含量影響儲(chǔ)層的發(fā)育程度。隨生物碎屑含量的增多,孔隙度增大。呈正相關(guān)關(guān)系。這是因?yàn)樯锼樾蓟規(guī)r中,溶模孔普遍非常發(fā)育。并且這種碳酸鹽巖形成的水動(dòng)力能量較強(qiáng),分選較好,泥質(zhì)少,儲(chǔ)集性能好。這次研究特別統(tǒng)計(jì)了鮞灰?guī)r中生物碎屑含量與孔隙度關(guān)系,基本呈正相關(guān)的線性關(guān)系。研究認(rèn)為鮞灰?guī)r孔—滲分布范圍大的原因是主要為生物碎屑的含量不同造成的。
1.3基質(zhì)中粉晶含量與儲(chǔ)層的關(guān)系
歧口凹陷中北部沙一下白云質(zhì)灰?guī)r基本以泥晶或粉—泥晶灰?guī)r為主,從而忽略了一些粉晶灰?guī)r的存在。在孔隙度和滲透率分布研究看出,泥晶灰?guī)r集中于低孔—滲范圍,但也有一些特殊點(diǎn)孔—滲值較高。據(jù)分析,泥晶灰?guī)r中隨粉晶含量的增高,孔隙度增大,因此認(rèn)為高孔—滲值和粉晶灰?guī)r發(fā)育有關(guān)。薄片分析中也見到粉晶灰?guī)r如k131井1791.2m。手標(biāo)本類似于鈣質(zhì)砂巖。
歧口凹陷中北部沙一下儲(chǔ)層裂縫以構(gòu)造裂縫為主,受多種因素的控制,其中以斷層、巖性、白云巖的單層沉積厚度的影響較為明顯。
2.1斷層影響
靠近斷層的附近,裂縫通常比較發(fā)育。如處于港西斷層附近的齊家務(wù)地區(qū),巖芯觀察白云巖中見多條裂縫,裂縫寬度可達(dá)6~8mm。羊二莊斷階帶的zh59井,在1953.9m白云巖中如見到裂縫。南大港斷層附近的王徐莊油田,雖因巖芯保存不全而未見到巖芯中的裂縫,但該區(qū)在鉆井過程中有泥漿漏失,發(fā)生水竄的現(xiàn)象,如q653中鉆井過程中,鉆遇2117.52m漏失泥漿100m3。間接地說明可能有縫的存在。
2.2巖性、層厚的影響
巖石脆性大,易發(fā)生脆性變形而成裂縫。白云巖較灰?guī)r性脆,因此,巖芯觀察中多在白云巖中見有裂縫存在。但是對于湖泊碳酸鹽巖,白云巖與泥頁巖多以薄互層的狀態(tài)出現(xiàn)。泥頁巖為塑性地層,這本身就束縛了白云巖中裂縫的發(fā)育。也就是說,裂縫的發(fā)育程度,對白云巖的單層沉積厚度有一定要求。
在w38井系統(tǒng)的巖芯觀察中發(fā)現(xiàn),第五次取心中,1979.07~1977.48m,白云巖約占40%,紋層發(fā)育,薄層厚度1~2mm,未見裂縫。1976.88m,仍為互層,但白云巖條帶增加,占50%以上,巖層厚度增加至0.5~1cm,發(fā)育小裂縫,縫寬<0.1mm,含油。1974.78m,泥巖與白云巖互層,白云巖單層厚度最大增加至10~20cm,白云巖裂縫發(fā)育,1976.28m截面見兩條大裂縫,縫寬6~8mm,并見4-5條小裂縫,縫寬3mm,裂縫方向基本一致,僅見一條被方解石充填,其余含油。1973.71m,含白云質(zhì)的條帶的深灰色泥巖。
通過以上研究可以看出,歧口凹陷中北部沙一下湖成碳酸鹽巖顆粒成份、含量、膠結(jié)物成份含量、溶蝕作用的程度等方面的不同,以及裂縫發(fā)育程度的不同,決定了沙一下碳酸鹽巖儲(chǔ)層在各個(gè)區(qū)塊儲(chǔ)集性能的差別。