摘 要:在近年來(lái)對(duì)鄂爾多斯盆地的油氣勘探中,我們認(rèn)識(shí)到下組合具有較好的成藏潛力。因此以鄂爾多斯盆地南部為研究對(duì)象,通過(guò)野外勘察,巖芯調(diào)查,薄片鑒定,測(cè)試分析等技術(shù)手段,系統(tǒng)的研究了研究區(qū)馬六段的儲(chǔ)層特征。研究認(rèn)為:研究區(qū)儲(chǔ)層屬低孔儲(chǔ)層、低滲透儲(chǔ)層,孔隙度以0.5%~1%為主,滲透率主要集中分布于0.005~0.001×10-3um2和>0.05×10-3um2兩個(gè)區(qū)間。白云巖儲(chǔ)層隨孔隙度的增加,滲透率也在增加,二者協(xié)同性好,孔隙間能形成良好的溝通渠道,可成為較好的儲(chǔ)層類(lèi)型。
關(guān)鍵詞:鄂爾多斯盆地南部;馬六段;儲(chǔ)層特征
前言
近年對(duì)鄂爾多斯盆地的研究愈發(fā)深入,但對(duì)盆地南部的認(rèn)識(shí)尚顯薄弱,其實(shí)盆地南部的油氣潛力不可小覷。盆地奧陶系中組合多個(gè)層段均可形成有效的“生儲(chǔ)蓋”組合[1],有很好的成藏潛力,下組合成藏潛力亟待下一步探索。因?yàn)槟喜康挠蜌饪碧接袧摿?,但未取得進(jìn)展,因此有了這篇“鄂爾多斯盆地南部馬六段成巖作用及儲(chǔ)層特征”。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
根據(jù)鄂爾多斯盆地構(gòu)造及古地理發(fā)育特征,可將盆地構(gòu)造演化歷史劃分為晚元古代坳拉谷、早古生代淺海臺(tái)地、晚古生代濱海平原、中生代內(nèi)陸盆地和新生代周邊斷陷五個(gè)階段[2]。
早古生代鄂爾多斯盆地和華北地區(qū)一樣,古地貌地勢(shì)呈中間高、東西兩側(cè)低、北高南低的態(tài)勢(shì)。奧陶紀(jì)末,加里東運(yùn)動(dòng)使全區(qū)抬升,風(fēng)化剝蝕了相應(yīng)的志留系、泥盆系及下石炭統(tǒng)地層,沉積中斷一億年以上,形成奧陶系頂部風(fēng)化殼。
2 巖石學(xué)特征
2.1 晶粒結(jié)構(gòu)白云巖
晶粒結(jié)構(gòu)白云巖是指不保存原巖結(jié)構(gòu)的白云巖,盆地南部馬六段該類(lèi)白云巖以細(xì)晶白云巖居多,少數(shù)為中-細(xì)晶結(jié)構(gòu)或粉-細(xì)晶結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1),晶體多呈半自形-自形,晶體邊界平直,晶體間多為貼面接觸,晶體邊緣往往較中心干凈,在反射光下,可見(jiàn)白云石晶體間被有機(jī)質(zhì)充填,表明曾經(jīng)歷過(guò)油氣充注過(guò)程。該類(lèi)巖石通常發(fā)育晶間孔、晶間溶孔及溶孔,甚至形成溶渣狀晶間孔,因此,該類(lèi)巖石面孔率較高,溶蝕作用發(fā)育時(shí)面孔率更高,是馬六段白云巖型儲(chǔ)層的主力儲(chǔ)集巖石。
2.2 殘余結(jié)構(gòu)白云巖
具殘余結(jié)構(gòu)的白云巖主要為殘余砂屑白云巖,白云石達(dá)細(xì)晶級(jí),白云石晶體表面較臟,晶體半自形,晶體邊界非直面,彼此近貼面接觸,殘余晶間孔周邊白云石具亮邊,白云石晶體間可見(jiàn)黑色有機(jī)質(zhì)充填,這類(lèi)白云巖發(fā)育少量晶間孔,面孔率1%~2%(圖2),可成為有效儲(chǔ)層。另外一類(lèi)具殘余結(jié)構(gòu)白云巖為殘余藻紋層殘余砂屑白云巖,白云石晶體細(xì)晶級(jí),晶體半自形,晶體邊界曲面-直面,晶體近貼面接觸,殘余砂屑間多為亮晶白云石膠結(jié),可見(jiàn)顏色稍暗的殘余藻紋層,該類(lèi)巖石較少見(jiàn)晶間孔。殘余結(jié)構(gòu)白云巖表明馬六段沉積時(shí)應(yīng)為相對(duì)高能的環(huán)境,該巖石系砂屑灰?guī)r或藻紋層砂屑灰?guī)r經(jīng)白云巖化作用改造而成。
3 儲(chǔ)集空間
對(duì)盆地南部馬六段所遇白云巖剖面陜西千陽(yáng)大橋奧陶系剖面、淳探1井、淳2井以及旬探1井34塊鑄體薄片進(jìn)行觀察,見(jiàn)孔薄片30片,遇孔率88.23%,主要為晶間孔、晶間溶孔、溶縫和裂縫,它們遇孔率分別為52.9%、17.6%、8.8%和8.8%,這說(shuō)明白云巖化作用形成的白云巖晶間孔,以及在此基礎(chǔ)上經(jīng)大氣淡水改造的晶間溶孔是主要的孔隙類(lèi)型,伴有溶縫和裂縫共同構(gòu)成了盆地南部馬六段的孔隙系統(tǒng)。各種孔隙分布頻率如圖3所示。
3.1 晶間孔
晶間孔是盆地南部?jī)?nèi)白云巖儲(chǔ)層中主要儲(chǔ)集空間之一,發(fā)育于粉-細(xì)晶白云巖、細(xì)晶白云巖和殘余生屑粉晶云巖中。大多數(shù)白云石鑲嵌狀接觸,晶間孔細(xì)小。孔隙主要分布于自形度較好的晶體之間,白云石晶粒越大,晶間孔越發(fā)育。顯微鏡下,見(jiàn)晶間孔多呈三角形或規(guī)則多邊形,為不均勻斑狀分布或零星分布。部分被自生石英、方解石、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)(瀝青)等后生礦物充填,面孔率最大可達(dá)5%。
3.2 溶孔
因受到不同因素的溶蝕作用而形成的不規(guī)則孔隙,是盆地南部碳酸鹽巖另一重要的次生孔隙類(lèi)型。研究區(qū)內(nèi)經(jīng)早期淡水溶蝕和晚成巖階段的埋藏巖溶作用,部分白云石晶粒被溶蝕,形成分布不均勻晶間溶孔,局部溶孔被后期的細(xì)-中晶方解石、白云石等充填。其中,部分溶孔又經(jīng)進(jìn)一步溶蝕改造成為更大的晶間溶孔,擴(kuò)大后的溶孔邊緣不規(guī)則,可連通之前鄰近的分散的溶孔,有的甚至可達(dá)溶洞級(jí)別,孔隙率最大可達(dá)10%,大大提高了孔隙率,成為良好的儲(chǔ)集空間。
3.3 溶縫
溶縫與盆地內(nèi)地層的抬升暴露有關(guān),地層暴露于地表遭受風(fēng)化淋濾,流體在構(gòu)造作用產(chǎn)生的破裂縫中流動(dòng),使裂縫兩側(cè)巖石組分遭受溶蝕,顯微鏡下具有明顯的溶蝕痕。其形態(tài)彎曲,數(shù)量不等,寬窄不一,通常為交錯(cuò)分布的網(wǎng)狀造型,常與溶孔伴生。隨著地層再度沉積埋藏,溶縫部分被后生方解石充填成為方解石脈或部分被殘存的鐵泥質(zhì)、自生石英等物質(zhì)充填,在一定程度上阻礙了流體的滲流,降低了孔滲率。
4 物性特征
鄂爾多斯盆地馬六段沉積在全盆地多為厚層塊狀的灰?guī)r,但在盆地西南部局部區(qū)域因特殊的沉積環(huán)境而發(fā)生白云巖化,形成了一套白云巖儲(chǔ)集體。對(duì)陜西岐山苜蓿河馬六段和陜西千陽(yáng)馬六段的白云巖分別采集樣品進(jìn)行分析,同時(shí)收集長(zhǎng)慶油田淳2井馬六段分析測(cè)試結(jié)果,共38組數(shù)據(jù),來(lái)研究盆地南部礁灘的潛力??傮w而言,盆地南部馬六段孔隙度、滲透率均好于生物礁(灘),屬于低孔低滲型儲(chǔ)層,在這套白云巖內(nèi)可見(jiàn)殘存藻絲體,實(shí)質(zhì)為藻礁(灘)白云巖化的結(jié)果。主要物性特征如下。
4.1 孔隙度
研究南緣馬六段白云巖孔隙度數(shù)據(jù)共38個(gè),其中剖面6個(gè),鉆井32個(gè),最大值12.1%,最小值0.2%,平均值1.54%。從測(cè)試數(shù)據(jù)所做的頻率分布圖來(lái)看,0.5%~1%之間的數(shù)據(jù)19個(gè),占50%,介于1%~2%的數(shù)據(jù)7個(gè),占18.4%,>2%的數(shù)據(jù)有6個(gè),出現(xiàn)頻率15.8%,其余孔隙度<0.1%,出現(xiàn)頻率為15.8%(圖4),這表明盆地南部馬六段白云巖孔隙度比礁灘型儲(chǔ)層孔隙度高,但比較而言相對(duì)偏低,屬低孔儲(chǔ)層。
4.2 滲透率
受樣品限制,4個(gè)樣品未測(cè)到滲透率值,且有4個(gè)樣因裂縫影響,滲透率值異常,剔除這些數(shù)值,馬六段白云巖滲透率最大2.914×10-3um2,最小0.001×10-3um2,平均0.266×10-3um2。從所做的滲透率頻率統(tǒng)計(jì)直方圖來(lái)看,白云巖滲透率主要集中分布于于0.005~0.001×10-3um2和>0.05×10-3um2兩個(gè)區(qū)間,前者出現(xiàn)頻率35.3%,后者41.2%,其余分布于二者之間(圖5)。這表明盆地南部馬六段白云巖滲透率相對(duì)礁灘而言要高,但相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層偏低,屬于低滲透儲(chǔ)層,具有一定的勘探潛力。
4.3 孔滲關(guān)系
剔除地表因溶蝕改造明顯的樣和裂縫導(dǎo)致滲透率異常的樣品,共有29組有效的孔隙度-滲透率對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù),做出二者關(guān)系圖(圖6),以分析儲(chǔ)層的相關(guān)特征。
從所做的關(guān)系圖來(lái)看,二者指數(shù)相關(guān),相關(guān)性較好,相關(guān)度0.25,且投點(diǎn)比較集中,這表明白云巖儲(chǔ)層隨孔隙度的增加,滲透率也在增加,二者協(xié)同性好,孔隙間能形成良好的溝通渠道,可成為較好的儲(chǔ)層類(lèi)型,值得進(jìn)一步關(guān)注,深入探究。
參考文獻(xiàn)
[1]楊華,包洪平.鄂爾多斯盆地奧陶系中組合成藏特征及勘探啟示[J].天然氣工業(yè),2011,12:11-20+124.
[2]吉海龍.鄂爾多斯蘇里格地區(qū)上古生界儲(chǔ)層沉積相與砂體分布研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2007.