胡娟，丁曉琪

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龍鳳山次凹營城組優(yōu)質(zhì)儲層主控因素

胡娟1，丁曉琪2

（1.中石化東北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，長春 130062；2.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500）

長嶺斷陷龍鳳山次凹營城組碎屑巖儲層普遍物性較差，屬于低孔-特低孔、特低滲-超低滲儲層，局部發(fā)育優(yōu)質(zhì)儲層，但主控因素不清。利用巖心觀察、薄片鑒定、掃描電鏡和物性等資料，分析優(yōu)質(zhì)儲層主控因素包括沉積微相、埋深、巖石骨架顆粒性質(zhì)和溶解作用。扇三角洲前緣水下分流河道砂體是最有利的儲集相帶；埋深3 000-3 500m出現(xiàn)次生孔隙發(fā)育帶；巖石骨架顆粒中剛性顆粒含量大，利于粒間孔隙保存；溶解作用形成大量次生孔隙，是改善儲集性能的關(guān)鍵。通過對優(yōu)質(zhì)儲層主控因素的分析，對后續(xù)勘探開發(fā)有較好的支撐作用。

低滲儲層；沉積微相；巖石骨架顆粒；龍鳳山

長嶺斷陷位于松遼盆地深層中央斷陷區(qū)的中南部，是松遼盆地南部面積最大、資源最豐富的斷陷盆地，面積約1.3×104km2。長嶺斷陷內(nèi)部斷裂發(fā)育，是在晚中生代NNE向基底斷裂的基礎(chǔ)上，經(jīng)侏羅紀(jì)至早白堊世近EW向地殼伸展拆離形成[1，2]。龍鳳山次凹位于松遼盆地長嶺斷陷南部，早期受西部北東向北正鎮(zhèn)邊界斷層控制，形成北西斷、南東超的箕狀斷陷構(gòu)造。

龍鳳山地區(qū)地層自下而上發(fā)育上侏羅統(tǒng)火石嶺組，下白堊統(tǒng)沙河子組、營城組、登樓庫組及泉頭組，上白堊統(tǒng)青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺組及明水組及第四系地層[3]。營城組時期斷陷擴大，東南部形成鼻狀構(gòu)造，凹陷區(qū)向北擴大，沉降和斷陷活動十分強烈，氣候以半干旱為主，沉積物供應(yīng)充分，形成辮狀河—扇三角洲沉積體系，發(fā)育的中－細(xì)礫巖、砂礫巖、中－粗砂巖、細(xì)砂巖可作為良好的儲層。

龍鳳山次凹于2014年9月營城組獲得勘探突破，目前該區(qū)多口井獲得高產(chǎn)，營城組儲層含氣性好，資源量大，具有良好的勘探開發(fā)前景，但儲層物性普遍較差，優(yōu)質(zhì)儲層主控因素不清。利用各種分析化驗資料，系統(tǒng)分析優(yōu)質(zhì)儲層主控因素，對后續(xù)勘探開發(fā)有較好的支撐作用。

1 儲層基本特征

營城組沉積期，龍鳳山次凹發(fā)育西南和東南兩大扇三角洲體系。儲層分布在水下分流河道、席狀砂中。儲層巖性以細(xì)砂巖、礫巖、砂礫巖、含礫細(xì)砂巖、含礫中砂巖為主。巖石類型主要為長石質(zhì)巖屑砂巖，巖屑含量高達(dá)68.5%，成分以巖漿巖巖屑為主，其次為變質(zhì)巖巖屑。碎屑顆粒的分選較差，次棱角狀-次圓狀為主，顆粒接觸關(guān)系復(fù)雜，點接觸、線接觸和凹凸接觸均可見。膠結(jié)類型以薄膜-孔隙型、連晶型、叢生型和晶粒鑲嵌型居多。孔隙類型分為原生粒間孔、粒內(nèi)溶孔、填隙物微孔和裂縫空隙。儲層孔隙度分布范圍較寬，主要集中在4%~8%，平均值為5.6%，滲透率主要集中在0.1×10-3um2～1×10-3um2，平均值為0.6×10-3um2。為低孔-特低孔、低滲-超低滲儲層（圖1）。

圖1 營城組巖心物性柱狀圖

2 優(yōu)質(zhì)儲層主控因素分析

2.1 沉積微相對儲層的控制作用

沉積微相是影響儲層儲集性能的基本因素[4，5，6]。龍鳳山營城組儲層主要發(fā)育扇三角洲前緣水下分流河道微相和席狀砂微相。水下分流河道砂體沉積時水動力強，粒度較大，分選好，雜基含量少，砂體孔隙發(fā)育好，孔隙度和滲透率較高，儲集性能好；席狀砂是由湖浪改造砂壩形成，粒度比較細(xì)，雜基含量較低，壓實作用強，物性相對較差。通過419個巖心樣品分析，營城組各砂組儲層均表現(xiàn)出水下分流河道物性好于席狀砂物性（表1），說明該區(qū)扇三角洲前緣水下分流河道砂體是最有利的儲層。

表1 沉積微相與物性關(guān)系表

2.2埋藏深度對儲層的控制作用

通常情況下，隨著埋藏深度的增加，儲層物性逐漸降低，然而已有的勘探表明，深部碎屑巖中仍然存在大量的優(yōu)質(zhì)儲層[7,8]，在松遼盆地長嶺斷陷營城組中亦發(fā)現(xiàn)了類似的情況。龍鳳山次凹營城組儲層埋藏深度在 2 300~3 700m。通過巖心實測孔隙度與埋深演化曲線可見（圖2），營城組儲層在埋深為 3 000~3 500m處出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育帶，儲集物性最好，孔隙度普遍大于6%，最大可達(dá)13%，滲透率普遍大于0.1×10-3um2，并存在一部分樣品的滲透率達(dá)到1×10-3um2~10×10-3um2，甚至更高。分析認(rèn)為，溶蝕作用形成大量次生孔隙，極大改善了儲層儲集性能。在埋深大于3 500m時，隨著埋深的增加，壓實作用增強，孔隙度普遍小于5%，滲透率小于0.1×10-3um2，物性差。

圖2 實測孔隙度-埋深、滲透率—埋深關(guān)系圖

2.3巖石骨架顆粒性質(zhì)對儲層的控制作用

巖石骨架顆?？煞譃閯傂裕òò胨苄裕?、塑性的兩類。剛性顆粒具有硬度大，抗壓實能力強，不易變形破碎的特性，使原生粒間孔容易保存；塑性顆粒硬度低、塑性大、易壓實變形而發(fā)生塑性流動，充填在粒間孔隙內(nèi)造成孔滲的降低。營城組碎屑巖中剛性的顆粒主要包括石英、長石、燧石、石英巖屑、玄武巖和安山巖；塑性巖屑包括泥板巖、千枚巖屑和云母類碎屑及一些火山玻屑。如圖3中，剛性的顆粒面積百分比在41%，粒間體積基本不發(fā)育，而在圖4中，剛性顆粒面積百分比79%，粒間體積在11.7%。由此可知，骨架顆粒的性質(zhì)和含量影響著營城組碎屑巖儲層的孔隙發(fā)育。

圖3 北1井2652.23m（-），大量塑性巖屑擠占孔隙空間

圖4 北202井3112.55m（-），大量的剛性顆粒間發(fā)育粒間孔

2.4 溶解作用對儲層的控制作用

溶解作用是儲層孔隙形成的首要建設(shè)性成巖作用[9-10]，溶蝕孔隙是龍鳳山地區(qū)營城組重要的儲集空間類型。主要見于儲層內(nèi)部的長石、巖屑及濁沸石膠結(jié)物的溶蝕。營城組碎屑巖中長石溶蝕常形成窗格狀孔隙，甚至鑄模孔，但鑄?？壮１惶妓猁}膠結(jié)物全充填。巖屑的溶蝕較為普遍，可發(fā)育在顆粒的內(nèi)部，也可在顆粒邊緣，常見綠泥石包裹的巖屑顆粒被完全溶蝕所形成的多層綠泥石膜堆置現(xiàn)象。濁沸石的溶蝕則主要沿著膠結(jié)物的外緣或解理。

溶解作用在區(qū)內(nèi)主要可以分為三種：（1）巖屑含量多，綠泥石不發(fā)育的致密砂巖；（2）綠泥石發(fā)育的砂巖；（3）濁沸石發(fā)育的砂巖。在塑性巖屑含量高且綠泥石不發(fā)育的地方，早期的壓實作用嚴(yán)重的破壞了儲層的孔隙結(jié)構(gòu)，尤其是喉道的連通性，致使后期的孔隙水流通受限，溶解作用難以發(fā)生。即使發(fā)生溶蝕，也只有形成一些孤立分散的孔隙。而相反，在綠泥石發(fā)育的地方（綠泥石常的發(fā)育地方一般具有較強的水動力條件），雖然經(jīng)歷了壓實作用及綠泥石礦物的充填作用，但孔隙結(jié)構(gòu)相對來說保護(hù)較好，少部分喉道還具有一定的連通性，有助于孔隙水的流動，常見溶蝕孔（圖5b，圖5c）。在濁沸石膠結(jié)的砂巖中，一是由于濁沸石形成的時間早，在后期壓實作用過程中可承受上覆巖層靜壓力，二是它一定程度上抑制了自生綠泥石的生長，三是濁沸石形成過程中存在體積減少收縮成縫現(xiàn)象。在這些條件下，濁沸石膠結(jié)的砂巖在酸性孔隙水的條件下，極易溶解形成良好的儲層（圖5a，圖5d）。

圖5 龍鳳山成巖作用特征

a：北209井3254.2m（-），濁沸石形成于綠泥石之后；b：北202井3122.55m（-），長石的窗格狀溶蝕孔及部分的剩余粒間孔；c：北202井3099.45m（-），早期綠泥石圍繞著巖屑形成后，巖屑發(fā)生溶蝕，綠泥石呈疊置現(xiàn)象；d：北201-1井3222.96m（-），濁沸石膠結(jié)及濁沸石的溶蝕，可見綠泥石邊的殘余。

圖6 不同類型砂巖儲層孔隙類型分布

通過不同類型砂巖孔隙類型分布圖（圖5）和不同類型孔隙面孔率分布圖（圖6）和可知，營城組砂巖中主要的儲集孔隙空間為溶孔和微孔，其中濁沸石溶蝕砂巖總面孔率最大，其次是壓實+綠泥石膠結(jié)砂巖。因此，認(rèn)為龍鳳山地區(qū)營城組溶解作用是改善儲層性質(zhì)的關(guān)鍵。

3 結(jié)論

1）龍鳳山次凹發(fā)育西南和東南兩大扇三角洲體系。儲層分布在水下分流河道、席狀砂中。巖石類型主要為長石質(zhì)巖屑砂巖，巖屑含量高，成分以巖漿巖和變質(zhì)巖巖屑為主?？紫额愋头譃樵ｉg孔、粒內(nèi)溶孔、填隙物微孔和裂縫空隙。屬于低孔-特低孔、特低滲-超低滲儲層。

圖7 不同類型孔隙面孔率分布

2）龍鳳山次凹營城組優(yōu)質(zhì)儲層主控因素包括：沉積微相、埋深、骨架顆粒性質(zhì)和溶解作用。沉積微相中的扇三角洲前緣水下分流河道儲層物性最好；受壓實作用影響，埋深越大、物性越差，但3 000~3 500m溶解作用強烈，出現(xiàn)次生孔隙發(fā)育帶，物性較好，大于3 500m物性變差；巖石骨架顆粒中剛性顆粒含量大，利于粒間孔隙保存；溶解作用形成次生孔隙，使儲集性能變好。

3）通過對龍鳳山次凹營城組優(yōu)質(zhì)儲層主控因素的分析，認(rèn)為溶解作用是改善營城組儲層性質(zhì)的關(guān)鍵，儲層主要的儲集孔隙空間為溶孔和微孔，其中濁沸石溶蝕砂巖總面孔率最大，其次是壓實+綠泥石膠結(jié)砂巖。因此，在尋找有利相帶的同時，尋找濁沸石、綠泥石發(fā)育的利于次生孔隙形成的環(huán)境，同時考慮埋深對儲層的影響，是下步尋找優(yōu)質(zhì)儲層的方向。

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Main Control Factors of High Quality Reservoir of the Yingcheng Formation in the Longfengshan Sub-Sag

HU Juan1DING Xiao-qi2

(1-Research Institute of Exploration and Development, Northeast Division, Sinopec Group, Changchun 130062; 2-College of Geological Sciences and Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500)

Generally, clastic reservoir of the Yingcheng Formation in the Longfengshan sub-sag is characterized by poor physical property with low porosity and poor permeability. The high quality reservoir is only developed in some areas. This paper deals with main control factors such as sedimentary microfacies, burial depth, rock skeleton particles properties and dissolution for the local high quality reservoir based on data on drilling core, thin-section, SEM and so on. The study indicates that the fan delta front underwater distributary channel sand body is the most fluvial reservoir facies zone, secondary porosity-developed zone is in the burial depth of 3000-3500 m, large amount of rigid grains among the rock skeleton particles is favorable for intergranular pore preservation and dissolution is the key to improve the reservoir performance.

low permeability reservoir; sedimentary microfacies; rock skeleton particle; Longfengshan

P618.13

A

1006-0995（2017）02-0246-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.016

2016-11-14

胡娟（1983-），女，四川省南充市人，工程師，現(xiàn)從事油氣勘探工作