王磊

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司第八大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000)

松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層特征及主控因素分析

王磊

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司第八大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000)

以層序地層學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)理論為指導(dǎo)，結(jié)合巖心觀察、薄片鑒定、物性分析、X-衍射等測(cè)試方法，對(duì)松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層特征及其主控因素進(jìn)行了深入的剖析。研究表明，區(qū)內(nèi)葡萄花油層巖性主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，結(jié)構(gòu)以細(xì)砂巖、粉砂巖為主；孔隙類型主要為殘余原生孔隙；依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型及埋藏深度將儲(chǔ)層劃分為4類；碎屑粒度、填隙物、壓實(shí)作用及沉積相帶為區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層的主要控制因素。

松遼盆地；儲(chǔ)層；葡萄花油層；主控因素

G地區(qū)作為松遼盆地北部重要的勘探區(qū)一直以來(lái)備受關(guān)注，其勘探范圍東接安達(dá)-肇州背斜帶，西至古龍斷陷的上傾尖滅邊界，呈南北向條帶狀展布，為長(zhǎng)期的繼承性深水湖盆凹陷[1,2]。葡萄花油層為該區(qū)的主力產(chǎn)油層，具埋藏淺、物性好、產(chǎn)量高等優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步有效指導(dǎo)該層位油藏的勘探與開(kāi)發(fā)，筆者在探討其儲(chǔ)層巖石特征，劃分孔隙及儲(chǔ)層類型的基礎(chǔ)上，深入剖析了儲(chǔ)層主控因素[3,4]。

1 儲(chǔ)層巖石特征

圖1 研究區(qū)巖石類型三角圖

通過(guò)對(duì)常規(guī)及鑄體薄片的觀察與統(tǒng)計(jì)表明，研究區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層的巖性主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，少數(shù)為長(zhǎng)石砂巖(圖1)。碎屑成分以巖屑為主(23.6%～64.8%，平均43.4%)，長(zhǎng)石次之(18.3%～41.7%，平均31.4%)，石英最低(14.8%～39.6%，平均25.2%)。黏土礦物主要有蒙脫石、伊-蒙混層、伊利石、高嶺石、綠泥石及少量的綠-蒙混層。此外，在大段砂巖體的頂部或底部碳酸鹽含量相對(duì)較高，局部地區(qū)發(fā)育鈣質(zhì)砂巖或含鈣砂巖，說(shuō)明區(qū)內(nèi)中上部組合為一套成分成熟度相對(duì)較低的砂巖儲(chǔ)層。

區(qū)內(nèi)巖石結(jié)構(gòu)以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，其次為中砂巖、粉細(xì)砂巖(圖1)。主要粒級(jí)為0.03～0.30mm，部分可達(dá)0.4mm以上。全區(qū)砂巖分選基本上為好-中等，磨圓程度中等，以次棱狀為主，部分為次棱-次圓狀；風(fēng)化程度為中度，少數(shù)為中-深度；接觸關(guān)系有點(diǎn)式、點(diǎn)-線式及線-點(diǎn)式，個(gè)別井發(fā)育有線式。上述結(jié)構(gòu)特征均說(shuō)明區(qū)內(nèi)中上部組合砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度比較高[5]。

2 孔隙類型

通過(guò)鏡下薄片觀察，研究區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層中可見(jiàn)孔隙以殘余原生粒間孔為主，其體積分?jǐn)?shù)約占70%以上(圖2)，次為硅酸鹽顆粒溶孔(尤以長(zhǎng)石溶孔為主)，包括粒內(nèi)、粒緣溶孔和鑄?？?體積分?jǐn)?shù)小于30%)(圖3)，偶見(jiàn)灰、云質(zhì)膠結(jié)物輕微溶蝕。

圖3 硅酸鹽顆粒溶孔鏡下照片

1)殘余原生粒間孔 是碎屑顆粒之間的原生孔隙在后期成巖過(guò)程中經(jīng)過(guò)壓實(shí)、膠結(jié)等作用未被破壞而得以保留的一部分孔隙。

2)硅酸鹽顆粒溶孔 硅酸鹽礦物特別是長(zhǎng)石多形成于巖漿作用，化學(xué)成分相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)其轉(zhuǎn)移至沉積巖中賦存時(shí)，與地層中的酸性流體接觸，發(fā)生溶蝕，形成粒內(nèi)、粒緣及鑄模等溶孔類型，并伴以石英的次生加大及次生黏土礦物的形成。

3 儲(chǔ)層類型

筆者通過(guò)對(duì)85塊樣品鑄體薄片的重新鑒定，并結(jié)合前人研究[6～8]分析認(rèn)為，研究區(qū)主要發(fā)育以下4種儲(chǔ)層類型：粗粒級(jí)弱壓實(shí)原生孔隙發(fā)育型，細(xì)粒級(jí)強(qiáng)壓實(shí)原生孔隙不發(fā)育型，淺埋細(xì)粒級(jí)弱壓實(shí)黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型，深埋粗粒級(jí)黏土膜、粒間孔發(fā)育型。

1)粗粒級(jí)弱壓實(shí)原生孔隙發(fā)育型 碎屑顆粒粒級(jí)相對(duì)粗(主要為中細(xì)砂巖級(jí)別以上)，壓實(shí)強(qiáng)度比較弱，以原生孔隙為主的儲(chǔ)層。該類儲(chǔ)層孔隙度平均為21.7%，滲透率平均為109mD，面孔率平均為15%，具有一定的石英次生加大現(xiàn)象，顆粒間接觸關(guān)系以線-點(diǎn)式為主，膠結(jié)類型為孔隙-再生型(圖4(a))。

2)細(xì)粒級(jí)強(qiáng)壓實(shí)原生孔隙不發(fā)育型 碎屑顆粒粒級(jí)相對(duì)較細(xì)(主要為細(xì)砂巖級(jí)別以下的粉砂巖、粉細(xì)砂巖)，壓實(shí)強(qiáng)度較高，原生孔隙不發(fā)育，溶孔有一定發(fā)育的儲(chǔ)層。該類儲(chǔ)層孔隙度平均為8.9%，滲透率平均為0.29mD，面孔率平均為5%，石英次生加大現(xiàn)象明顯，顆粒間接觸關(guān)系為線式，膠結(jié)類型為再生-孔隙型(圖4(b))。

3)淺埋細(xì)粒級(jí)弱壓實(shí)黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型 該類儲(chǔ)層埋藏深度相對(duì)較淺(1500m左右)，碎屑顆粒粒級(jí)相對(duì)較細(xì)(細(xì)砂巖級(jí)別以下)，壓實(shí)強(qiáng)度弱，黏土膜較發(fā)育。由于黏土膜的形成抑制石英次生加大現(xiàn)象，極大程度地保護(hù)了原生孔隙，故該類儲(chǔ)層孔隙度較高，平均為19.8%，滲透率平均為1.9mD，面孔率平均為11%。顆粒間觸關(guān)系為點(diǎn)式，膠結(jié)類型為薄膜-孔隙型(圖4(c))。

4)深埋粗粒級(jí)黏土膜、粒間孔發(fā)育型 該類儲(chǔ)層埋藏深(2000m左右)、顆粒粒級(jí)較粗。儲(chǔ)層孔隙度平均為18.4%，滲透率平均為1.71mD，面孔率平均為10%，具微弱石英次生加大現(xiàn)象，顆粒間接觸關(guān)系為線-點(diǎn)式，膠結(jié)類型為薄膜型(圖4(d))。

從4種儲(chǔ)層類型的孔隙特征及物性來(lái)看，粗粒級(jí)弱壓實(shí)原生孔隙發(fā)育型為有利的儲(chǔ)層；淺埋細(xì)粒級(jí)弱壓實(shí)黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型和深埋粗粒級(jí)黏土膜、粒間孔發(fā)育型是相對(duì)有利的儲(chǔ)層；細(xì)粒級(jí)強(qiáng)壓實(shí)原生孔隙不發(fā)育型為差儲(chǔ)層。

4 儲(chǔ)層控制因素

4.1 碎屑粒度

結(jié)合鑄體、常規(guī)薄片鑒定，物性分析，粒度分析等資料對(duì)葡萄花油層中不同粒級(jí)巖石的孔隙度和滲透率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1)。結(jié)果表明，隨著碎屑粒度的變粗，孔隙度、滲透率也在得到相應(yīng)的改善，但粒度對(duì)孔隙度的影響明顯弱與其對(duì)滲透率的影響。不同粒級(jí)巖石，在滲透率上的差別有的甚至可以達(dá)到幾個(gè)數(shù)量級(jí)之多，特別是細(xì)砂巖向中細(xì)砂巖、細(xì)中砂巖、中砂巖過(guò)渡時(shí)。

4.2 填隙物

區(qū)內(nèi)葡萄花油層中泥質(zhì)含量較高，從填隙物體積分?jǐn)?shù)與孔隙度、滲透率的關(guān)系圖(圖5)中可以看出：填隙物與孔隙度呈線性負(fù)相關(guān)，而與滲透率則呈對(duì)數(shù)負(fù)相關(guān)；在相同粒級(jí)情況下，孔隙度、滲透率隨著填隙物體積分?jǐn)?shù)的增加而降低；在填隙物體積分?jǐn)?shù)相同情況下，粗粒級(jí)的儲(chǔ)層物性好于細(xì)粒級(jí)；填隙物體積分?jǐn)?shù)雖與孔隙度具一定的相關(guān)性，但對(duì)其控制作用不突出，而填隙物與滲透率相關(guān)性較好，對(duì)其控制作用較為明顯，在相同的填隙物體積分?jǐn)?shù)下，中砂巖和細(xì)砂巖的滲透率可以有數(shù)量級(jí)上的差異。

圖5 研究區(qū)填隙物體積分?jǐn)?shù)與滲透率、孔隙度關(guān)系圖

4.3 壓實(shí)作用

研究區(qū)葡萄花油層頂界最淺埋深1253m，最深2098m，埋深的變化導(dǎo)致儲(chǔ)層成巖壓實(shí)強(qiáng)度不同，進(jìn)而影響儲(chǔ)層物性。從埋深與孔隙度、滲透率相關(guān)關(guān)系圖(圖6)及統(tǒng)計(jì)表(表2)中可以看出：相同粒級(jí)的砂巖物性隨著埋深的增加而變差；相同埋深的砂巖物性粗粒級(jí)好于細(xì)粒級(jí)；大致以1400m為界，在該界面以上孔隙度、滲透率與埋深相關(guān)性不明顯，而在該界面以下孔隙度、滲透率與埋深相關(guān)性較好，隨著埋深的增加呈現(xiàn)較為明顯的變差趨勢(shì)。

圖6 埋深與孔隙度、滲透率關(guān)系圖

注：表中數(shù)據(jù)為“最小值～最大值(平均值)”。

4.4 沉積相

沉積相類型控制著粒度、填隙物含量及黏土礦物類型，在埋藏深度相近的情況下，沉積微相類型是控制儲(chǔ)層優(yōu)劣的主要因素，河口壩、分流河道砂體儲(chǔ)層性質(zhì)最優(yōu)，遠(yuǎn)砂壩-席狀砂次之；相同沉積微相類型砂巖儲(chǔ)層中，埋深(或成巖作用強(qiáng)度)是控制儲(chǔ)層優(yōu)劣的主要因素，埋藏淺的儲(chǔ)層物性要明顯好于埋藏深的儲(chǔ)層物性。

5 結(jié)論

1)松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，少數(shù)為長(zhǎng)石砂巖，巖石結(jié)構(gòu)以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，其次為中砂巖、粉細(xì)砂巖。

2)依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型及埋藏深度將研究區(qū)儲(chǔ)層可劃分為4類，分別為粗粒級(jí)弱壓實(shí)原生孔隙發(fā)育型，細(xì)粒級(jí)強(qiáng)壓實(shí)原生孔隙不發(fā)育型，淺埋細(xì)粒級(jí)弱壓實(shí)黏土膜、原生孔隙較發(fā)育型，深埋粗粒級(jí)黏土膜、粒間孔發(fā)育型。

3)研究區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層主要受碎屑粒度、填隙物、壓實(shí)作用、沉積相等因素共同控制。

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[編輯] 鄧?yán)?/p>

2016-09-12

國(guó)家油氣重大專項(xiàng)(2011ZX05001-001-04)。

王磊(1982-)，男，工程師，主要從事石油地質(zhì)及氣井現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作，wangl_cs@163.com。

TE122.2

A

1673-1409(2017)15-0014-05

[引著格式]王磊.松遼盆地北部G地區(qū)葡萄花油層儲(chǔ)層特征及主控因素分析[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(15):14～18.