于雯泉 王 路 陸梅娟

(中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

高郵凹陷阜一段致密砂巖孔隙演化差異分析

于雯泉 王 路 陸梅娟

(中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

通過(guò)微觀薄片圖像、壓汞實(shí)驗(yàn)與埋藏史等分析手段，對(duì)高郵凹陷阜一段致密砂巖開(kāi)展了成巖作用與孔隙演化的定量分析，認(rèn)為其成巖過(guò)程十分復(fù)雜，壓實(shí)與膠結(jié)作用強(qiáng)烈，成巖階段多進(jìn)入中成巖A2期。而且由于后期的不規(guī)則抬降運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其儲(chǔ)層物性不僅存在與深度關(guān)系不匹配的現(xiàn)象，也存在各構(gòu)造單元儲(chǔ)層物性與深度關(guān)系自成獨(dú)立演化的現(xiàn)象。研究表明南部斷裂帶阜一段儲(chǔ)層的現(xiàn)今埋深遠(yuǎn)小于最大古埋深，具有先致密后成藏的特點(diǎn)，孔隙度和滲透率雖然低，但是有效孔隙的聯(lián)通性較好，油藏通過(guò)壓裂可以獲得較好的產(chǎn)能。而內(nèi)坡—深凹帶地區(qū)的現(xiàn)今埋深大于古埋深，具有成藏后又進(jìn)一步致密化的特點(diǎn)，這導(dǎo)致該區(qū)油藏含油飽和度較高，但是孔隙的聯(lián)通性較差，開(kāi)發(fā)較為困難。

致密砂巖 孔隙演化 成巖作用 定量化 高郵凹陷

高郵凹陷阜寧組是蘇北盆地的主力勘探層系之一，隨著勘探程度的不斷提高，深層的阜一段(E1f1)也越來(lái)越為人們所重視。阜一段具有滿盆皆砂的特點(diǎn)，但其物性比阜三段(E1f3)整體要差，有超過(guò)一半的鉆井?dāng)?shù)據(jù)表明其多為致密砂巖，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，高郵凹陷阜一段致密砂巖主要分布在高郵凹陷的深凹帶、北斜坡沙花瓦中內(nèi)坡、車(chē)邏地區(qū)和南斷階的低臺(tái)階地區(qū)，其中在北斜坡中內(nèi)坡到車(chē)邏一帶，主要分布在埋深大于2 800 m的范圍內(nèi)(圖1)。從滲透率的角度來(lái)看，幾乎各深度段都有大量的滲透率不大于1 mD的數(shù)據(jù)點(diǎn)，尤其是在南部斷階帶埋深只有2 000 m左右依然廣泛分布，這說(shuō)明阜一段的致密砂巖分布幾乎不受現(xiàn)今埋深的影響，應(yīng)該與古埋深和成巖作用有關(guān)。本文從成巖特征入手，通過(guò)定量的手段分區(qū)帶來(lái)探討高郵凹陷阜一段致密砂巖的孔隙演化過(guò)程。

圖1 高郵凹陷阜一段致密砂巖分布

1 成巖作用特征

阜一段沉積時(shí)期，高郵凹陷是一個(gè)多物源多水系的匯水盆地，分為北部的淺水三角洲和南部的扇三角洲，沉積環(huán)境為陸上至淺水充氧陸源湖泊。巖性主要為長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖。石英含量一般50%～80%，長(zhǎng)石含量10%～25%，巖屑含量10%～30%，分選中等—偏差，磨圓中等，多呈次圓狀—次棱角狀，結(jié)構(gòu)成熟度較阜三段差[1-2]。由于阜一段物源多，其成熟度在垂向上和平面上均差于阜三段。碎屑間以線—凹凸接觸為主，粒間主要為方解石、鐵方解石、及粘土共同膠結(jié)和充填。

1.1 壓實(shí)作用

高郵凹陷深凹—內(nèi)坡帶的阜一段埋深較大，而且砂巖、粉砂巖中軟顆粒含量較少，其壓實(shí)作用應(yīng)表現(xiàn)得相當(dāng)強(qiáng)烈，但是由于阜一段儲(chǔ)層的碳酸鹽膠結(jié)物含量較高，導(dǎo)致了壓實(shí)作用被這些填充物所抵制，致使礦物顆粒之間的接觸關(guān)系多為點(diǎn)到點(diǎn)—線接觸，凹凸—縫合接觸相對(duì)較少，而且礦物破裂也較少[3-5]，只有碳酸鹽含量低的部位，壓實(shí)作用才表現(xiàn)強(qiáng)烈(圖2a)。盡管阜一段的碳酸鹽含量較高，在一定程度上抑制了壓實(shí)作用，但是由于較大的埋深，仍然導(dǎo)致阜一段的壓實(shí)作用強(qiáng)度要大于阜三段。而在南部斷階帶上，現(xiàn)今的埋深較淺，但是壓實(shí)作用依然十分強(qiáng)烈，表明其最大古埋深遠(yuǎn)大于現(xiàn)今埋深。

圖2 高郵凹陷阜一段致密砂巖成巖作用特征

1.2 膠結(jié)作用

在高郵凹陷各構(gòu)造單元阜一段致密砂巖儲(chǔ)層中，碳酸鹽膠結(jié)是最重要的成巖作用，儲(chǔ)層中的碳酸鹽含量大多超過(guò)10%，甚至多見(jiàn)超過(guò)20%的情況，嚴(yán)重影響了儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)與孔隙特征。碳酸鹽膠結(jié)物包括(泥晶)方解石、白云石、鐵方解石及鐵白云石等，鐵質(zhì)碳酸鹽分布廣泛[4-6]，多期碳酸鹽膠結(jié)成為嚴(yán)重影響儲(chǔ)層物性的成巖作用類(lèi)型(圖2b)。

阜一段石英加大較發(fā)育，主要是埋深較大，成巖作用時(shí)間較長(zhǎng)所致，含量為0.5%～1.5%，加大邊寬0.01～0.03 mm，一般為Ⅱ一Ⅲ級(jí)加大，加大邊緣保存完好或被碳酸鹽膠結(jié)物交代，尤其是在深凹帶，石英加大現(xiàn)象十分顯著。本區(qū)石英膠結(jié)物的沉淀發(fā)生于一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的成巖時(shí)期，從早成巖期到中成巖期均有發(fā)育，因此與碳酸鹽膠結(jié)物的接觸關(guān)系是既有碳酸鹽交代石英及加大邊，又有后期生長(zhǎng)石英未受碳酸鹽交代(圖2c)。

1.3 溶蝕作用

高郵凹陷阜一段致密砂巖儲(chǔ)層的溶蝕現(xiàn)象十分豐富，而且早期碳酸鹽膠結(jié)強(qiáng)烈，為后期的次生孔隙的形成也提供了條件，但其溶蝕現(xiàn)象相比阜三段而言要弱一些[4-5]，可能與較強(qiáng)的壓實(shí)作用抵消了一定的溶蝕孔隙有關(guān)(圖2d)。實(shí)際上，從溶蝕孔隙所占總孔隙的比例而言，阜一段致密砂巖儲(chǔ)層要高于阜三段[3，5，7]。其中，在深凹—內(nèi)坡帶，溶蝕孔隙相對(duì)較多，但多受到后期的壓實(shí)與膠結(jié)作用的影響，溶蝕孔聯(lián)通性較差，而在南部斷裂帶，溶蝕孔的體積相對(duì)較大，且聯(lián)通性較高，但是總體數(shù)量相對(duì)較少。

1.4 交代作用

高郵凹陷各個(gè)構(gòu)造單元阜一段致密砂巖儲(chǔ)層中交代作用都十分明顯，主要是含鐵碳酸鹽對(duì)方解石和礦物顆粒的交代，能夠見(jiàn)到鐵方解石、鐵白云石等晚期的含鐵碳酸鹽交代早期方解石的現(xiàn)象，也能夠看到各種碳酸鹽礦物交代長(zhǎng)石顆粒的現(xiàn)象(圖2e)，其中在南部斷裂帶多見(jiàn)鐵方解石，而在在深凹—內(nèi)坡帶則既能見(jiàn)到鐵方解石，又能見(jiàn)到鐵白云石，這可能與深部熱液的活動(dòng)有關(guān)。

1.5 黏土礦物

阜一段致密砂巖中綠泥石含量明顯較高，高嶺石含量最低，這與阜三段砂巖中高嶺石30%～40%高含量的特點(diǎn)正好相反[5，7]，表明阜一段中長(zhǎng)石顆粒的溶解作用相對(duì)較弱(圖2f)。

1.6 成巖階段

根據(jù)高郵凹陷阜一段致密砂巖各種成巖作用及其特征、自生礦物分布和共生組合特點(diǎn)、混層粘土礦物的演化、結(jié)合有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)R0值、Tmax值、古地溫等分析[3,5-6]，認(rèn)為大部分致密砂巖的成巖階段已進(jìn)入晚成巖A2期、深凹帶地區(qū)進(jìn)入晚成巖B期(表1)。

表1 高郵凹陷E1f1致密砂巖成巖作用階段劃分表

2 埋藏演化史對(duì)致密砂巖的影響

前文提到高郵凹陷斷裂帶低臺(tái)階上的阜一段致密砂巖其壓實(shí)狀況與現(xiàn)今埋深嚴(yán)重不符，這是由于其沉積后的不均衡埋藏演化造成的，埋藏演化史的過(guò)程無(wú)論是對(duì)有機(jī)質(zhì)還是對(duì)無(wú)機(jī)質(zhì)沉積物的成巖演化都會(huì)產(chǎn)生重要影響[8-10]。根據(jù)對(duì)高郵凹陷阜一段埋藏發(fā)育史進(jìn)行分析，認(rèn)為高郵凹陷在阜寧組至戴南組沉積時(shí)期，一直經(jīng)歷的是相對(duì)持續(xù)穩(wěn)定的埋藏?zé)嵫莼?，三垛組(E1s)沉積時(shí)期盆地快速沉降達(dá)到最大埋深，之后又強(qiáng)烈抬升剝蝕，在鹽城組(Ny)沉積階段盆地的構(gòu)造格局發(fā)生了變化，導(dǎo)致阜一段原有的埋藏?zé)嵫莼芬?guī)律被破壞，這種破壞對(duì)阜一段致密砂巖演化規(guī)律的影響和控制作用主要是體現(xiàn)在各構(gòu)造單元儲(chǔ)層規(guī)律性自成體系。

2.1 阜一段地層埋藏史特征

阜一段自沉積開(kāi)始經(jīng)歷了蘇北盆地發(fā)展的斷—拗階段(泰州組K2t—阜四段E1f4)、斷陷階段(戴南組E2d—三垛組E1s)、拗陷階段(鹽城組Ny)三個(gè)主要的演化階段[2]。在斷—拗階段，蘇北盆地總的地勢(shì)是西高東低，南斷北超，斷層既控制地層厚度，又控制相帶展布，阜一段厚度具有緊靠真武斷層地層厚度明顯大于斜坡部位的沉積特點(diǎn)。在斷陷階段，高郵凹陷邊界斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，南部強(qiáng)烈沉降，地層達(dá)到最大埋深，此時(shí)，構(gòu)造活動(dòng)對(duì)阜一段的埋藏演化格局沒(méi)有產(chǎn)生大的影響，阜一段成巖演化依然是嚴(yán)格地受到埋深的影響。而進(jìn)入以三垛事件為開(kāi)始的拗陷階段，盆地的構(gòu)造發(fā)生反轉(zhuǎn)，盆地沉降停止，地層遭受強(qiáng)烈抬升剝蝕，發(fā)生了13.4 Ma之久的沉積間斷和冷卻過(guò)程，上始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)地層缺失，隨后在鹽城組(Ny)沉積時(shí)期，沉降中心也發(fā)生東移現(xiàn)象，沉降速率東大西小，沉積厚度東厚西薄[2，11]。如東部北斜坡新近系以來(lái)的地層沉積厚度最厚超過(guò)1 500 m，而西部不到500 m，地層厚度差異超過(guò)1 000 m。而西部南部斷裂帶低臺(tái)階上的方巷地區(qū)由于鹽城組沉積以來(lái)的地層厚度小，只有400～500 m，這樣其阜一段地層在三垛組沉積末期埋深反而是比東部北斜坡要深。這種“蹺蹺板”式的抬降[2]，導(dǎo)致阜一段現(xiàn)今埋藏深度與始新世末埋藏深度相比，東部比西部埋深大，深度差超過(guò)1 000 m，從而使高郵凹陷阜一段致密砂巖儲(chǔ)層整體上的物性-埋深規(guī)律發(fā)生了錯(cuò)亂變化(圖3a)。

2.2 埋藏史對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

拗陷階段(Ny-Q)盆地反轉(zhuǎn)對(duì)阜一段埋深產(chǎn)生了較大的“蹺蹺板”式的抬降，導(dǎo)致阜一段致密砂巖儲(chǔ)層物性不僅存在與深度關(guān)系不匹配的現(xiàn)象，也存在各構(gòu)造單元儲(chǔ)層物性與深度關(guān)系自成獨(dú)立演化的現(xiàn)象(圖3a)?；貏兊禁}城組沉積前的埋藏深度，阜一段儲(chǔ)層物性與深度關(guān)系很清楚，總體反映出埋藏深度淺，物性好，隨埋藏深度變大，物性逐漸變差，并且孔隙度和滲透率都在大約1 500 m的深度位置形成一個(gè)明顯的由好變差的臺(tái)階(圖3b)。其中位于整個(gè)凹陷中東部的內(nèi)坡帶(沙埝、花莊、瓦莊、車(chē)邏—發(fā)財(cái)卸甲)以及南部斷裂帶的陳堡—周莊等地區(qū)，鹽城組沉積前的埋深相對(duì)并不大，而鹽城組沉積厚度卻較大，從而表現(xiàn)出了較大的現(xiàn)今埋深卻有較高孔隙的特點(diǎn)。而在凹陷西部的南部斷裂帶低臺(tái)階上的方巷—許莊一帶，由于鹽城組沉積前有著較大的埋深，可是鹽城組的厚度卻較薄，從而導(dǎo)致了較小的現(xiàn)今埋深卻有較低孔隙的特點(diǎn)。深凹帶的古埋深與今埋深都很大，所以孔隙度最低。

a.孔隙度與現(xiàn)今深度關(guān)系 b.孔隙度與Ny沉積前深度關(guān)系

圖3 高郵凹陷阜一段孔深關(guān)系

無(wú)論是高郵凹陷還是整個(gè)蘇北盆地現(xiàn)今實(shí)測(cè)井溫都反映了下層熱、上層冷，鹽城組以來(lái)普遍降溫，加上漸新世末的構(gòu)造抬升，蘇北盆地經(jīng)過(guò)了13.4 Ma之久的沉積間斷和冷卻過(guò)程，使得鹽城組以來(lái)的地層沉積厚度對(duì)阜一段砂巖和阜二段烴源巖的成巖演化沒(méi)有起到作用(只有在深凹帶起到了一定的作用)，鹽城組以來(lái)盆地發(fā)生的反轉(zhuǎn)傾斜，地層沉積厚度東西大的差異反而是掩蓋了下部地層真實(shí)的成巖演化史。由于鹽城組沉積期，有機(jī)質(zhì)成熟度基本上不再增加，烴類(lèi)的活動(dòng)基本停止，在三垛組末油氣主要充注期過(guò)后，阜一段含油砂巖成巖作用也受到抑制或緩解，成巖演化基本定型，孔隙條件被較好保存下來(lái)。因此，以回剝至鹽城組沉積前的深度，物性參數(shù)孔隙度、滲透率與深度關(guān)系圖上，其外包絡(luò)線的特征能呈現(xiàn)出整個(gè)凹陷有相對(duì)統(tǒng)一的規(guī)律性，并且砂巖成巖作用演化與有機(jī)質(zhì)成熟演化、泥巖成巖演化在階段上是統(tǒng)一的，成熟門(mén)限1 500 m的深度，正好也是砂巖進(jìn)入晚成巖A2期的深度。而以現(xiàn)今深度，受鹽城組沉積以來(lái)盆地反轉(zhuǎn)的影響，這一規(guī)律性被鹽城組沉積厚度東西差異大的現(xiàn)象完全掩蓋。

3 孔隙與成巖演化

前文表明高郵凹陷阜一段致密砂巖的物性受到了埋藏演化史的影響而導(dǎo)致整體規(guī)律性被打亂，因此，對(duì)其孔隙演化的分析就要分地區(qū)(構(gòu)造單元)來(lái)開(kāi)展。定量研究一個(gè)地區(qū)的孔隙演化，需要獲取多種數(shù)據(jù)(原始孔隙度、現(xiàn)今孔隙度、膠結(jié)物、交代物、溶蝕量、填隙物等)，并將其系統(tǒng)計(jì)算，從而獲得成巖作用各階段的孔隙變化情況。通過(guò)微觀薄片圖像分析、流體包裹體分析與儲(chǔ)層物性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段，可以獲得各種數(shù)據(jù)，而原始孔隙度的計(jì)算可采用Beard和Wely(1973)提出的根據(jù)原始孔隙度與分選系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系來(lái)計(jì)算[12-14]。隨后，再將面孔率轉(zhuǎn)換為孔隙度，通過(guò)計(jì)算，便可獲得溶蝕、膠結(jié)、交代等成巖作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙度的平均影響值，用原始孔隙度分別加減這些數(shù)據(jù)，就得到了壓實(shí)作用的影響能力，其中，溶蝕作用增加孔隙度，膠結(jié)作用降低孔隙度，交代作用由于礦物重結(jié)晶導(dǎo)致體積減少也會(huì)微量增加孔隙度[12]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，便獲得了各個(gè)地區(qū)各種成巖作用造成的孔隙變化值(表2)。

表2 高郵凹陷各地區(qū)阜一段致密砂巖成巖作用對(duì)孔隙的影響

3.1 方巷地區(qū)

方巷地區(qū)位于真武斷裂帶上，其為真②斷層與真③斷層的轉(zhuǎn)換地區(qū)，埋深相對(duì)較大，其在三垛組沉積末期遭受了一定的抬升剝蝕，相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為該地區(qū)剝蝕量在500～1 000 m[15-16]，分析認(rèn)為該地區(qū)在三垛組末期最大埋深在2 800～3 000 m左右，壓實(shí)作用與膠結(jié)作用強(qiáng)烈(表明大規(guī)模方解石膠結(jié)的方解石脈鹽水包裹體均一溫度峰值在80～100 ℃范圍[17])，已經(jīng)進(jìn)入了晚成巖A2期，甚至部分可能達(dá)到了晚成巖B期，儲(chǔ)層孔隙大幅降低，在成藏前已經(jīng)成為了致密儲(chǔ)層(此時(shí)儲(chǔ)層的孔隙度在5%左右)。后來(lái)隨著來(lái)自深凹區(qū)烴源巖成熟時(shí)排出的酸性流體，發(fā)生了一定的溶蝕作用，導(dǎo)致該地區(qū)的儲(chǔ)層發(fā)育了少量的次生孔縫，能夠成為油氣儲(chǔ)集體(此時(shí)儲(chǔ)層的孔隙度在15%左右)(圖4)，在隨后的排烴運(yùn)聚過(guò)程中(表明烴類(lèi)運(yùn)移的烴類(lèi)及伴生包裹體的均一溫度峰值在110～120 ℃范圍[17])，有效圈閉捕獲油氣成藏，而且其后期再次埋藏的深度較小(500～600 m)，遠(yuǎn)小于最大古埋深，故其儲(chǔ)層物性基本不再變化。但是正是由于該地區(qū)在成藏前已經(jīng)成為致密儲(chǔ)層，所以儲(chǔ)層物性對(duì)油氣聚集成藏的影響十分強(qiáng)烈，除了圈閉條件外，油氣的聚集還具有趨向相對(duì)較好物性儲(chǔ)層的特點(diǎn)，而且這種先期致密化的儲(chǔ)層特征也導(dǎo)致該地區(qū)油藏的油氣飽和度偏低，且滲透率較差，但是有效孔隙的聯(lián)通性較好，油藏通過(guò)壓裂可以獲得較好的產(chǎn)能，例如F4塊油藏，通過(guò)壓汞法測(cè)得到的孔喉半徑基本在0.1 μm以下(圖5)，其排替壓力高達(dá)1.58 MPa，這但是該塊通過(guò)壓裂后一直穩(wěn)產(chǎn)。

3.2 許莊—竹墩地區(qū)

許莊—竹墩地區(qū)位于真武斷裂帶上，在方巷地區(qū)東部，其在三垛組沉積末期同樣遭受了巨大的抬升剝蝕，相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為該地區(qū)剝蝕量在1 000～1 500 m[11,15,18]。該地區(qū)在三垛組沉積末期最大埋深在2 500～2 800 m左右，已經(jīng)進(jìn)入了晚成巖A2期，儲(chǔ)層孔隙有所降低，而隨著來(lái)自深凹區(qū)烴源巖成熟時(shí)排出的酸性流體，發(fā)生了較強(qiáng)的溶蝕作用，導(dǎo)致該地區(qū)的儲(chǔ)層次生孔隙較為發(fā)育，物性較好，能夠成為有效的油氣儲(chǔ)集體，在隨后的排烴運(yùn)聚過(guò)程中，有效圈閉捕獲油氣成藏。雖然后期埋藏的深度較大(800～1 100 m)，但由于仍然小于最大古埋深，故其儲(chǔ)層物性基本不再變化。該地區(qū)位于方巷地區(qū)的東部，鹽城組的厚度略大與方巷地區(qū)，但其仍具有今埋深小于古埋深的埋藏特征，但是由于該地區(qū)阜一段的沉積物粒度較粗，而且古埋深略淺，所以其儲(chǔ)層物性要略優(yōu)于方巷地區(qū)。

圖4 高郵凹陷方巷地區(qū)E1f1儲(chǔ)層孔隙演化

圖5 F4-7井2 152 m壓汞法孔喉直方圖

3.3 花—沙—瓦地區(qū)(中坡)

沙—花—瓦地區(qū)位于北斜坡主體部位，埋深相對(duì)較淺(其南部?jī)?nèi)坡地區(qū)另述)，其在三垛組沉積末期遭受了一定的抬升剝蝕，相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為該地區(qū)剝蝕量在1 200 m左右[15，16，19]，分析認(rèn)為該地區(qū)在三垛組沉積末期最大埋深在2 500 m左右，僅進(jìn)入了晚成巖A1期，儲(chǔ)層的原生孔隙得以保留，后來(lái)隨著來(lái)自深凹區(qū)烴源巖成熟時(shí)排出的酸性流體，發(fā)生了大規(guī)模的溶蝕作用，導(dǎo)致該地區(qū)的儲(chǔ)層發(fā)育了大量的次生孔縫，能夠成為良好的油氣儲(chǔ)集體，在隨后的排烴運(yùn)聚過(guò)程中，有效圈閉捕獲油氣成藏，雖然后期埋藏的深度較大(1 100～1 200 m)，但由于仍然小于最大古埋深，故其儲(chǔ)層物性基本不再變化。因此對(duì)于沙—花—瓦地區(qū)(中坡)而言，儲(chǔ)層物性不是制約油氣聚集成藏的條件，該地區(qū)的油藏含油飽和度較高，開(kāi)發(fā)也較為容易。

3.4 內(nèi)坡—深凹帶地區(qū)

內(nèi)坡—深凹帶地區(qū)位于凹陷中心，埋深相對(duì)較深，其在三垛組沉積末期遭受了少量的抬升剝蝕，相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為該地區(qū)剝蝕量在500～800 m左右[11,15,19]，分析認(rèn)為該地區(qū)在三垛組沉積末期最大埋深在3 000 m左右，已經(jīng)進(jìn)入了晚成巖A2期，甚至部分可能達(dá)到了晚成巖B期，儲(chǔ)層受到壓實(shí)和膠結(jié)的劇烈作用(其方解石脈鹽水包裹體均一溫度峰值在100～120 ℃范圍)，物性變差(此時(shí)儲(chǔ)層的孔隙度在6%左右)，后來(lái)隨著來(lái)自深凹區(qū)烴源巖成熟時(shí)排出的酸性流體，發(fā)生了溶蝕作用，導(dǎo)致該地區(qū)的儲(chǔ)層發(fā)育了一定的次生孔縫，能夠成為良好的油氣儲(chǔ)集體(此時(shí)儲(chǔ)層的孔隙度在17%左右)，在隨后的排烴運(yùn)聚過(guò)程中(其烴類(lèi)及伴生包裹體的均一溫度峰值在110～130 ℃范圍)，有效圈閉捕獲油氣成藏，但最后又發(fā)生了深埋，其埋藏深度增加了1 200～1 400 m左右(圖6)，導(dǎo)致現(xiàn)今埋深超過(guò)了三垛組沉積末期埋深，成巖作用進(jìn)一步加強(qiáng)，壓實(shí)作用強(qiáng)烈，石英次生加大顯著(石英次生加大邊中的包裹體均一溫度在150～190 ℃范圍內(nèi)仍有多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))，而且由于較高的溫度導(dǎo)致局部地區(qū)的原油發(fā)生裂解，僅剩瀝青殘留，故其儲(chǔ)層物性再次變差，例如FS1塊油藏，一些儲(chǔ)層的孔隙度僅僅只有3%～5%，但是還有占據(jù)了超過(guò)8%儲(chǔ)層體積的瀝青存在。該地區(qū)具有典型的成藏后又進(jìn)一步致密化的儲(chǔ)層發(fā)育特征，與方巷地區(qū)截然相反，這會(huì)造成該區(qū)油藏含油飽和度較高，但是孔隙的聯(lián)通性較差，從而導(dǎo)致開(kāi)發(fā)較為困難。

圖6 高郵凹陷內(nèi)坡—深凹帶地區(qū)E1f1儲(chǔ)層孔隙演化

4 結(jié)論

(1)高郵凹陷阜一段致密砂巖儲(chǔ)層成巖過(guò)程十分復(fù)雜，壓實(shí)與膠結(jié)作用強(qiáng)烈，成巖階段多進(jìn)入中成巖A2期，部分達(dá)到中成巖B期。

(2)由于后期的不規(guī)則抬降運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致阜一段致密砂巖儲(chǔ)層物性不僅存在與深度關(guān)系不匹配的現(xiàn)象，也存在各構(gòu)造單元儲(chǔ)層物性與深度關(guān)系自成獨(dú)立演化的現(xiàn)象。而通過(guò)回剝到鹽城組沉積前的埋藏深度后，整個(gè)盆地的阜一段儲(chǔ)層物性才具有良好的統(tǒng)一規(guī)律。

(3)通過(guò)開(kāi)展量化分析，明確了高郵凹陷阜一段各地區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙演化特征，其中南部斷裂帶低臺(tái)階方巷—許莊等地區(qū)阜一段儲(chǔ)層的現(xiàn)今埋深遠(yuǎn)小于最大古埋深，具有先致密后成藏的特點(diǎn)，導(dǎo)致該地區(qū)油藏的油氣飽和度偏低，但是有效孔隙的聯(lián)通性較好，油藏通過(guò)壓裂可以獲得較好的產(chǎn)能。而內(nèi)坡—深凹帶地區(qū)的現(xiàn)今埋深大于古埋深，具有成藏后又進(jìn)一步致密化的特點(diǎn)，這導(dǎo)致該區(qū)油藏含油飽和度較高，但是孔隙的聯(lián)通性較差，開(kāi)發(fā)較為困難。

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(編輯 吳一華)

《高郵凹陷深凹帶戴一段砂體識(shí)別及成因分析》獲局科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)

在2017年1月22日召開(kāi)的江蘇油田科學(xué)技術(shù)委員會(huì)會(huì)議上，江蘇油田勘探開(kāi)發(fā)研究院完成的局級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目《高郵凹陷深凹帶戴一段砂體識(shí)別及成因分析》被評(píng)為局科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

該項(xiàng)目針對(duì)高郵凹陷戴南組隱蔽油氣藏勘探中所面臨的砂體類(lèi)型單一、勘探領(lǐng)域局限及砂體識(shí)別和預(yù)測(cè)精度不高等問(wèn)題，通過(guò)刻畫(huà)砂體的發(fā)育特征和分布規(guī)律，明確了各砂層組形成隱蔽油氣藏的有利區(qū)帶；總結(jié)出深凹帶有五類(lèi)不同成因的砂體發(fā)育；并分析砂體分布的主控因素，建立相應(yīng)的砂體地質(zhì)模式；建立了以“古地貌定區(qū)、區(qū)內(nèi)定相、相內(nèi)定砂”為核心，多項(xiàng)技術(shù)組合配套的“三定法”隱蔽圈閉識(shí)別技術(shù)。

該成果主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)有2個(gè)：一是依據(jù)砂體“巖石相、縱向組合方式，平面分布形態(tài)”，建立了高郵凹陷戴南組灘壩砂體、重力流滑塌砂體等五類(lèi)砂體的地質(zhì)模式。二是形成了特色隱蔽圈閉識(shí)別技術(shù)系列，以及適合高郵凹陷戴南組各類(lèi)砂體地質(zhì)特點(diǎn)的多個(gè)優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵技術(shù)，提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。

該項(xiàng)目在研究過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)多個(gè)圈閉，提交14口井位，已完鉆井13口，鉆探成功率84.6%。貢獻(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的新增探明儲(chǔ)量、控制儲(chǔ)量，取得了豐富的勘探成果。

(仇永峰)

Differences analysis for porosity evolution of tight sandstone in the first member of Funing Formation in Gaoyou Sag

Yu Wenquan,Wang Lu,Lu Meijuan

(ExplorationandDevelopmentResearchInstituteofJiangsuOilfield,SINOPEC,Yangzhou225009,China)

The diagenesis and porosity evolution of tight sandstone in the first member of Funing Formation in Gaoyou Sag were quantitatively analyzed by microscopic thin section image,pressure mercury experiment and burial history analysis.The results of analysis indicated that the diagenetic process with strong the compaction and cementation was very complicated,and the diagenetic stages mostly entered into the middle diagenetic stage A2.Moreover,because of the irregular movement at the late stage,there is not only a mismatch of relationship between reservoir physical property and depth,but also a self-independent evolution of relationship between reservoir physical property and depth for each tectonic unit.The present buried depth of reservoir in southern fault zone is less than the maximum paleo buried depth.And the reservoir had characteristics of early densification and late accumulation.Although the porosity and permeability are low,the connectivity of effective porosity is better.As a result,good productivity of wells could be obtained by fracturing stimulation.The present buried depth of reservoir in inner slope and deep concave area is more than the paleo buried depth.And the reservoir had characteristics of early accumulation and late densification.There is higher oil saturation in this area,but the connectivity of effective porosity is poor.Therefore,it is difficult to develop the reservoir.

tight sandstone;porosity evolution;diagenesis;quantitative;Gaoyou Sag

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.002

2016-08-12；改回日期：2016-11-04。

于雯泉，(1977—)，博士，現(xiàn)從事油氣地質(zhì)、海洋地球化學(xué)、沉積學(xué)等方面的研究。電話：15861363880，E-mail:yubai_home@126.com。

中國(guó)石化股份公司(ZDP17010，P13113)；江蘇油田分公司(JS15001)

TE121.3

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