劉占國,張永庶,宋光永,李森明,龍國徽,趙健,朱超,王艷清,宮清順,夏志遠
(1. 中國石油杭州地質研究院,杭州 310023;2. 中國石油青海油田公司,甘肅敦煌 736202)
咸化湖盆混積碳酸鹽巖儲集層在中國含油氣盆地普遍發(fā)育,近年來針對該領域已在各大盆地相繼獲得重大油氣發(fā)現(xiàn),展示出極大的資源潛力和勘探前景[1-9]。然而,勘探實踐也表明,該類碳酸鹽巖儲集層多具組構復雜、非均質性強、甜點儲集層規(guī)模及分布時空變化快等特點,制約了其勘探規(guī)模拓展和高效開發(fā),儲集層成儲機制和分布規(guī)律需深化研究。
柴達木盆地英西地區(qū)深層是近年來咸化湖盆混積碳酸鹽巖致密/頁巖油勘探的熱點和難點地區(qū)之一,區(qū)內積累的豐富鉆井資料為深化認識該類儲集層奠定了資料基礎。目的層古近系下干柴溝組上段(E32)鹽下主力油層段埋深普遍大于4 000 m,雖已獲得億噸級儲量發(fā)現(xiàn),但因儲集層類型及物性變化導致單井油氣日產量差異極大(非工業(yè)級至千噸級),優(yōu)質儲集層成因類型及分布規(guī)律不明嚴重制約了該區(qū)效益開發(fā)及向外圍勘探拓展。為解決這一關鍵問題,前人主要對儲集層巖礦特征、孔隙類型及成因開展了大量研究,從不同角度強調了白云石化晶間孔、異常高壓微裂縫和構造角礫化縫洞對油氣高產、穩(wěn)產的控制[3-4,10-18]。國內外學者在咸化湖盆混積碳酸鹽巖儲集層研究方面,普遍認為巖相與儲集層成因及分布之間存在著本質聯(lián)系[2,19-23],但對本文研究區(qū)而言,目前在該方面的研究還相對薄弱,以至于對高產、穩(wěn)產儲集層的成儲機制及分布規(guī)律尚未形成明確認識。為此,本文運用研究區(qū)內大量巖心、薄片和巖礦地球化學分析數(shù)據(jù),對儲集層巖相特征進行了系統(tǒng)分析,并探討了其控儲機制,在此基礎上建立了不同孔隙類型儲集層的發(fā)育分布模式,以期豐富咸化湖盆混積碳酸鹽巖成儲理論,為明確英西優(yōu)質儲集層分布規(guī)律以推動高效開發(fā)和向鄰區(qū)勘探拓展提供參考。
英西地區(qū)位于柴達木盆地英雄嶺構造帶西端,北鄰干柴溝,南接油砂山,西為柴西南區(qū)。按沉積-成藏期構造背景將英西劃分為斜坡區(qū)、繼承性洼陷區(qū)、洼陷反轉構造區(qū)和洼內古隆起區(qū)(見圖1a)。新生界自下而上依次為古近系路樂河組(E1+2)、下干柴溝組(分為下段 E31和上段 E32),新近系上干柴溝組(N1)、下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)、獅子溝組(N23)和第四系七個泉組(Q1+2)(見圖 1b)。目的層下干柴溝組上段(E32)在干旱古氣候背景下,由早至晚湖盆總體經(jīng)歷了初始咸化、咸化和鹽湖 3個沉積演化階段[24-25](見圖1c)。早期(Ⅵ層組沉積期)初始咸化階段,湖盆主體為半深湖—深湖沉積環(huán)境,以暗色泥巖沉積為主,為區(qū)內主力烴源巖發(fā)育期;中期(Ⅴ—Ⅳ層組沉積期)為咸化湖沉積環(huán)境,在物源間歇性補給和強蒸發(fā)作用下,湖水鹽度總體較高,水深處于濱淺湖至半深湖范圍內高頻振蕩演化[26-27],為混積碳酸鹽巖儲集層集中發(fā)育期;晚期(Ⅲ—Ⅰ層組沉積期)為鹽湖階段,物源補給最弱,蒸發(fā)作用強烈,發(fā)育多個湖水蒸發(fā)濃縮至干鹽湖的沉積旋回,以蒸發(fā)巖類沉積為主,能作為儲集層的沉積物次之,為區(qū)域優(yōu)質蓋層發(fā)育期。
圖1 柴達木盆地英西地區(qū)地質簡況與地層綜合柱狀圖
英西地區(qū) E32咸化湖盆內碳酸鹽巖的混積特征很明顯,前人利用碎屑、黏土和碳酸鹽三端元組分進行了巖類劃分和儲集層特征描述[11,15]。本文通過對區(qū)內大量巖心、薄片觀察發(fā)現(xiàn),該套儲集層的巖石結構類型多,據(jù)此對儲集層進行了巖相劃分,識別出 5種有利儲集層巖相類型,分別為混積顆粒巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏—膏質灰云巖相、紋層狀云灰?guī)r相和構造角礫狀灰云巖相(見表1、圖2)。
表1 英西儲集層巖相類型及特征表
該巖相在巖心上可見交錯層理(見圖2a);光學顯微鏡下表現(xiàn)為亮晶混積顆粒結構,顆粒主要由分選好、磨圓度高的含泥—泥質碳酸鹽砂屑和陸源碎屑組成,碎屑顆粒占比最高可達 80%,石英、長石和巖屑均可見,亦可見碎屑顆粒為核心的表皮鮞(見圖2b)。巖礦組分上(樣品數(shù)為61),砂屑顆粒的碳酸鹽礦物組分以鐵白云石為主,占碳酸鹽總量的40%~100%,平均約70%;砂屑中黏土組分含量為0~40%,平均約15%,但它不影響巖石的孔隙結構。粒間亮晶膠結物成分主要為硬石膏,含量為0~25%,平均約8%。
該巖相儲集層的儲集空間主要以硬石膏膠結物溶孔為主,光學顯微鏡下可見硬石膏溶蝕殘余狀(見圖2c、圖2d)。孔隙尺度主要為微米級,儲集層孔隙度為1%~10%,峰值為 4%~8%,滲透率主要為(0.01~0.10)×10?3μm2。
該巖相在巖心上為相對均質的塊狀混積結構,層理不發(fā)育(見圖2e);巖石薄片鏡下可見碳酸鹽、陸源碎屑和黏土混積形成泥晶結構(見圖2f)。巖礦組分中(樣品數(shù)為 517),碳酸鹽組分占 30%~92%,平均約占58%,其中以鐵白云石為主,占碳酸鹽總量的40%~100%,平均值為 79.5%;陸源長英質組分粒度以泥級為主,次為粉砂級,含量為3%~47%,平均約18%;陸源黏土含量為0~41%,平均約占15%;蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏為主,含量為0~15%,平均約3.4%。
該巖相儲集層的儲集空間以白云石化晶間孔為主,可見多期并多被充填的構造微縫(見圖2g);掃描電鏡下可見泥—粉晶級自形—半自形白云石晶間孔,無裂縫溝通的晶間孔多呈三角狀孤立分布,孔隙連通性差(見圖2h)。孔隙尺度主要為納米級,儲集層孔隙度為1%~13%,峰值為4%~6%,基質滲透率主要為(0.001~0.100)×10?3μm2。
圖2 英西E32鹽下儲集層巖相類型及孔隙發(fā)育特征圖版
該巖相以發(fā)育大量蒸發(fā)鹽礦物為典型特征,并與上述塊狀泥質灰云巖相相區(qū)分。巖心上該巖相整體顯示塊狀層理,大量雪花狀硬石膏等蒸發(fā)鹽礦物呈斑狀分布(見圖2i)。巖石薄片下碳酸鹽與細粒陸源碎屑和黏土混積而形成泥晶結構,硬石膏等蒸發(fā)巖礦物晶體發(fā)育(見圖2j)。巖礦組分上(樣品數(shù)為146),該巖相的碳酸鹽含量為17%~70%,平均約為40%,其中鐵白云石占比為50%~100%,平均達88%。其碳酸鹽組分總量較塊狀泥質灰云巖相低;陸源長英質組分粒度以泥級為主,次為粉砂級,含量為2%~47%,平均約為16%;陸源黏土含量為 0~25%,平均約為 8.2%;蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏、鈣芒硝為主,含量為16%~60%,平均約為30%。
該巖相儲集層的儲集空間以白云石化晶間孔和硬石膏、鈣芒硝等蒸發(fā)鹽礦物斑晶溶孔兩種孔隙類型為主,局部發(fā)育構造微裂縫(見圖2k、圖2l)。因該巖相的白云石化程度最強,故白云石晶間孔的發(fā)育程度較塊狀灰云巖相高??紫冻叨葹榧{米—微米級,儲集層孔隙度為1%~14%,峰值為6%~8%,基質滲透率主要為(0.001~0.500)×10?3μm2。
該巖相在巖心上具頁巖結構特征(見圖 2m)。巖石薄片下呈典型的紋層狀,主要由暗色含灰的泥-粉砂質陸源碎屑紋層和純碳酸鹽紋層疊加形成,純碳酸鹽紋層有它形方解石晶粒構成,粒度一般為 0.03~0.06 mm(見圖2n)。因兩種紋層的成分含量差異,每類紋層的厚度會出現(xiàn)相應差異,一般在0.1~0.5 mm。巖礦組分上(樣品數(shù)為 272),陸源碎屑與碳酸鹽組分總量大體相當,其中碳酸鹽總量為 30%~67%,平均約為43%,成分總體以方解石為主,鐵白云石含量占比為0~65%,平均值為35%;陸源長英質組分粒度以泥級為主,次為粉砂級,含量為12%~54%,平均約為25%。陸源黏土含量為5%~43%,平均約為24%;蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏為主,含量為 0~15%,平均值為 3.7%,主要以膠結方解石晶粒間孔的形式存在。
該巖相儲集層的儲集空間以方解石紋層內方解石晶粒間的硬石膏膠結物溶孔和紋層縫為主,溶孔和紋層縫內飽含油(見圖 2o—圖 2p)。溶孔尺度主要為微米級,儲集層孔隙度為1%~13%,峰值為3%~7%,基質滲透率主要為(0.01~5.00)×10?3μm2,紋層縫的發(fā)育可大幅提高儲集層滲流能力。
王艷清等[18]通過對該區(qū)巖心和巖石薄片觀察,識別出沉積、成巖和構造 3種成因的角礫巖,而能成為儲集層的主要為構造成因的角礫巖,即構造角礫狀灰云巖相,巖心上主要表現(xiàn)為上述 4種沉積成因儲集層巖相后經(jīng)構造改造形成角礫,巖石薄片下可見角礫的擠壓破碎、扭曲等特征;角礫呈棱角狀,邊緣平齊,無磨圓現(xiàn)象,亦沒有定向排列;但不同角礫內部均保留了原巖的沉積結構和礦物組分特征(見圖 2q—圖2t)。角礫發(fā)育段上、下的泥巖層產狀平整(見圖2q)。
該巖相儲集層的儲集空間不僅包含上述 4類巖相的溶孔和白云石晶間孔,還發(fā)育大量構造角礫化孔洞和網(wǎng)狀裂縫,顯微鏡下可見邊緣規(guī)則的孔洞和晚期含量不等的硬石膏等膠結物充填(見圖2r—圖2t)。低膠結物充填段的儲集層孔隙尺度以微米—厘米級為主,儲集層孔隙度普遍大于 8%,滲透率普遍大于 1×10?3μm2。
綜上所述,除構造成因的角礫巖相外,4種沉積成因的儲集層巖相、巖礦組分特征的分異性明顯。紋層云灰?guī)r相以高陸源碎屑、低白云石含量為典型特征;混積顆粒巖相和塊狀灰云巖相的陸源碎屑和白云石含量及其變化趨勢相似;斑塊狀含膏—膏質灰云巖相則以高蒸發(fā)鹽礦物含量、低陸源碎屑含量和最高的白云石含量占比為特征(見圖 3、圖 4)。同時,各類巖相因巖石結構和礦物組分差異,發(fā)育的基質孔隙類型和尺度也不同,物性特征表現(xiàn)出了強烈的非均質性。由此可見,除構造成因的角礫巖相外,英西鹽下混積碳酸鹽巖具典型的巖相控儲特征,因此分析儲集層巖相的沉積序列組合是認識巖相控儲機制及儲集層時空分布規(guī)律的前提。
圖3 英西E32鹽下各類巖相儲集層巖礦組分散點圖(總樣品數(shù)為993)
圖4 英西E32鹽下各類巖相儲集層白云石化程度散點圖(總樣品數(shù)為993)
通過巖心觀察和巖礦地球化學綜合分析,在干旱古氣候和隆洼相間古地貌背景下,英西E32鹽下在湖平面上升期主要為陸源碎屑物沉積,而各類碳酸鹽集中發(fā)育于湖平面下降期的咸化沉積階段,總體發(fā)育低能咸化沉積序列和低能至高能咸化沉積序列兩類組合(見圖5、圖6)。
圖5 英西E32鹽下低能環(huán)境咸化沉積序列組合(C1)特征(據(jù)S41-2井取心段;GR—自然伽馬)
圖6 英西E32鹽下低能至高能環(huán)境咸化沉積序列組合(C2)特征(據(jù)S41-2井取心段)
如圖 5所示,該巖相組合類型的沉積序列從早至晚分別為塊狀泥巖相、紋層云灰?guī)r相、塊狀灰云巖相和斑塊狀含膏—膏質灰云巖相,推測在咸化湖盆中心晚期會出現(xiàn)蒸發(fā)鹽相,代表該類巖相組合的完整沉積序列,主要分布于湖盆洼陷區(qū)半深湖向淺湖穩(wěn)定過渡的低能環(huán)境背景(見圖7a)。湖平面初始下降期,此時湖水中陸源泥-粉砂質懸浮組分含量高,與蒸發(fā)濃縮析出的方解石快速混合形成塊狀灰泥巖;之后陸源碎屑含量降低,在半深湖安靜水體環(huán)境下方解石和泥質形塊狀巖相。受物源頻繁補給并致水體淡化影響,上述完整的沉積過程多被打斷而進入新的旋回周期。因此該類型完整的沉積序列巖相組合較為少見,多為缺失成季節(jié)性紋層韻律;隨著湖平面的進一步下降,蒸發(fā)濃縮作用加強,湖水鹽度持續(xù)升高,洼陷區(qū)趨于淺湖沉積環(huán)境,碳酸鹽和硫酸鹽礦物組分相繼進入過飽和狀態(tài)而大量沉淀,進而在紋層狀巖相之上相繼沉積了塊狀和斑塊狀巖相。受物源頻繁補給并致水體淡化影響,上述完整的沉積過程多被打斷而進入新的旋回周期。因此該類型完整的沉積序列巖相組合較為少見,多為缺失頂部巖相的不完整沉積序列,缺失的巖相類型和個數(shù)取決于物源補給期所處的沉積過程,如紋層狀巖相沉積后發(fā)生物源補給,則該序列巖相組合僅為塊狀泥巖—紋層狀云灰?guī)r組合。
如圖 6所示,該巖相組合類型的沉積序列自早至晚分別為塊狀泥巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏—膏質灰云巖相和混積顆粒巖相,代表該類巖相組合的完整沉積序列,主要分布于英西洼陷周緣斜坡和洼陷內古隆起淺湖低能向高能過渡的沉積環(huán)境(見圖7a)。湖平面下降初期,整體處于淺湖低能環(huán)境,陸源碎屑含量較高,與湖水飽和析出的方解石快速混合沉積形成塊狀泥巖;之后陸源碎屑含量降低,古鹽度增大,方解石大量析出并占主導地位,硫酸鹽也相繼達到過飽和,沉積塊狀—斑塊狀含膏—膏質灰云巖相。隨著湖平面的進一步下降,波浪作用加強轉變?yōu)楦吣墉h(huán)境,塊狀—斑塊狀碳酸鹽巖被波浪打碎形成砂屑,與波浪攜帶的陸源碎屑混積形成顆粒巖相,逐漸向洼陷區(qū)進積,但過飽和的硫酸鹽會在粒間孔隙內沉淀,導致硫酸鹽膠結作用增強。上述沉積過程會因物源的頻繁補給而中斷,形成不完整的沉積序列,該類型完整的序列也同樣少見,混積顆粒巖相往往缺失,多以塊狀泥巖、塊狀—斑塊狀灰云巖巖相組合為主。
圖7 英西E32鹽下巖相時空分布特征
通過對研究區(qū)碳酸鹽巖相的兩類沉積序列組合特征分析表明,物源補給頻率和強度的差異,使湖平面升降周期和速率頻繁變化,從而導致了每種沉積序列中儲集層巖相組合往往發(fā)育不完整便進入新的沉積旋回。因此,不同旋回周期內各類儲集層巖相的單層厚度和組合類型存在很大差異,不同古地貌背景下儲集層巖相類型及分布規(guī)律是兩種咸化沉積序列巖相組合時空高頻疊加的結果。在單旋回尺度各類巖相儲集層平面分布規(guī)律明顯,在洼陷處于半深湖沉積階段,洼陷內集中發(fā)育了紋層狀云灰?guī)r相儲集層(見圖7b);在泛淺湖沉積階段,區(qū)內廣泛發(fā)育塊狀—斑塊狀灰云巖相儲集層,同時在盆緣斜坡和古隆起集中發(fā)育了混積顆粒巖相儲集層(見圖7c)。
根據(jù)碳氧同位素組成和無機元素地球化學組成特征分析(見圖8a),英西E32鹽下塊狀和斑塊狀灰云巖中,鐵白云石含量與δ18O呈正相關關系,表明白云石化流體受湖盆水體的鹽度控制[28-29]。陸源碎屑中Al2O3含量高低常代表著陸源碎屑的注入量,而MgO則代表湖盆水體中Mg2+的殘留量。因此可用Al2O3/MgO值反映湖盆注入量及湖盆蒸發(fā)濃縮程度[30]。圖8b揭示δ18O與Al2O3/MgO值呈負相關關系,說明白云石化流體歸因于湖盆水體的蒸發(fā)濃縮。因此,英西鹽下塊狀和斑塊狀灰云巖內的納米級白云石晶間孔成因是由于準同生期蒸發(fā)濃縮白云化作用,湖盆水體鹽度越大,泥質含量越低,白云石化和晶間孔發(fā)育程度則越強,這與區(qū)內兩類咸化沉積序列的古鹽度和白云石化程度垂向變化趨勢相一致,即沉積序列及巖相組合控制了準同生期白云石化晶間孔的形成和分布。
圖8 英西地區(qū)E32泥晶白云巖地球化學特征
前已敘及,溶孔亦是英西鹽下儲集層主要基質孔隙類型,本次研究針對淡水和成巖期有機酸溶蝕兩種潛在的溶孔形成機制進行了溶蝕模擬實驗。實驗采用高溫高壓溶解動力學模擬裝置,按溶蝕原理[31]設計了兩組對照實驗,巖石樣品為同井同深度段斑塊狀含膏—膏質灰云巖。第 1組實驗用純凈水在實驗室溫度壓力條件下與樣品反應,以此模擬淡水等不飽和流體溶蝕機制;第2組實驗用濃度為0.2%的乙酸溶液在108 ℃、50 MPa溫度壓力條件下與樣品反應,以此模擬烴源巖成熟期區(qū)內溫度壓力背景下有機酸溶蝕。實驗過程中按照一定時間間隔實時測定反應生成物離子濃度。實驗前后均對兩組樣品進行了微納米CT掃描及孔隙度、滲透率測定,以檢測溶蝕反應前后差異。
模擬結果表明(見圖 9a、圖 9b),兩組實驗樣品實驗反應后的孔隙度和滲透率均顯著提高,表明兩組實驗流體與樣品均發(fā)生明顯溶蝕反應,產生了大量的溶孔。從反應生成的離子類型和濃度看,兩種流體反應后生成的離子類型及濃度基本一致,主要是SO42-和Na+、Ca2+離子。結合CT掃描圖像溶孔特征可知,樣品中被溶蝕成分主要為硬石膏(CaSO4)和鈣芒硝(Na2SO4·CaSO4)等硫酸鹽礦物,碳酸鹽礦物未見明顯溶蝕增孔現(xiàn)象,這與地質實際相吻合(見圖2j—圖2k)。
圖9 兩組溶蝕模擬實驗結果對比(CT掃描圖像上的黑色斑點和斑塊為溶孔)
依據(jù)模擬實驗結果,英西鹽下溶孔形成機制主要為硫酸鹽礦物在不飽和流體作用下的物理溶解。根據(jù)化學反應機理,弱酸性的有機酸與強酸性硫酸鹽礦物本身不發(fā)生化學反應,且在含大量蒸發(fā)巖地層中,烴源巖熱演化形成的有機酸流體很快會達到飽和狀態(tài)[32-33],同時因區(qū)內碳酸鹽巖中泥質含量高、基質孔隙尺度小、多孤立,有機酸流動性受到限制,其對碳酸鹽礦物也不具備大規(guī)模溶解增孔條件,這與模擬結果也相一致。由此可見,能夠溶蝕增孔的不飽和地層流體只能源于沉積-準同生期大氣降水及河流淡水注入[34-36]。在巖相序列上,低能沉積序列底部紋層狀云灰?guī)r內硬石膏膠結物溶孔主要為泥質紋層沉積期季節(jié)性湖盆水體淡化溶解而成。對于兩種序列上部巖相組合,古隆起區(qū)低—高能沉積序列頂部的斑塊狀灰云巖和混積顆粒巖相,更易暴露接受大氣淡水淋濾溶解形成晶體鑄膜孔和粒間溶孔;而低洼區(qū)低能沉積序列頂部的斑塊狀灰云巖相,因湖盆水體鹽度高,注入的淡水容易很快達到飽和,溶解增孔的強度相對變弱。因此,巖相類型及沉積序列控制了準同生期溶孔形成,淡水淋濾和注入強度、作用時間在整體上控制了不同旋回周期內溶孔發(fā)育程度,而不同的巖相序列在時空上產生了溶孔規(guī)模和分布的差異性,低洼區(qū)溶孔主要發(fā)育于序列底部紋層云灰?guī)r巖相,隆起區(qū)則發(fā)育在序列頂部的斑塊狀灰云巖和混積顆粒巖相組合內。
埋藏成巖階段,各類碳酸鹽巖巖相儲集層在準同生期形成的晶間孔和溶孔尺度小,抗壓、抗膠結能力強,在成巖期得以良好保存[]。成巖期巖相控儲效應主要體現(xiàn)在紋層狀云灰?guī)r相中,其內部富有機質泥質紋層在壓實脫水過程中在紋層面形成紋層縫;泥巖壓實脫水卸壓后,受上覆地層壓力作用紋層縫關閉,但在有機質成熟排烴過程中區(qū)內形成超壓背景[11],紋層縫激活開啟成為高效的儲集空間和滲流通道。
據(jù)前人研究結果,在晚喜馬拉雅期的區(qū)域持續(xù)構造擠壓作用下,區(qū)內鹽間厚層蒸發(fā)巖層內發(fā)育了獅子溝大型逆沖滑脫-沖斷斷層,并在鹽下地層內派生形成了同期的次級沖斷系統(tǒng)[4,19]。鹽下兩種巖相序列的礦物組分變化趨勢均指示了向上泥質含量降低、脆性變強的特征,因此在此構造改造活動背景下,混積顆粒、塊狀—斑塊狀高脆性巖相更易于被擠壓、揉皺、破碎而形成構造角礫巖相儲集層。區(qū)域上,Ⅳ層組上部更鄰近區(qū)域滑脫斷層,構造改造應力強,且各類高脆性巖相分布穩(wěn)定,因此形成的構造角礫巖相儲集層可連片成帶分布,但在與蒸發(fā)鹽層緊密接觸帶,因膏鹽巖塑性流動導致角礫化縫洞易被膏鹽充填膠結;而Ⅳ層組下部及下伏層段離區(qū)域滑脫斷層較遠,滑脫揉皺破碎作用弱,構造角礫化作用也弱。只有在次生斷裂兩側強擠壓沖斷應力作用范圍內構造角礫巖相儲集層才比較發(fā)育,遠離次生斷裂區(qū)構造角礫巖相儲集層變得不發(fā)育并逐漸消失[18]。
通過上述對英西地區(qū)下干柴溝組上段(E32)鹽下儲集層巖相類型、沉積序列及控儲機制的探討,結合該區(qū)成藏期構造背景和鉆井油氣產能,建立英西 E32鹽下巖相-構造復合成儲模式(見圖 10),并得出不同巖相儲集層的時空發(fā)育及分布規(guī)律。
繼承性洼陷區(qū)(見圖1a,B區(qū)):處于獅子溝大型滑脫斷層下盤,成藏期為繼承性沉積洼陷背景,現(xiàn)今儲集層埋藏較深(見圖 10a)。該帶鄰近次級逆沖斷層帶,故發(fā)育小規(guī)模構造角礫狀灰云巖縫洞型高效儲集層,主體以紋層狀云灰?guī)r溶孔型頁巖油有利儲集層為主,而塊狀—斑塊狀灰云巖滲透率低,在埋深大的勘探條件下,不具備良好的經(jīng)濟儲能和產能。
洼陷反轉構造區(qū)(見圖1a,C區(qū)):處于獅子溝大型逆沖滑脫斷層和次級逆沖斷裂系統(tǒng)作用區(qū),成藏期為洼陷反轉構造背景,現(xiàn)今儲集層埋深相對較淺。該帶上部構造角礫化段的塊狀—斑塊狀灰云巖,在滑脫揉皺作用下形成了大面積連片分布的構造角礫狀灰云巖縫洞型高效儲集層,角礫化段以下以大面積連片分布的紋層狀云灰?guī)r溶孔型頁巖油有利儲集層為主(見圖 10a、圖 10b)。
洼內古隆起區(qū)(見圖1a,D區(qū)):沉積期為洼陷內古隆起,同樣處于獅子溝大型逆沖滑脫斷層和次級逆沖斷裂系統(tǒng)作用區(qū),成藏期為低幅度背斜構造背景。該帶上部構造角礫化巖相段主要為混積顆粒巖和塊狀—斑塊狀灰云巖因構造角礫化形成的角礫狀灰云巖縫洞型高效儲集層,加之準同生期溶孔發(fā)育,儲集物性較中帶更優(yōu)越。在角礫化段以下則以多期次的混積顆粒巖和斑塊狀灰云巖相溶孔儲集層為主(見圖10a、圖10c)。
圖10 英西E32鹽下湖相碳酸鹽巖巖相-構造復合成儲模式圖
洼陷周緣斜坡區(qū)(見圖1a,A區(qū)):該區(qū)構造影響較弱,沉積和成藏期均為斜坡構造背景。儲集層類型主要以多期次的混積顆粒巖和斑塊狀灰云巖相溶孔-晶間孔儲集層為主(見圖10c)。
英西 E32鹽下主力油層段咸化湖相混積碳酸鹽巖儲集層廣泛發(fā)育,依據(jù)其結構和巖礦組分的顯著差異識別出 5種儲集層巖相類型,分別為湖平面下降期集中發(fā)育的混積顆粒巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏-膏質灰云巖相、紋層狀云灰?guī)r相 4種沉積型巖相儲集層類型,以及在晚期構造改造作用下形成的構造角礫狀灰云巖相儲集層。
英西 E32鹽下在不同古地貌和湖平面高頻振蕩咸化沉積背景下,4種沉積成因儲集層巖相構成了兩種類型的咸化沉積序列巖相組合特征,分別為低能咸化沉積序列組合和低能至高能咸化沉積序列組合。前者主要發(fā)育于洼陷區(qū),后者發(fā)育于周緣斜坡和洼內古隆起帶。受物源高頻補給影響,區(qū)內兩種類型沉積序列多以不完整的巖相組合亞型為主,且單層厚度受旋回周期長短控制,各類儲集層巖相分布是兩種咸化沉積序列巖相組合時空高頻疊加的結果。
英西E32鹽下儲集層成因具典型的相控機制。巖相控制了準同生期白云石晶間孔和溶孔的形成與分布;成巖期紋層狀云灰?guī)r相結構控制形成了大規(guī)模紋層縫儲集空間和高滲通道;混積顆粒和塊狀—斑塊狀灰云巖相泥質含量低、脆性強,在晚期構造改造下形成了構造角礫狀灰云巖相高效儲集層。角礫化縫洞的發(fā)育程度受儲集層與頂部滑脫斷層或次級斷裂的距離所控制,同時接觸蒸發(fā)鹽巖層的角礫化縫洞充填膠結程度高,物性變差。
建立了英西 E32鹽下巖相-構造復合成儲模式,明確不同區(qū)帶構造角礫狀灰云巖相縫洞型高效儲集層、紋層狀云灰?guī)r相溶孔型頁巖油儲集層和顆?!邏K狀灰云巖相溶孔-晶間孔型致密儲集層發(fā)育及分布規(guī)律,對豐富咸化湖盆混積碳酸鹽巖成儲理論、推動英西高效開發(fā)以及向鄰區(qū)干柴溝等具備相似構造-沉積背景區(qū)帶勘探拓展具重要意義。