曾凡成，張昌民，李忠誠，張國一，張 馳,3，王擁軍，孫文鐵，鄧慶杰

(1.長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 434100； 2.中國石油 吉林油田公司 勘探開發(fā)研究院，吉林 松原 138000；3.中國石油 吉林油田公司 長春采油廠，吉林 長春 130000； 4.中國石油 勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

隨著油氣資源劣質(zhì)化程度加深，致密油氣研究及開發(fā)日益重要。國內(nèi)各大油氣區(qū)順應(yīng)發(fā)展趨勢，均開展了大量的致密油氣研究工作，也投入了大量的勘探開發(fā)實物工作量[1-9]。沉火山碎屑巖是一種特殊的復雜巖性儲層，國內(nèi)外許多盆地都發(fā)現(xiàn)了沉火山碎屑巖油氣藏，如美國Middle Park、新西蘭Northern Taranaki、土耳其East Anatolia等盆地[10-12]，國內(nèi)的渤海灣、海拉爾、二連等盆地[13-15]，這些盆地的沉火山碎屑巖油氣藏具有較好的儲滲性能和油水(或氣水)關(guān)系，作為常規(guī)油氣資源都取得了較好的勘探開發(fā)效果，但沉火山碎屑巖致密氣作為一種特殊的致密氣藏，目前在國內(nèi)外的研究程度和勘探開發(fā)程度均比較低。

松遼盆地深層屬于特殊的內(nèi)陸型斷陷湖盆，發(fā)育各種類型致密氣資源，其中沉火山碎屑巖氣藏普遍發(fā)育。已有重大發(fā)現(xiàn)并投入評價開發(fā)的英臺斷陷和王府斷陷發(fā)育典型的扇三角洲或深湖-半深湖再搬運成因的沉火山碎屑巖氣藏[16]。其儲層成因、巖石特征與國內(nèi)外其它沉火山碎屑巖油氣藏具有一定的相似性，但氣藏分布受斷陷湖盆斷塊控制、儲層巖石致密、儲滲性能差、氣水關(guān)系極其復雜，具有典型的斷陷湖盆斷塊控制的致密氣特征。由于兼具斷塊、沉火山碎屑巖、致密氣藏的復雜性，難以借鑒其它類型致密氣的研究成果和勘探開發(fā)經(jīng)驗，在沒有搞清有效儲層成因和發(fā)育控制因素的情況下，氣藏勘探開發(fā)部署及分層系精細開發(fā)難度極大。

本文針對松遼盆地王府斷陷沉火山碎屑巖致密氣藏的研究和評價現(xiàn)狀，擬通過分析氣田斷塊成因和沉火山碎屑巖儲層特征，揭示氣藏源儲關(guān)系、層間及層內(nèi)非均質(zhì)和微觀成巖作用等對有效儲層的影響機制，明確有效儲層發(fā)育主控因素，揭示有效儲層分布規(guī)律。

1 地質(zhì)背景及斷塊特征

王府氣田位于松遼盆地東部斷陷帶南部(圖1a)。氣田從下至上依次發(fā)育下白堊統(tǒng)火石嶺組和沙河子組、營城組、登婁庫組及泉頭組；其中下白堊統(tǒng)沙河子組為斷陷鼎盛時期，由于盆地快速沉降，水體快速變深，早期火山巖在風化作用下轉(zhuǎn)而成為沉積物質(zhì)重要來源，加上新噴出火山物質(zhì)的不斷加入，沉積了一套深湖-半深湖相背景下的扇三角洲、火山沉積相地層，與下伏地層呈不整合-整合接觸(圖1b)，埋深2 100～2 700 m，厚度400～500 m[17-25]。

王府斷陷在沙河子組沉積時期受燕山運動第Ⅱ、Ⅲ幕影響，強烈的隆起作用造成區(qū)域性拉張破裂，派生出一系列北北西走向的張性斷裂，形成東斷西超的箕狀斷陷構(gòu)造格局；斷陷內(nèi)發(fā)育數(shù)量眾多的活動性斷塊，形成斷層-巖性圈閉，斷塊的坡度大小和面積控制了沉積相分布，斷塊與烴源巖源的時空配置關(guān)系則控制了油氣成藏。沙河子組構(gòu)造整體表現(xiàn)為北西低南東高，被近南北向斷層復雜化，形成壘塹相間的構(gòu)造形態(tài)，發(fā)育多個斷鼻、斷塊圈閉，構(gòu)造幅度10～50 m(圖1c)。重點氣區(qū)城深6井區(qū)發(fā)育3條東、西傾向的正斷層，延伸長度4.1～10.9 km、斷距10～150 m。

2 致密氣儲層特征

2.1 沉火山碎屑巖致密氣儲層的特殊性

沉火山碎屑巖特殊的形成機制導致其致密儲層不同于致密碎屑巖和致密火山熔巖[26-34](表1)。巖石類型包括沉凝灰?guī)r和沉火山角礫巖，巖石成分也同時具有沉積巖和火山巖的成分特征。沉火山碎屑巖儲層致密化成因復雜，既有火山成因破壞作用的影響，如弱揮發(fā)分逸散、強焊接、緩慢結(jié)晶、弱溶蝕，也有再搬運沉積破壞作用的影響，如壓實作用、膠結(jié)作用等。同時，復雜巖性特征也是致密化重要成因，如泥質(zhì)充填、弱抗壓實性等。沉火山碎屑巖原生孔縫發(fā)育程度低，儲集空間以沉積巖的粒間(內(nèi))溶孔和火山巖的脫?；⒖住堄鄽饪?、微裂縫為主，孔-喉-縫組合關(guān)系復雜，喉道發(fā)育微細孔隙縮小型和微裂縫型兩種，孔喉分選性和連通性極差。因此在相同條件下，沉火山碎屑巖比沉積巖和火山巖更為致密，其孔隙度多小于10%，而基質(zhì)滲透率多小于0.1×10-3μm2。

表1 王府斷陷沉火山碎屑巖與其他類型致密儲層特征對比Table 1 Characteristic comparison of sedimentary pyroclastic rocks with other types of tight reservoirs in the Wangfu Fault Depression

2.2 沉火山碎屑巖儲層特征

研究區(qū)沉火山碎屑巖形成于斷陷湖盆火山活動時期，在湖盆快速沉降下，大量火山物質(zhì)的加入使得儲層分選差、粘土礦物含量高，儲層抗壓實能力弱并受強膠結(jié)成巖影響，巖石致密。根據(jù)3口井鉆井取心及10口井井壁取心資料，開展了薄片鑒定、掃描電鏡、XRD全巖測試、物性、壓汞、核磁等多項分析化驗項目，分析化驗樣品2 065塊，在此基礎(chǔ)上開展儲層特征研究。

2.2.1 儲層巖性特征

取心井資料及大量薄片分析表明，沉火山碎屑巖中火山碎屑物質(zhì)占比50%～90%，正常沉積碎屑物占比小于50%，根據(jù)碎屑大小可劃分為沉集塊巖(粒徑>64 mm)、沉火山角礫巖(粒徑介于2～64 mm)、沉凝灰?guī)r(粒徑小于2 mm)3種[35]，研究區(qū)以灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖為主，角礫呈次棱角狀-次圓狀，顆粒定向性不明顯、分選差、顆粒支撐-雜基支撐，雜基多為粗顆粒的凝灰，應(yīng)為近距離搬運和快速堆積的產(chǎn)物。

礦物成分主要為石英(18.15%～30.18%，平均25.01%)、鉀長石(9.05%～15.98%，平均11.83%)、鈉長石(28.55%～43.25%，平均35.17%)為主，粘土礦物含量高(15.05%～34.25%，平均26.28%)，主要由綠泥石(23%～100%)、伊/蒙混層(50%～65.5%)、伊利石(6%～11.5%)組成(表2)。

表2 王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖全巖礦物及粘土礦物成分分析Table 2 Statistics of whole rock mineral analysis and clay mineral composition analysis of sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation,Wangfu Fault Depression

2.2.2 儲集空間類型

通過巖心宏觀描述和鑄體薄片鏡下鑒定，沉火山角礫巖普遍發(fā)生碳酸鹽交代作用，常見安山巖巖屑綠泥石化、斑晶綠泥石化及凝灰?guī)r巖屑脫玻化微孔隙，少見溶蝕孔、安山巖杏仁微孔隙、流紋巖巖屑脫?；⒖紫?、凝灰?guī)r角礫脫?；⒖紫?、少量微裂隙(圖2)。前人針對該區(qū)此類儲層儲集空間類型做過詳細研究[36]，本次不再復述。

圖2 王府斷陷城深6井沙河子組沉火山碎屑巖典型巖心照片及鏡下薄片F(xiàn)ig.2 Images showing the typical cores and thin sections of sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation of Well CS 6,Wangfu Fault Depressiona.沉火山角礫巖，埋深2 522.7m；b.沉火山角礫巖，埋深2 524.1 m；c.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，發(fā)育粒間孔(RIP)、斑晶綠泥石化微孔隙(IP)、碳酸鹽交代晶間微孔、溶蝕孔(DP)，埋深2 522.85 m，10(+)；d.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，發(fā)育粒間孔(RIP)、凝灰?guī)r巖屑脫?；⒖紫?，埋深2 522.85 m，10(+)；e.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，見粒間孔(RIP)及安山巖杏仁內(nèi)微孔隙，埋深2 523.50 m，10(+)；f.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，發(fā)育粒間孔(RIP)及流紋巖巖屑脫玻化微孔隙，埋深2 523.50 m，10(+)；g.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，發(fā)育粒間孔(RIP)及凝灰?guī)r角礫脫?；⒖紫?，埋深2 526.75 m，10(+)；h.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，埋深2 527.75 m，10(+)；i.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，發(fā)育微裂隙(IF)及粒 間孔(RIP)，埋深2 528.93 m，4(+)；j.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，埋深2 529.95 m，4(+)

2.2.3 儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)壓汞實驗數(shù)據(jù)分析，沉火山碎屑巖以微細孔喉為主，孔喉呈多峰態(tài)分布特征，儲層孔隙結(jié)構(gòu)復雜，孔喉直徑分布于0.04～13.2 μm，平均1.73 μm，最大孔喉半徑平均0.71 μm，中值半徑平均0.007 μm；排驅(qū)壓力0.52～9.31 MPa，平均2.84 MPa；中值壓力4.6～112 MPa，平均33.7 MPa；最大進汞飽和度25%～72%，平均48%。根據(jù)壓汞曲線反應(yīng)特征將儲層孔隙結(jié)構(gòu)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3種類型[37-40](圖3)，沉火山碎屑巖儲層以Ⅱ、Ⅲ型孔隙結(jié)構(gòu)為主，分別占比33.3%、66.7%。

圖3 王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖壓汞曲線形態(tài)分類Fig.3 Classification of mercury pressure curves of sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation,Wangfu Fault Depression

Ⅱ型孔隙結(jié)構(gòu)：毛細壓力曲線形態(tài)表現(xiàn)為近45°直線，不發(fā)育平臺段，表明歪度、分選中等；孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表現(xiàn)為排驅(qū)壓力較高(1～7.5 MPa)、汞飽和度中值壓力較高(1～10 MPa)、最大汞飽和度值較低的特點；儲集空間以溶蝕孔、晶間孔、粒間孔為主，裂縫較發(fā)育，孔縫組合模式較多，儲滲能力中等；儲層有效性中等，氣井中產(chǎn)但穩(wěn)產(chǎn)能力差。

Ⅲ型孔隙結(jié)構(gòu)：毛管壓力曲線形態(tài)向右上靠攏，凹向左下，無平臺段發(fā)育，表明歪度極細，分選差；孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表現(xiàn)為排驅(qū)壓力高(>7.5 MPa)、汞飽和度中值壓力高(>105 MPa)、最大汞飽和度值低的特點；儲集空間以微孔、粒內(nèi)孔、基質(zhì)溶孔、粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔為主，裂縫不發(fā)育，孔縫組合模式單一，儲滲能力差；儲層有效性差，氣井低產(chǎn)基本無穩(wěn)產(chǎn)能力。

2.2.4 儲層物性特征

王府氣田沉火山碎屑巖在覆壓條件下的物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明，儲層有效孔隙度主要分布于3%～10%，平均6.5%；儲層滲透率主要分布于(0.001～0.5)×10-3μm2，平均滲透率為0.1×10-3μm2，屬于典型的致密儲層(圖4)。

圖4 王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖物性分布柱狀圖Fig.4 Histograms showing the distribution of physical properties of sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation,Wangfu Fault Depressiona.孔隙度；b.滲透率

2.2.5 儲層有效性及有效儲層特征

有效儲層是指具有連通孔隙，允許油氣在其中儲存和滲濾的巖層，一般是在低孔隙度、低滲透率背景下物性相對優(yōu)質(zhì)的儲層[41]。從生產(chǎn)角度考慮，有學者定義在現(xiàn)有工藝技術(shù)條件下能夠采出具有工業(yè)價值產(chǎn)液量(烴類或與烴類同體積的水)的儲集層為有效儲層[42]。以上兩方面綜合考慮，可以更加準確定義有效儲層。

根據(jù)研究區(qū)氣藏的資料采集情況，以試氣、試采產(chǎn)能為約束，綜合應(yīng)用巖石物理實驗和測井資料，采用經(jīng)驗統(tǒng)計和動態(tài)產(chǎn)能約束方法，建立沉火山碎屑巖有效儲層下限標準。如圖5所示，以儲能損失5%為條件[43]，結(jié)合試氣、試采井生產(chǎn)動態(tài)約束法，確定沙河子組沉火山碎屑巖儲層有效儲層基質(zhì)孔隙度下限為4%、基質(zhì)滲透率下限為0.01×10-3μm2。

圖5 兩種方法確定王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖有效儲層物性下限Fig.5 Two methods used to determine the lower limit of physical properties of effective reservoirs in sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation,Wangfu Fault Depressiona.基于儲能累積頻率法；b.基于生產(chǎn)動態(tài)約束法

3 有效儲層發(fā)育控制因素

有效儲層發(fā)育控制因素是揭示有效儲層成因和分布規(guī)律，預測有效儲層分布的基礎(chǔ)[44-45]。由于特殊的源儲關(guān)系和儲層成因特征，沉火山碎屑巖氣藏顯示出不同于常規(guī)構(gòu)造型氣藏和層狀氣藏的特點，表現(xiàn)為復雜的氣水關(guān)系和有效儲層分布特征。以下主要從宏觀-氣藏級別、中觀-砂體級別以及微觀-儲層級別3個尺度進行分析，主要控制因素包括源儲關(guān)系及成藏要素、層間、層內(nèi)非均質(zhì)和微觀成巖作用3大方面(表3)。

表3 王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖氣藏有效儲層發(fā)育控制因素Table 3 Controlling factors of effective reservoirs in sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation,Wangfu Fault Depression

3.1 宏觀-氣藏級別：成藏要素控制

宏觀成藏要素中，氣源對有效儲層發(fā)育有控制作用，構(gòu)造是控制有效儲層發(fā)育的核心，時空配置是控制有效儲層發(fā)育的關(guān)鍵。

首先，王府斷陷為小型斷陷湖盆，烴源巖發(fā)育但是平面變化快，研究區(qū)發(fā)育斷陷深部的火石嶺組、沙河子組和區(qū)域煤層3套烴源巖，城深6井區(qū)處于這3套烴源巖運移最有利的指向帶(圖6)(剖面方向見圖1c)。其次，斜坡帶為有利的構(gòu)造背景，為沉火山碎屑巖儲層發(fā)育提供了沉積空間，東部城深2井區(qū)在火石嶺組末期發(fā)育大量爆發(fā)相火山巖，根據(jù)沙河子早期區(qū)域煤層發(fā)育特征，可以證實后期該區(qū)一直出露地表遭受風化作用，提供了沉積物質(zhì)，形成了沉火山碎屑巖儲層。另一方面該區(qū)受到斷層切割形成多個斷塊、斷鼻構(gòu)造圈閉，為油氣的保存提供了保障。

圖6 王府斷陷沙河子組-火石嶺組成藏模式Fig.6 Accumulation pattern of the Shahezi-Huoshiling Formations,Wangfu Fault Depression

根據(jù)氣藏總體發(fā)育特征分析，王府地區(qū)深層發(fā)育源內(nèi)原生致密砂巖氣藏、火山巖單體氣藏和近源次生沉火山碎屑巖致密氣藏。其中源內(nèi)原生氣藏主要分布于烴源巖內(nèi)部的沉積巖儲層，但是鉆井顯示較差，試氣產(chǎn)量低，一般只有(0.5～1.0)×104m3/d。分析原因主要是儲層物性差，孔隙度一般都低于6%，而且儲層主要分布在火石嶺組內(nèi)部和沙河子組中后期，僅能接受單套烴源巖供烴?；鹕綆r單體氣藏儲層基質(zhì)物性更差，一般低于5%，主要依靠部分裂縫和頂部風化殼的改善，能夠形成小氣頂型氣藏，試氣產(chǎn)量也較低，一般只有(0.5～1.2)×104m3/d。沉火山碎屑巖屬于近源次生氣藏，有著更加有利的成藏時空配置。現(xiàn)今構(gòu)造格架和隆凹分布格局控制了烴類運移方向和氣藏的分布。城深6井區(qū)為區(qū)域局部高點，發(fā)育有利的斷塊圈閉，同時存在有效的儲集空間。沉火山碎屑巖砂體與斷塊有利配置形成圈閉，氣源通過斷層、地層界面和烴原巖排烴壓力運移，最終在該區(qū)形成側(cè)生側(cè)儲、上生下儲氣藏，氣層主要發(fā)育在構(gòu)造的高部位和儲層段的頂部。有利的源儲關(guān)系、成藏要素、成藏過程中的烴類充注有效改善了儲層，使得致密沉火山碎屑巖儲層也能夠成藏，單井日產(chǎn)量能夠達到15×104m3以上，從而形成致密儲層下的有效儲層和“甜點”。

3.2 中觀-砂體級別：儲層沉積控制

中觀儲層沉積對有效儲層的控制主要包括層間砂體非均質(zhì)性和砂體內(nèi)部非均質(zhì)性，前者控制層間氣水關(guān)系，后者控制層內(nèi)氣水分布的復雜性。

研究區(qū)發(fā)育斷陷湖盆扇三角洲沉積體系，陡坡帶發(fā)育近岸水下扇，緩坡帶發(fā)育扇三角洲。沉積相帶橫向變化快，導致砂體橫向快速變化、砂體疊置關(guān)系復雜、連通性差。研究區(qū)沉火山碎屑巖儲層來源于東部火山巖形成后的再搬運或者火山巖體被破壞后的再搬運，具有一定分選，物性要遠好于原生的火山熔巖和火山噴出物直接入湖形成的火山碎屑巖。有利砂體以扇三角洲前緣亞相沉火山碎屑巖為主，向湖盆方向呈樹枝狀發(fā)散分布，同時受近垂直方向斷層切割，構(gòu)成斷塊型砂體，研究區(qū)共計發(fā)育5支扇體，控制了儲層在平面上的分布特征，單支扇體面積16～47 km2，扇體的變化控制了層間非均質(zhì)性。

沉積產(chǎn)物的韻律性變化或快速堆積的沉積作用導致有效儲層內(nèi)部顯示出較強的非均質(zhì)性特征，前者控制層間非均質(zhì)性，后者控制層內(nèi)非均質(zhì)性。有效儲層僅僅是儲層的一部分，在氣源不足的條件下選擇性充注導致儲層內(nèi)部含氣性變化快、差異大，有效儲層在砂體內(nèi)部表現(xiàn)出強烈的非均質(zhì)性，氣藏內(nèi)部氣水關(guān)系復雜，表現(xiàn)為氣層、干層交替出現(xiàn)。研究區(qū)發(fā)育兩種內(nèi)部非均質(zhì)性變化模式(圖7)。模式一為內(nèi)部夾層型，發(fā)育于中-厚層中，整體物性較好，局部砂體疊置部位發(fā)育巖性干層或物性干層；模式二為內(nèi)部改善型，發(fā)育于厚層和巨厚沉火山碎屑巖中，巖石整體致密，局部物性改善形成薄層有效儲層。分析主要受到巖性和成分變化的影響，沉集塊巖和沉凝灰?guī)r的物性稍差一些，沉火山角礫巖粒度適中，分選更好，同時火山碎屑的成分太高，物性也變差，火山碎屑成分太少，以沉積巖碎屑為主的儲層也變得更加致密，導致儲層內(nèi)部非均性的出現(xiàn)。

3.3 微觀-儲層級別：儲集巖成巖控制

差異化成巖作用是決定儲層品質(zhì)的微觀控制因素。儲集巖的成巖作用主要是針對孔隙空間和滲透性的破壞作用和建設(shè)作用，前者以壓實和硅泥質(zhì)膠結(jié)作用為主，后者以交代、溶蝕和溶解以及微裂縫發(fā)育為主。研究區(qū)沉火山碎屑巖儲經(jīng)歷了揮發(fā)分逸散、炸裂、壓溶、溶蝕、脫?；?、構(gòu)造等成巖作用類型，其中揮發(fā)分逸散和炸裂作用有利于原生氣孔和炸裂縫發(fā)育，溶蝕、構(gòu)造作用有利于次生溶蝕孔和構(gòu)造縫發(fā)育，脫?；饔枚喟l(fā)生在成巖后期，產(chǎn)生脫?；⒖住⒃鰞Σ辉鰸B，為建設(shè)性成巖作用；壓溶作用本身反映儲層遭受較強的壓實作用，但在巖石薄弱面產(chǎn)生的壓溶縫在一定條件下起著滲流通道的作用。沉火山碎屑巖有效儲層發(fā)育特征明顯受成巖作用控制，表現(xiàn)為儲層物性與儲集空間類型及成巖作用有較好的正相關(guān)對應(yīng)關(guān)系，如圖8所示，沉火山碎屑巖孔、滲交會圖可以劃分為6個分布區(qū)間，其中有效構(gòu)造縫發(fā)育的弱溶蝕區(qū)表現(xiàn)為中孔、高滲，通過面孔率分析在7.6%左右；微裂縫發(fā)育的中-強溶蝕區(qū)表現(xiàn)為中孔、中滲，面孔率分析在8.6%左右；無裂縫或連通性差的微裂縫中-強溶蝕區(qū)表現(xiàn)為高孔、中低滲，面孔率最高能達到9.1%；微裂縫發(fā)育的弱溶蝕區(qū)表現(xiàn)為低孔、中滲，面孔率分析在3.8%左右；裂縫不發(fā)育的弱溶蝕區(qū)表現(xiàn)為中低孔、低滲3.0%，無溶蝕區(qū)表現(xiàn)為低孔、低滲，面孔率極低。

圖8 王府斷陷城深6井沙河子組沉火山碎屑巖有效儲層發(fā)育的成巖作用主控因素分布Fig.8 Main factors controlling the diagenesis for effective reservoir development in sedimentary pyroclastic rocks in the Shahezi Formation of Well CS 6,Wangfu Fault Depressiona.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，基質(zhì)內(nèi)弱溶蝕孔隙，構(gòu)造縫，埋深2 528.23 m,10(+)；b.微裂縫，埋深2 559.00 m；c.基質(zhì)內(nèi)溶孔不發(fā)育，城深602井，埋深2 670.00 m，再搬運；d.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，粒間孔隙(RIP)、凝灰?guī)r巖屑脫?；⒖紫?，埋深2 522.85 m，10(+)；e.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，粒間孔(RIP)及安山巖杏仁微孔隙，埋深2 523.50 m，10(+)；f.灰色安山質(zhì)沉火山角礫巖，粒間孔(RIP)及流紋巖巖屑 脫?；⒖紫?，埋深2 523.50 m，10(+)；g.研究區(qū)沉火山碎屑巖有效儲層發(fā)育的成巖作用主控因素分布圖版

從目前研究成果來看，可以肯定微觀儲集層成巖作用對有效儲層的控制作用，但受資料數(shù)量局限和采樣點的限制，難以找到其在平面和縱向上的變化特征?；谖⒘芽p發(fā)育對有效儲層的建設(shè)性控制作用，可以得出斷塊部位由于構(gòu)造較高、斷裂發(fā)育，儲層微裂縫也明顯發(fā)育，而斜坡部位平緩，斷裂不發(fā)育，儲層微裂縫也不發(fā)育。

4 有效儲層分布規(guī)律及生產(chǎn)應(yīng)用

在有效儲層發(fā)育控制因素認識指導下，形成了宏觀成藏要素、中觀儲層沉積、微觀儲集巖成巖三級控制有效儲層的認識。

基于宏觀成藏要素上，斷層、構(gòu)造圈閉、成藏模式或源儲關(guān)系研究，揭示研究區(qū)東部緩坡帶由東向西發(fā)育樹枝狀扇三角洲沉火山碎屑巖體，在近南北向斷層切割下，構(gòu)成斷塊型砂體有利儲集空間，同時與西部烴源巖和自身烴源巖有機配置，形成了當前的氣藏宏觀分布格局。

基于中觀儲層沉積上，砂體及層間、層內(nèi)非均質(zhì)性分析，揭示研究區(qū)有利巖性主要為扇三角洲前緣亞相下的沉火山角礫巖，沉積相帶的橫向快速變化導致砂體間連通性差，砂體內(nèi)部非均質(zhì)性強。在氣源不足的條件下，氣藏內(nèi)部儲層具有選擇性充注特征，孔、滲較高的儲層含氣性較好，從而造成氣藏內(nèi)部氣水關(guān)系復雜。沉積產(chǎn)物的韻律性變化控制層間非均質(zhì)性，快速堆積的沉積作用控制層內(nèi)非均質(zhì)性。

基于微觀儲集巖成巖上，儲層發(fā)育的斷塊高部位壓實作用相對較弱，溶蝕作用較強，構(gòu)造斷裂發(fā)育導致裂縫相對發(fā)育，由高到低發(fā)育程度減弱，形成縱向上的物性反韻律特征；受到斷層影響發(fā)育微裂縫，且烴源巖附近區(qū)域受有機酸溶蝕物性會有明顯改善。其中有效構(gòu)造縫及微裂縫發(fā)育、強溶蝕區(qū)主要為有效儲層發(fā)育區(qū)。

基于3個層次的分布規(guī)律分析，可以將研究區(qū)在平面上進一步分為3種類型有利區(qū)，Ⅰ型-北部斜坡型沉火山碎屑巖儲層、Ⅱ型-中部斷塊型、Ⅲ型-南部斷塊-斜坡過渡型。中部斷塊型是有利儲層發(fā)育最為有利目標區(qū)，預測有利面積54 km2(圖9)。目前在城深6井區(qū)鉆井及測試獲得突破，鉆井揭示單井有效儲層厚度一般30～80 m，垂向上儲層頂部有效性好，向下變差，不發(fā)育邊底水；城深6井試氣獲得日產(chǎn)15×104m3高產(chǎn)工業(yè)氣流，已落實含氣面積20 km2。針對這一斷塊，連續(xù)部署1口水平井和3口開發(fā)井，也取得較好開發(fā)效果。同時，該區(qū)塊完成了3口老井復查的任務(wù)，發(fā)現(xiàn)了多個Ⅱ型-南部斷塊-斜坡過渡型潛力層，提出了相應(yīng)的挖潛措施。

圖9 王府斷陷沙河子組沉火山碎屑巖有利目標區(qū)預測及有利儲層分類Fig.9 Prediction of potential target areas and classification of reservoirs in sedimentary pyroclastic rocks,Shahezi Formation,Wangfu Fault Depression

5 結(jié)論

1) 松遼盆地王府斷陷沉火山碎屑巖致密氣藏兼具斷塊、沉火山碎屑巖、致密氣藏的復雜性，儲層巖性以沉火山角礫巖為主，分選較差，填隙物以粘土礦物為主且含量高；儲集空間以基質(zhì)溶孔、脫?；⒖?、粒間殘余孔、構(gòu)造縫、壓溶縫等為主，儲層品質(zhì)取決于溶蝕孔隙和裂縫發(fā)育程度；孔隙結(jié)構(gòu)以Ⅲ型為主，Ⅱ型次之，Ⅰ型不發(fā)育；有效儲層下限為基質(zhì)孔隙度大于4%、基質(zhì)滲透率大于0.01×10-3μm2。

2) 有效儲層發(fā)育受宏觀成藏要素、中觀儲層沉積、微觀儲集巖成巖三級控制。宏觀上氣源是控制有效儲層發(fā)育的根本，構(gòu)造是控制有效儲層發(fā)育的核心，時空配置是控制有效儲層發(fā)育的關(guān)鍵。中觀上沉積產(chǎn)物的韻律性變化控制層間非均質(zhì)性，快速堆積的沉積作用控制層內(nèi)非均質(zhì)性。

3) 有效儲層平面上沿緩坡帶由東向西整體呈樹枝狀發(fā)散分布，進一步分為中部斷塊型、南部斷塊-斜坡過渡型、北部斜坡型3種類型。其中中部斷塊型是有利儲層發(fā)育最有利目標區(qū)；垂向上儲層頂部有效性好，向下變差，為具有丘狀巖體控制下的塊狀、反韻律分布特征。