高尚堡油田沙三3亞段儲層發(fā)育特征

李業(yè)會，齊立新，夏秋君，楊競旭，陳少勇，曹同鋒

(中國石油冀東油田分公司，河北 唐山 063004)

1 巖石學特征

圖例說明：a.細粒巖屑砂巖，碎屑顆粒多呈次圓狀-次棱角狀，顆粒間多呈線接觸-凹凸接觸，石英次生加大明顯，高58-33井，×130，鑄體薄片(正交偏光)，3613.23m；b.中粒長石砂巖，碎屑顆粒多呈點-線接觸，孔隙式膠結(jié)為主，原生粒間孔隙保存較好，長石遭受溶蝕，粒內(nèi)溶孔較為發(fā)育，孔隙壁有重油殘余，高58-33井，×72，鑄體薄片(單偏光)，3764.41m；c.泥質(zhì)不等粒巖屑砂巖，云母類片狀礦物撓曲變形，壓實強度較大，高58-33井，×72，鑄體薄片(正交偏光)，3765.81m；d.細砂巖，覆蓋于顆粒表面的綠泥石環(huán)邊膠結(jié)物，厚度<5μm，高58-33井，SEM，3580.73m；e.中粒長石砂巖，石英次生加大邊極為發(fā)育，粒間孔隙被硅質(zhì)膠結(jié)物不同程度充填占據(jù)，高58-33井，×72，鑄體薄片(單偏光)，3632.48m；f.中粒長石砂巖，長石遭受強烈溶蝕，原生粒間孔隙及粒內(nèi)溶孔極為發(fā)育，高58-33井，×72，鑄體薄片(單偏光)，3820.18m；g.粒間溶孔，長石內(nèi)部被方解石膠結(jié)交代，高3102井，3501.90～3502.01m，長石巖屑中砂巖，單偏光，紫紅色鑄體，×100；h.粒間孔及粒內(nèi)溶孔，長石強烈溶解呈蜂窩狀，高102-4井，3533.18m，巖屑中粗砂巖，單偏光，藍色鑄體，×40；i.粒間及粒內(nèi)溶孔，長石溶解強烈，呈殘骸狀，或完全溶解形成鑄模孔，僅殘留邊緣，高60-23井，3534.00m，巖屑長石中細砂巖，單偏光，藍色鑄體，×100；j.石英次生加大后亮晶方解石膠結(jié)，說明亮晶方解石膠結(jié)作用晚于石英次生加大作用，方解石為晚期鐵方解石，高102-4井，3518.50m，長石巖屑含礫粗砂巖，正交偏光，藍色鑄體，×40；k.碎屑斜長石絹云母化和綠簾石化蝕變，高3102井，3502.81m，長石巖屑含礫粗砂巖，正交偏光，藍色鑄體，×40；i.中粒長石砂巖，發(fā)育少量剩余原生粒間孔隙及微裂縫，高58-33井，×72，鑄體薄片(單偏光)，3612.21m。圖1 高尚堡油田儲層微觀特征相片

圖2 高尚堡油田沙三3砂巖成分三角分類圖

2 成巖作用特征

2.1 主要成巖作用類型

2.1.1 壓實-壓溶作用

2.1.2 膠結(jié)作用

2.1.3 溶蝕作用

2.1.4 交代作用

交代作用在研究區(qū)主要有兩種類型，包括方解石交代長石、石英等礦物，以及鈉長石的絹云母化(圖1(k))。方解石交代長石等碎屑顆粒發(fā)生在溶蝕作用之后，孔隙流體PH值逐漸升高，碳酸鈣首先在次生溶孔中沉淀，并交代殘余的長石顆粒(圖1(g))，對砂巖儲集性能帶來一定傷害。

2.1.5 自生礦物的充填作用

圖3 高尚堡油田儲層典型掃描電鏡照片

2.1.6 破裂作用

2.2 成巖階段劃分及成巖演化序列

2.2.1 準同生期

2.2.2 早成巖階段

早成巖階段有機質(zhì)熱演化進入低成熟階段，其鏡質(zhì)體反射率<0.6%。這一成巖階段是壓實作用進行得最為強烈的時期，隨著壓實作用進行到一定強度，部分接觸的硅質(zhì)顆粒發(fā)生壓溶并形成少量石英的次生加大邊充填部分粒間孔隙，強烈的壓實-壓溶效應極為明顯，可以導致砂巖孔隙度從初始的40%左右急降至20%附近(圖2)。早成巖階段A期，成巖流體主要來自湖泊水體，具有偏咸、偏堿、富Fe2+、Mg2+離子的特征，這一流體環(huán)境有利于早期綠泥石環(huán)邊包殼的進行。早成巖階段B期，隨著有機質(zhì)熱演化的進行，大量富含有機酸熱液的流體進入砂巖，開始對長石及火山巖巖屑等物質(zhì)進行溶蝕，形成了大量次生溶孔。早成巖階段B期成巖流體呈酸性，長石等鋁硅酸鹽礦物的溶蝕導致離子的重新組合，形成了自生高嶺石、自生石英、自生鈉長石及沸石等自生礦物。

圖4 高尚堡油田儲層成巖作用階段劃分

2.2.3 中成巖階段

中成巖階段有機質(zhì)進入成熟期，鏡質(zhì)體反射率>0.6%。泥質(zhì)巖中蒙脫石大量向有序的伊/蒙混層轉(zhuǎn)化，伊/蒙混層中蒙脫石含量約50%～15%。這一成巖時期有機酸的溶蝕作用持續(xù)進行，儲層孔隙度有所增高，但隨著反應的繼續(xù)，有機酸不斷被消耗，成巖流體pH值逐漸升高，方解石及鐵白云石開始沉淀，中成巖階段B期碳酸鹽礦物開始緩慢交代長石及石英碎屑，儲層物性受到一定程度的傷害(圖4)。蒙皂石向伊/蒙混層轉(zhuǎn)化始于早成巖階段B期末并持續(xù)到中成巖階段A期，中成巖階段B期伊/蒙混層礦物逐漸向伊利石轉(zhuǎn)化。

需要指出的是破裂作用始于早成巖階段B期，一直延續(xù)到中成巖階段B期，對儲層的影響主要是提高了滲透性，有利于成巖流體的進入和物質(zhì)的帶出，有利于溶蝕作用的進行。

3 儲層特征

3.1 儲集空間類型

碎屑巖儲集空間類型主要與物源區(qū)母巖性質(zhì)、碎屑物的沉積、成巖環(huán)境關(guān)系密切[16]，孔隙類型的組合及匹配關(guān)系取決于碎屑巖骨架組分類型及碎屑巖成巖演化歷史。

3.2 物性特征

圖5 高尚堡油田儲層參數(shù)特征直方圖

圖6 高尚堡油田儲層物性單相關(guān)模型

圖7 高尚堡油田儲層物性與深度的關(guān)系

4 結(jié)論

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