塔南凹陷銅缽廟組儲層形成機理

沙子萱

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

塔南凹陷銅缽廟組儲層形成機理

沙子萱*

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

通過對塔南凹陷的構造演化、沉積背景及銅缽廟組儲層微觀特征分析，認為銅缽廟組儲層為扇三角洲沉積環境下的沉火山碎屑巖的堆積。銅缽廟組沉積末期受區域構造運動的作用，形成了一系列的反向斷階的構造格局。斷層上升盤由于受基底的強烈抬升出露地表。上升盤地層在經歷了大氣水和地表水的淋濾后，巖石中的長石礦物被不同程度的溶蝕，改善了儲層的儲集性能。受沉積相的控制作用，經過改造后的地層形成了塊狀和層狀兩種類型的儲集體。受儲層發育特征的控制，兩種儲集體的油水關系和油層分布差別很大。

塔南凹陷；沉積類型；儲層巖石學；淋濾模式

塔南凹陷位于海塔盆地中部斷陷帶的最南端，是塔木察格盆地主要的富油凹陷。根據儲量提交情況，85%的探明儲量都位于銅缽廟組地層。其它上覆地層油藏也是在銅缽廟組原生油藏的控制作用下形成的次生油藏[1]。銅缽廟組地層埋藏較深，壓實作用強烈，儲層物性總體較差，為中孔低滲—低孔低滲特征，局部發育的次生孔隙帶是油氣聚集的有利空間。本文在前人研究的基礎上，從儲層的沉積類型出發對優質儲層的成因機理進行了深入的分析，對塔南凹陷的勘探和開發具有指導意義。

1 地質概況

塔南凹陷主體是由3個半地塹、半地壘組成的東斷西超寬緩的復雜箕狀斷陷。根據構造演化特征可將塔南凹陷劃分為裂谷初始期、深陷期、斷凹轉換期和構造反轉期。自下而上包括銅缽廟組、南屯組、大磨拐河組、伊敏組、青元崗組[2]（圖1），銅缽廟組至伊敏組地層為一個完整的裂陷層序，銅缽廟組沉積地層為裂陷初始期沉積的一套地層。塔南凹陷下白堊統的地層總體顯示為向上由粗變細的充填序列，下部銅缽廟組地層以粗碎屑沉積為主，上部斷拗或拗陷期湖盆層序以細粒沉積為主。

2 儲層的沉積類型

根據巖屑錄井和鉆井取芯分析，銅缽廟組主要為扇三角洲沉積。在平面展布和垂向演化規律上也可劃分為3個亞相，即扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲沉積[3-7]。

2.1 扇三角洲平原

在錄井和巖心上顯示為巨厚的塊狀沉積體。巖石類型以礫巖、砂礫巖、含礫砂巖夾砂紫紅色泥巖為主，顯示為砂、礫、泥混合堆積。礫石成分復雜，分選較差，呈微定向的排列。沒有經過次生改造的砂礫巖通常為雜基支撐，礫石骨架的孔隙空間全部被砂級顆粒充填，砂級組成的孔隙中，又被粘土顆粒充填，以重力流沉積的特征為主，總體表現為較差的孔隙性。內部的泥巖隔層較薄，且分布不穩定（圖2）。

2.2 扇三角洲前緣

扇三角洲前緣為扇三角洲主體部分。可進一步細化為扇三角洲內前緣和外前緣兩種微相。內前緣的沉積特征與扇三角洲平原相近，多為砂礫巖體的快速堆積，沒有穩定的隔夾層，但是灰色的沉積色調與平原相的紅色調相區別。外前緣的沉積粒度相對于內前緣較細，厚層砂巖之間有穩定的隔層分布。沒有經過次生改造的巖石總體較堅硬致密，孔隙性較差（圖3）。

3 儲層的巖石學特征

巖石類型主要為火山碎屑巖[8]，約占73%，其次是正常碎屑巖，約占27%。火山碎屑巖中以凝灰質砂巖及沉凝灰巖為主，分別占25.8%及26.2%，平面上分布在凹陷的中西部地區，向東次凹減少。正常碎屑巖中以礫巖為主，且碎屑巖普遍成分成熟度低，巖屑含量占40%～90%，長石含量占10%～40%，石英含量占5%～30%，巖石類型為巖屑砂巖、長石質巖屑砂巖。膠結方式為泥質膠結和碳酸鹽膠結，泥質含量一般為1%～20%，平均為5.6%。方解石為1%～22%，平均為5.3%。顆粒中等風化蝕變，分選差，次棱狀磨圓，孔隙型、孔隙—薄膜型、薄膜型膠結，點、點—線接觸。巖石中的長石成分為次生孔隙的形成提供了物質基礎（圖4）。

圖1 塔南凹陷地層柱狀圖

圖2 扇三角洲平原河道砂礫巖沉積

圖3 扇三角洲前緣河道沉積

4 儲層微觀孔隙

銅缽廟組儲層埋藏較深，原生孔隙保留很少，鑄體薄片和掃描電鏡顯示儲層的儲集空間主要為長石的粒內溶孔、期次為剩余的粒間孔隙（圖5）。長石在溶蝕的過程中形成了次生的石英和粘土礦物充填在粒間孔中，降低了孔隙的連通性(圖6)。部分砂礫巖由于受到強烈的改造作用，形成了大的溶蝕孔洞。這些孔洞為油氣聚集提供了有利的場所。

圖4 銅缽廟組儲層巖石學特征

圖5 A-34井長石顆粒溶蝕現象

圖6 B-24井次生石英及高嶺石

5 次生孔隙形成機理及模式

圖7 儲層淋濾式及油水分布特征

通過對塔南凹陷的構造發育史和地層的接觸關系分析，認為次生孔隙主要與不整合有關[9-14]。地震剖面顯示銅缽廟組和南屯組為區域性的角度不整合接觸。在銅缽廟組沉積后期，地層經歷了局部的抬升，形成了反向斷階的構造格局。構造高部位的砂礫巖經歷了大氣水和地表水的淋濾作用，儲層物性得到了很好的改善。巖芯上見明顯的溶蝕性孔洞，在鉆井過程中也常有鉆井液漏失現象。受儲層的沉積類型的控制作用，扇三角洲平原由于沒有穩定的隔層發育，所以大氣淋濾以垂向改造為主，形成了塊狀的儲集體（圖7a）。而扇三角洲前緣受穩定隔層的影響，儲層以斜坡改造模式為主，次生的改造作用并沒有改變儲層層狀的性質（圖7b）。受斷層和地層傾向的控制作用，靠經斷層的位置儲層的改造比較強烈。

6 油藏特征

平面上儲層次生孔隙帶的形成受銅缽廟組末期斷層的控制作用，鉆井揭示優質的儲集體和油藏主要沿北東向斷層呈條帶狀分布。垂向上儲層的淋濾模式控制了油藏的類型。塊狀的淋濾模式形成了塊狀的底水油藏，斷塊內部具有統一的油水界面。而層狀的淋濾模式形成了上油下干的層狀油藏，斷塊內部受淋濾程度的控制作用沒有統一的油水界面。淋濾面以下為致密的巖石，測試結果為干層。在斷層附近由于強烈的淋濾作用，儲層的物性較好，錄井上多變現為飽含油和富含油。垂向上從不整合面向下儲層的物性和含油性逐漸的變差。例如塔A井的不整合在1928m，靠近不整合面附近巖心的孔隙度明顯好于下部地層，電阻率曲線出現高值段（圖8）。

7 結論

（1）銅缽廟組地層主要為扇三角洲沉積類型，主要發育扇三角洲平原和前緣2種亞相。

（2）不整合是次生孔隙帶形成的主要因素，儲集空間為長石的粒內溶孔和剩余的粒間孔隙。

（3）在地層水的淋濾作用下扇三角洲平原沉積體形成了塊狀的儲集體，進而形成了塊狀的底水油藏。扇三角洲前緣沉積體形成了層狀油藏。

圖8 塔A井儲層物性特征

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TE122

A

1004-5716(2015)08-0031-04

2014-08-22

2014-08-30

沙子萱（1983-），女（漢族），黑龍江同江人，工程師，現從事石油地質綜合研究工作。