東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層特征分析

鄭德順，徐江紅，劉思聰，喬　雨

(河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 河南焦作 454000)

東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層特征分析

鄭德順，徐江紅，劉思聰，喬雨

(河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院, 河南焦作 454000)

摘要：以東營(yíng)凹陷北坡鹽家地區(qū)沙四上段砂礫巖體儲(chǔ)層為研究對(duì)象，通過(guò)觀察大量巖心照片和運(yùn)用鑄體薄片分析、壓汞實(shí)驗(yàn)等方法，對(duì)其儲(chǔ)層巖石學(xué)特征及物性特征進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：該儲(chǔ)層主要以含礫巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，石英、長(zhǎng)石、巖屑的含量依次為33.7%、37.8%、28.5%，含量相差不大；儲(chǔ)層空間以粒間溶孔和粒間孔為主，該儲(chǔ)層物性很差，屬于典型的低孔低滲儲(chǔ)層。

關(guān)鍵詞：東營(yíng)凹陷；鹽家地區(qū)；巖石學(xué)特征；物性特征；砂礫巖儲(chǔ)層；沙四段

東營(yíng)凹陷是一個(gè)北陡南緩、北深南淺的半地塹型拉張箕狀斷陷盆地[1-3]。鹽家地區(qū)位于東營(yíng)凹陷北部陡坡帶，勝坨油田和永安鎮(zhèn)油田之間，西鄰勝坨油田，東至青坨子凸起，南鄰民豐洼陷，北靠陳家莊凸起[4-6]，該陡坡構(gòu)造帶由陳南斷裂帶和勝永斷裂帶兩套斷裂系統(tǒng)控制，構(gòu)造特征較復(fù)雜[7-8]。該地區(qū)生油豐富，其內(nèi)部及周?chē)?0多個(gè)油氣田[9]。砂礫巖體油氣藏已成為我國(guó)東部巖性油氣勘探的重要領(lǐng)域，具有較大的發(fā)展前景[10-16]。東營(yíng)凹陷北部陡坡帶的沖積扇、近岸水下扇和扇三角洲發(fā)育了大量砂礫巖體[17-21]。筆者通過(guò)對(duì)研究區(qū)沙四上段巖心和物性數(shù)據(jù)分析，對(duì)砂礫巖儲(chǔ)層巖石學(xué)特征和物性特征進(jìn)行了研究。

1儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

1.1礦物成分特征

根據(jù)東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)鹽22-22、鹽222、鹽227三口井282張巖心照片和70余張鑄體薄片的觀察研究，得出研究區(qū)沙四上段巖石類(lèi)型主要為含礫巖屑長(zhǎng)石砂巖。礫石成分主要為石英、長(zhǎng)石、結(jié)晶巖屑等，偶見(jiàn)白云巖屑、泥質(zhì)巖屑等。礫石間充填不等粒砂，主要為中砂、粗砂、細(xì)砂不均勻混合物。其中石英體積含量為29%～38%，平均33.7%，長(zhǎng)石體積含量為33%～41%，平均37.8%，巖屑的體積含量為24%～32%，平均28.5%，長(zhǎng)石、石英、巖屑含量接近，成熟度偏低；巖屑主要為結(jié)晶巖和石英巖等變質(zhì)巖巖屑，體積含量為16.96%，其次為沉積巖巖屑和火成巖巖屑，體積含量依次為8.68%、28.5%，沉積巖巖屑為泥質(zhì)巖、灰?guī)r、砂巖、白云巖及白云巖碎屑等。火成巖巖屑主要為噴出巖。含少量的云母和燧石。雜基以泥質(zhì)為主，體積含量一般在6%以內(nèi)。膠結(jié)物體積含量一般小于25%，主要為鐵白云石和含鐵方解石，其次為菱鐵礦和白云石，有少量的高嶺石，局部次生石英加大。

1.2結(jié)構(gòu)特征

東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層以含礫粗砂、含礫中砂為主，粒徑分布范圍0.25～20 mm，顆粒粒徑集中分布范圍0.5～4.5 mm，均值約為1 mm。該巖石含礫石較多，以細(xì)礫為主，礫石粒徑多集中在2～4 mm之間，平均含量約15.1%，最高達(dá)40%。整體分選性為差-中，磨圓度為次棱角狀，顆粒支撐，線式接觸為主，偶見(jiàn)點(diǎn)式接觸。膠結(jié)類(lèi)型主要為孔隙式膠結(jié)，偶見(jiàn)連晶-孔隙式膠結(jié)(表1)。

2儲(chǔ)集空間類(lèi)型

通過(guò)對(duì)東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層的大量鑄體薄片資料分析表明，鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型比較豐富，且較復(fù)雜。按照孔隙的大小、形態(tài)及成因，可將其總結(jié)為粒間溶孔、粒間孔、溶蝕顆粒孔和裂縫4種主要類(lèi)型。其中，粒間溶孔和粒間孔占總孔隙度的88%，為鹽家地區(qū)儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間。溶蝕顆粒孔及裂縫影響程度較小。儲(chǔ)層的平均面孔率為2.21%，粒間溶孔、粒間孔、溶蝕顆粒孔面孔率依次為4.00%、3.79%、0.97%，裂縫及其它占0.09%(圖1)，分別占總面孔率的45%、43%、11%、1%，偶見(jiàn)斑晶溶孔和晶間孔。

表1　東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)沙四上段砂礫巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)特征

圖1　東營(yíng)凹陷鹽家地區(qū)砂礫巖孔隙平均面孔率

原生孔隙是沉積巖經(jīng)受沉積和壓實(shí)作用后保存下來(lái)的孔隙空間，一般隨著埋藏時(shí)間和深度的增加而減小。孔隙主要為原生粒間孔及白云石晶間孔、粒間溶孔、顆粒溶孔，孔隙連通性局部尚可。孔隙形狀主要為三角形及不規(guī)則多邊形，孔隙半徑一般為0.15～0.25 mm，最大孔徑為0.50 mm。喉道類(lèi)型主要為片狀喉、點(diǎn)狀喉，喉寬0.05～0.15 mm。

次生孔隙是成巖后期形成，受構(gòu)造擠壓或地層水循環(huán)作用而形成的孔隙。巖石礦物的溶蝕和破裂在一定程度上增加了孔隙度。鹽家地區(qū)次生孔隙主要為粒間溶孔，其次為溶蝕顆粒孔、裂縫，局部偶見(jiàn)晶間孔和斑晶溶孔(表2)。次生孔隙較發(fā)育，對(duì)儲(chǔ)層孔隙度有重要的貢獻(xiàn)。

表2　鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層砂礫巖次生孔隙類(lèi)型及特征

粒間溶孔較發(fā)育。孔隙主要為粒間溶孔及顆粒溶孔，孔隙連通性局部尚可。孔隙形狀主要為三角形、四邊形及不規(guī)則多邊形，孔徑主要為0.10～0.15 mm，最大孔徑為0.35 mm，喉道主要為片狀喉，喉寬0.02～0.05 mm。粒間溶孔的大量發(fā)育對(duì)改善儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力有重大的影響，在一定程度上改善了孔隙度。

3儲(chǔ)層物性特征

孔隙度和滲透率的大小直接反映儲(chǔ)層物性好壞。通過(guò)對(duì)鹽22-22井、鹽222和鹽227的孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明，鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層孔隙度分布范圍為1.5%～14.4%，集中分布在5%～10%，平均為5.8%(圖2)。滲透率分布范圍(0.044～100)×10-3μm2，集中在(0.1～9)×10-3μm2，80%的滲透率數(shù)值都小于4×10-3μm2，明顯可得出其滲透率普遍偏低。部分井段接近100×10-3μm2(圖3)。總體上該儲(chǔ)層物性很差，屬于典型的低孔低滲儲(chǔ)層。孔隙度和滲透率關(guān)系呈顯著的正相關(guān)性(圖4)，說(shuō)明滲透率的變化主要受孔隙發(fā)育的影響[22]。

圖2　鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層孔隙度隨深度變化特征

4結(jié)論

(1)鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層主要以含礫巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，含礫較多。石英、長(zhǎng)石、巖屑的含量相差不大，成熟度偏低。膠結(jié)物主要為鐵白云石和含鐵方解石，膠結(jié)類(lèi)型主要為鈣質(zhì)膠結(jié)和鐵質(zhì)膠結(jié)。巖屑主要是結(jié)晶巖和石英巖等變質(zhì)巖巖屑。

圖3　鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層滲透率隨深度變化特征

圖4　鹽家地區(qū)砂礫巖儲(chǔ)層孔隙度和滲透率關(guān)系

(2)鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層孔隙類(lèi)型比較豐富，且較復(fù)雜，主要為粒間溶孔、粒間孔、溶蝕顆粒孔和裂縫4種主要類(lèi)型，粒間溶孔和粒間孔占總孔隙度的88%，為鹽家地區(qū)儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間。

(3)鹽家地區(qū)沙四上段儲(chǔ)層孔隙度集中分布在5%～10%，滲透率集中分布在(0.1～11)×10-3μm2。該儲(chǔ)層總體上物性很差，屬于典型的低孔低滲儲(chǔ)層，孔隙度和滲透率呈正相關(guān)系。

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編輯：李金華

文章編號(hào)：1673-8217(2016)01-0041-03

收稿日期：2015-08-06

作者簡(jiǎn)介：鄭德順，副教授，1977年生，2001年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油與天然氣地質(zhì)勘查專業(yè)，2006年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)，博士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣地質(zhì)及構(gòu)造-沉積響應(yīng)研究工作。

中圖分類(lèi)號(hào)：TE112.23

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