巖性對興隆臺變質巖潛山內幕油藏的控制作用

張 宇

(中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

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巖性對興隆臺變質巖潛山內幕油藏的控制作用

張 宇

(中國石油遼河油田分公司，遼寧 盤錦 124010)

以興隆臺潛山巖礦分析為出發點，對其巖性進行識別和分類，在不同巖性測井響應特征研究基礎上建立了測井巖性識別標準，并開展了精細的巖礦和測井儲層評價。研究表明：潛山儲集空間以裂縫為主，變質巖的3種巖性中，混合巖裂縫最為發育，其次為片麻巖，角閃巖最不發育，只能作為蓋層；在侵入巖的3種巖性中，酸性巖裂縫最為發育，其次為中性巖，基性巖最不發育，同樣只能作為蓋層。該項研究成果明確了巖性在空間上的分布和組合關系直接控制了潛山內部油氣的分布，對變質巖潛山勘探和開發具有一定的指導意義。

變質巖內幕油氣藏；巖性；裂縫；潛山；遼河坳陷

0 引 言

興隆臺變質巖潛山位于遼河坳陷西部凹陷中部，為一被興西和興東2條正斷層控制的NE向展布的地壘山，四周被烴源巖包圍，油氣源充足，儲層物性好，成藏條件十分優越，是遼河油田近年來發現的億噸級油氣田[1-4]。潛山巖性為變質巖和侵入巖，不同類型巖性對裂縫的發育程度和油氣分布控制明顯，具有典型的內幕油氣藏特點[5-8]。主要表現在3個方面：①潛山儲集空間以裂縫為主，同一潛山不同巖性地層的裂縫發育程度具有極大的差異性，潛山內部可以形成良好的儲、蓋組合，打破了潛山頂面必須分布有局部或區域蓋層的傳統認識；②潛山內部地層與容易形成裂縫的巖性地層產狀十分相似，一般為似層狀，厚度較大；③同一潛山具有不同的壓力系統[9-10]。這些特征充分體現了潛山巖性對儲層物性[11-13]、含油性以及油氣分布的控制作用，研究成果將對類似潛山的勘探開發有很好的借鑒作用。

1 潛山巖性特征

1.1 巖礦巖性識別及分類

根據巖石化學成分和薄片分析，興隆臺太古界變質巖潛山主要發育混合巖、片麻巖和角閃巖3種變質巖，同時伴隨多期巖漿侵入發育的酸性巖、中性巖和基性巖。

(1) 變質巖中，混合巖的主要礦物組成為石英(15%～40%)、斜長石(10%～50%)、堿性長石(小于15%～50%)和黑云母(小于10%)；片麻巖的主要礦物組成為石英(10%～35%)、斜長石(30%～60%)、堿性長石(小于5%)和黑云母(12%～30%)，角閃巖的主要礦物組成為斜長石(20%～45%)、磁鐵礦(5%左右)和角閃石(50%～75%)。從混合巖到片麻巖再到角閃巖，具有脆性淺色礦物含量逐漸減少、可塑性暗色礦物含量逐漸增加的規律。

(2) 侵入巖中，酸性巖為花崗斑巖，主要礦物組成為石英(25%～40%)、斜長石(20%～60%)、堿性長石(15%～50%)和黑云母(小于10%)；中性巖為閃長玢巖，主要礦物組成為石英(小于20%)、斜長石(20%～60%)、堿性長石(5%～20%)和角閃石(20%～40%)；基性巖為煌斑巖，主要礦物組成為斜長石(40%～70%)、磁鐵礦(5%左右)和角閃石(30%～40%)。從酸性巖到中性巖再到基性巖，也具有脆性淺色礦物含量逐漸減少、可塑性暗色礦物含量逐漸增加的規律。

巖心薄片如圖1所示。

圖1 興隆臺潛山不同類型巖性巖心薄片照片

1.2 測井巖性識別和分類

由于不同種類變質巖和侵入巖具有相近或相似的化學成分與礦物組成特點，不同類型礦物對測井也具有很強的敏感性。因此，從變質巖潛山礦物和化學成分分析出發，在確定敏感元素的基礎上，結合常規測井將太古界變質巖劃分為混合巖、片麻巖和角閃巖3種；侵入巖劃分為酸性巖、中性巖和酸性巖3種(表1、圖2)。

常規測井巖性識別主要依靠三孔隙度測井，同時參考成像測井。其中，變質巖和侵入巖在密度測井上差別較小，難以識別，但在補償中子和自然伽馬測井上差別較大，表現為變質巖的補償中子測井絕對值大于侵入巖、變質巖的自然伽馬測井絕對值小于侵入巖，但就變質巖3種巖性而言，從混合巖到片麻巖再到角閃巖，具有密度、補償中子逐漸增大、自然伽馬逐漸減小的特點，成像測井也能較明顯地反映出不同類型巖性的結構特征；侵入巖從酸性巖到中性巖再到基性巖，也具有相同的變化特點。利用該特點可較好地區分變質巖、侵入巖以及各種巖性。

表1 興隆臺潛山不同巖性測井響應特征

興隆臺潛山以變質巖為主，侵入巖所占比例很小，其中變質巖以片麻巖為主，其次為混合巖，角閃巖最少；侵入巖以酸性巖為主，其次為中性巖，基性巖最少，其在縱向上形成相互疊置的層狀或似層狀結構。

圖2 興古7井儲層測井綜合評價

2 巖性對潛山裂縫發育的控制作用

2.1 巖礦儲層評價

興隆臺潛山巖性確定后的關鍵問題是評價不同類型巖性的裂縫發育狀況。從不同類型巖性的巖石泊松比分析可以看出，變質巖從混合巖到片麻巖再到角閃巖，侵入巖從酸性巖到中性巖再到基性巖，泊松比均不斷增大，反映出不同類型巖性巖石的可碎性由易碎逐漸變差的規律性。根據巖心宏觀裂縫統計和凈總比分析可知，變質巖裂縫發育程度要好于侵入巖，變質巖從混合巖到片麻巖再到角閃巖，侵入巖從酸性巖到中性巖再到基性巖，裂縫發育程度均由好變差(表2、3)，表現出潛山不同類型巖性巖石裂縫的發育程度差異較大。其中，以石英、長石等淺色礦物為主的、含量較高的巖石易破碎，裂縫十分發育，而以輝石、角閃石和黑云母等暗色礦物為主的、含量較高的巖石不易破碎，裂縫不發育。在3種變質巖中，裂縫從發育到不發育的規律是混合巖—片麻巖—角閃巖，角閃巖不能作為儲層；在3種侵入巖中裂縫從發育到不發育的規律是酸性巖—中性巖—基性巖，基性巖不能作為儲層(圖1)。明顯表現出在區域構造應力作用相同的條件下，變質巖潛山裂縫發育受優勢巖性序列控制。

表2 興隆臺潛山不同類型巖性泊松比與凈總比統計

表3 興隆臺潛山變質巖宏觀裂縫與巖性關系統計

2.2 測井儲層評價

測井儲層評價主要依靠深淺側向、三孔隙度及成像測井3個方面資料，其中，由于裂縫段被泥漿濾液充填，深淺側向在裂縫發育段側向電阻率呈現“高阻背景下的低阻”，資料較好時深淺側向會出現較大的幅度差；三孔隙度測井在裂縫發育段“呈增大趨勢”(圖3)；成像測井在裂縫發育段顯示十分明顯(圖2)。同時，陣列聲波的縱波、橫波、斯通利波時差增大，發生明顯的衰減(圖3)，測井儲層評價結果和巖礦儲層評價結果具有高度的一致性。

圖3 陳古2井混合巖裂縫發育段陣列聲波響應特征

3 巖性對油氣分布的控制作用

興隆臺潛山不同類型巖性儲層評價結果認為，大部分巖性可作為好或較好的儲層，而不能作為儲層的角閃巖和基性侵入巖，尤其是角閃巖，雖然所占比例較小，但其具有縱向上多層疊置、局部連續分布的特點，可作為很好的蓋層(圖4)，對油氣分布起到十分明顯的控制作用，最終形成了興隆臺潛山3套不同的壓力系統、完全受不同巖性地層控制、巖性地層產狀十分相似的層狀或似層狀內幕油氣分布格局(圖5)。該研究對潛山整體評價和勘探開發井位優化起到十分重要的作用。

圖4 興隆臺太古界潛山巖性對比

圖5 興隆臺潛山內幕油藏成藏模式

4 結 論

(1) 興隆臺潛山主要發育混合巖、片麻巖和角閃巖3種變質巖及酸性巖、中性巖、基性巖3種侵入巖。其中，變質巖中以片麻巖為主，其次為混合巖，角閃巖最少；侵入巖以酸性巖為主，其次為中性巖，基性巖最少。

(2) 興隆臺潛山3類變質巖中，裂縫從發育到不發育的規律是混合巖—片麻巖—角閃巖，角閃巖不能作為儲層；3類侵入巖中，裂縫從發育到不發育的規律是酸性巖—中性巖—基性巖，基性巖不能作為儲層。

(3) 興隆臺潛山不能作為儲層的角閃巖和基性侵入巖具有縱向上多層疊置、局部連續分布的特點，可作為很好的蓋層，對油氣分布起到十分明顯的控制作用，形成了興隆臺潛山3套不同的壓力系統、完全受不同巖性地層控制、巖性地層產狀十分相似的層狀或似層狀內幕油氣分布格局。

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編輯 黃華彪

20160304；改回日期：20160510

中國石油天然氣股份有限公司項目“遼河油田興隆臺變質巖潛山儲層評價”

張宇(1986-)，男，工程師，2009年畢業于長江大學資源勘查工程專業，現主要從事興隆臺潛山油藏的開發生產管理工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.04.014

TE122.2

A

1006-6535(2016)04-0064-05