春光油田春17井區白堊系鈣質砂巖夾層分布特征及成因分析

2017-11-01 23:04:22王雨辰

石油地質與工程 2017年5期

王雨辰，胡榮，陳慶，黃鑫，肖湘

王雨辰1，胡榮2，陳慶3，黃鑫1，肖湘2

(1．成都理工大學能源學院，四川成都 610059；2．中國石化河南油田分公司勘探開發研究院；3．中國石油長慶油田分公司采油二廠)

綜合巖心和測井等資料，對春光油田春17井區白堊系鈣質砂巖夾層巖性和測井響應特征進行了系統研究。研究區鈣質砂巖以方解石膠結為主，厚度一般小于1.0 m，與上、下巖性呈突變接觸，與油層存在“鈣+油+鈣”界面型組合模式，聲波時差曲線具有強烈的鋸齒狀突起；平面上分布極不穩定、連續性差，主要發育在辮狀河三角洲水下分流河道部位，河道間及河道側緣鈣質砂巖較少，初步分析屬淺埋藏淡水環境鈣質夾層。

春光油田；白堊系鈣質砂巖夾層；分布特征；成因分析

1 油藏概況

春17區儲層中鈣質砂巖十分發育，油層與致密的鈣質砂巖不等厚互層，搞清鈣質砂巖夾層分布特征，對研究區開發井型選擇、水平井軌跡設計具有重要指導作用。

春光油田地處新疆維吾爾自治區克拉瑪依市境內，區域構造上屬于準噶爾盆地西部隆起的次一級構造單元。春17井區頂面構造形態為一傾向165°、傾角2°~3°的單斜構造，含油層位主要為KⅣ2-3小層，儲層巖性以細砂巖和含礫細砂巖為主，油層埋深900~1 100 m，單層厚度3.0~7.0 m；儲層孔隙度31.1%，滲透率0.92×μm2；油層溫度下脫氣原油黏度34 540~61 050 mPa·s，原油性質屬特、超稠油[1]。

2 鈣質砂巖巖性與電性特征

根據鉆井取心結果，KⅣ2-3油層內部發育了多期次、復雜成因的鈣質夾層。根據巖心描述和精確歸位，落實鈣質砂巖的巖性及電性特點。

2.1 巖性特征

（1）巖性由細到粗均有分布、含油級別低。鈣質砂巖巖性從粉砂巖到砂礫巖均可見到，分選較差，成分以石英為主、長石次之；顏色以灰色為主，泥灰質膠結（方解石），膠結致密，與稀鹽酸反應強烈，有大量氣泡產生；含油級別低，多見熒光和油跡級別顯示。

（2）厚度薄，與上、下巖性以突變接觸關系。鈣質砂巖厚度為0.07~1.42 m，一般小于1 m，多數為0.20~0.5 m；致密的鈣質砂巖與上、下膠結疏松的油層呈突變接觸的關系（圖1）。

圖1 春17-10井KⅣ2-3層第九、十筒鉆井取心

2.2 電性特征

鈣質砂巖膠結致密致，一方面導致聲波在其巖石中傳播速度快，聲波時差小；另一方面巖石孔隙度小，高礦化度水的含量低，電阻率高。因而，常規測井系列中鈣質砂巖具有聲波時差值小、電阻率高的特點[2]。根據電測解釋結果，研究區鈣質砂巖孔隙度小于或等于15%、聲波時差小于250 μs/m、電阻率大于2.0 Ω·m。

根據春17井區巖心觀察發現，KⅣ2-3層鈣質隔夾層與油層主要存在“鈣+油+鈣”界面型組合模式，油層與致密鈣質砂巖交替出現，二者電阻率均較高，在2 Ω·m以上；由于油層膠結疏松，聲波時差大，一般在340 μs/m以上，因而其電性組合特點是電阻率均為高值，聲波時差曲線具有強烈的鋸齒狀突起[3]（圖2）。

圖2 春17-10井KⅣ2-3小層巖心歸位圖

3 鈣質砂巖分布特征

3.1 平面上分布不穩定、連續性差

根據鈣質砂巖電性特征，利用井距相對較小（220~800 m）的春2-5—春10-2—春10-12—春2-200東西向測井剖面描述鈣質砂巖的平面分布特點，可以看出鈣質砂巖平面上分布極不穩定，同一夾層一般僅能在一口或少數相鄰井連續鉆遇。如春10-2井鉆遇上、下2層厚度分別為0.6 m和0.8 m的鈣質砂巖，該井東部570 m處的春2-5井和西部217 m處的春10~12均未鉆遇上部厚度0.6 m的鈣質砂巖，鈣質砂巖平面分布連續性差（圖3）。

圖3 春2-5—春2-200井KⅣ2-3層鈣質砂巖剖面

3.2 物性好的有利相帶部位較為發育

圖4是KⅣ2-3小層油層段鈣質砂巖厚度與沉積微相疊加圖。北部春17-8~春17-9井區、中部的春17-12~春10-7井區和南部的排206井區處于辮狀河三角洲水下分流河道部位，油層段鈣質砂巖累計厚度在2.0 m以上；春17-4~春28井區和春17-3~春10-12井區處于河道間及河道側緣，鈣質砂巖較薄和不發育，說明該區油層段鈣質砂巖厚度分布與沉積微相類型關系明顯[4]，鈣質砂巖在物性好的有利相帶部位較為發育。

圖4 春17井區KⅣ2-3鈣質砂巖厚度與沉積微相疊加圖

4 鈣質砂巖成因分析

通過春17井區6口井巖心的精細描述，鈣質砂巖巖心顏色呈灰色，膠結物為方解石，平面上連續膠結成層狀（還沒有發現未膠結、非層狀分布的鈣質砂巖），與上、下巖性接觸關系為突變，與鹽酸反應強烈。目前，鈣質砂巖中還沒有看到地層后期抬升發育的溶蝕孔隙[5]和鈣質團塊，黃鐵礦不發育。

根據鈣質砂巖形成環境及分類，分析認為KⅣ2-3屬淺埋藏淡水環境鈣質夾層，巖心上此類隔夾層特征明顯。其成因主要包括：鈣質溶蝕-飽和階段：淡水作用下，沉積物中鈣質碎屑發生溶蝕，大量鈣離子和碳酸根離子進入孔隙水，導致局部碳酸鈣過飽和。順層流動-溶解階段：飽含鈣的孔隙水隨淡水在儲集層中順層流動，同時溶解沿途的鈣質以保持一定的鈣濃度。沉淀-低濃度階段：在一定的環境下（與高礦化度地層水接觸、二氧化碳脫氣、生物作用等）鈣質發生沉淀，生成膠結物，成為致密鈣質隔夾層。低含鈣的孔隙水隨淡水繼續沿層流動，重復上述三個階段[6–8]。

飽含鈣的孔隙水隨淡水在儲集層中順層流動，致使鈣質夾層成層分布及與上下巖性呈突變接觸；飽含鈣的孔隙水隨淡水沿高滲帶阻力較小的方向順層流動，是鈣質砂巖發育在辮狀河三角洲水下分流河道部位的主要原因。鈣質發生沉淀成為致密鈣質隔夾層后，低含鈣的孔隙水隨淡水繼續沿層流動，因而其平面分布時斷時續、連續性差等。