虎林盆地HDF4井E2-3h1層位儲層巖礦學分析

卜春陽

(1.大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712；2.黑龍江省致密油和泥巖油成藏研究重點實驗室，黑龍江大慶163712)

1 虎林盆地區域地質構造

虎林盆地位于黑龍江省東部，完達山南麓，烏蘇里江的左岸，因盆地中部的虎林市得名。虎林地區的西北以完達山支脈的老龍背、將軍嶺為界與寶清縣交界；東北以七里沁河為界與饒河縣毗鄰；西部以白龍山脊為界與密山市接壤；東以烏蘇里河和松阿察河為界與俄羅斯隔水相望[1-2]。虎林盆地以沿NE方向自北向南劃分出6個一級構造單元：迎春隆起、云山凹陷、七虎林河凹陷、中央隆起、穆棱興凱凹陷及金銀庫隆起[3-5]。本文所研究的HDF4井位于七虎林河凹陷（圖1）。

2 HDF4井E2-3h1層位儲層巖礦學特征

（1）巖石類型。HDF4 井E2-3h1層位儲層除了局部為菱鐵礦，絕大多數為碎屑巖。碎屑成分主要由石英、長石和巖漿巖巖屑組成。碎屑成分占52.0%～96%，平均87.5%；石英占8.0%～25.0%，平均17.1%，偏光顯微鏡下觀察石英表面干凈，無次生加大現象；長石占9.0%～30.0%，平均40.6%，以鉀長石為主，鉀長石占7.0%～18.0%，平均13.4%，斜長石占0%～12.0%，平均2.3%，長石風化程度中等，表面較干凈；巖屑占24.0%～71.0%，平均57.2%，以巖漿巖為主，其次為少量變質巖巖屑，變質巖巖屑主要集中在425.90～648.08m。

HDF4井E2-3h1層位儲層主要是中砂狀結構和細砂狀結構，其次為粉砂質細砂狀結構、粉砂狀結構、中砂質粗砂狀結構、細砂質粉砂狀結構[6]。粒度主要在0.06～1.20mm 之間。磨圓程度主要為次圓，少數為次棱。分選性主要為中等。顆粒之間為點接觸。

根據實測的95 塊砂巖巖石薄片鏡下鑒定結果，HDF4井E2-3h1層位儲層巖性主要為中砂巖、細砂巖、粉砂巖、菱鐵礦及不等粒砂巖，碎屑總量高，碎屑以巖屑為主，其次為石英和長石，填隙物含量較低，填隙物主要為泥質雜基和碳酸鹽膠結物，含有少數的火山灰。碎屑顆粒分選中等。根據粒度分析HDF4 井E2-3h1層位儲層巖性自上而下可以分為五個小層[7-10]，分別為162.40～400.62m 段巖性以粉砂巖為主，局部出現菱鐵礦及碳酸鹽化泥巖；400.62～504.79m 段巖性以細砂巖為主，局部出現菱鐵礦及粗砂巖；504.79～593.85m 段巖性以中砂巖為主，局部出現粗砂巖；593.85～762.42m段以砂巖為主，局部出現菱鐵礦，粒度不同呈現出不等厚互層；762.42～817.63m 段主要為粉砂—細砂巖，局部出現粗砂巖、碳酸鹽化砂巖。

（2）填隙物。HDF4 井E2-3h1層位儲層中填隙物主要為泥質、碳酸鹽礦物，其次為火山灰及下部出現少量的高嶺石[11]。泥質主要重結晶具絹云母化，呈薄膜狀、團塊狀分布，含量最高達30%，平均為4.1%。在96 塊普通薄片中有13 塊菱鐵礦，呈球粒狀、晶粒集合體分布，13 塊具強烈的碳酸鹽化，其余的70 塊普通薄片中碳酸鹽呈團塊狀充填孔隙；火山灰呈團塊狀填充孔隙；高嶺石在E2-3h1層下段零散分布。

（3）膠結類型。本井取芯段砂巖膠結類型主要為孔隙式膠結[12]，其次為薄膜式膠結，少量為孔隙—薄膜式和薄膜—孔隙式膠結。

（4）孔隙類型。HDF4 井E2-3h1層位儲層孔隙發育較好，主要為原生粒間孔、次生的長石粒內溶孔和巖屑粒內溶孔，菱鐵礦及方解石膠結作用破壞了儲層儲集空間的發育（圖2）。

圖2 巖石孔隙類型

（5）儲層粘土礦物組合。HDF4 井E2-3h1層位儲層粘土礦物組合以高嶺石和蒙皂石為主[13]，其次是伊利石，高嶺石相對含量在9%～81%之間，平均為44%，蒙皂石相對含量在0%～89%之間，平均為41%，伊利石相對含量在2%～77%之間，平均為13%。伊蒙混層和綠蒙混層只偶見于少量樣品中（圖3）。

圖3 HDF4井E2-3h1層位儲層粘土礦物相對含量

HDF4 井E2-3h1層位儲層粘土礦物絕對含量較多，各樣品粘土礦物絕對含量差異明顯，粘土礦物絕對含量（每100g 巖石中的粘土量）在0.95%～43.24%之間，平均為13.64%，其中高嶺石占0.72%～15.18%，平均6.02%；蒙皂石占0%～17.46%，平均5.85%；伊利石占0.23%～8.37%，平均1.66%；在已知的63塊樣品中，僅有5塊樣品中出現綠泥石，分別在352.16m 處及806.59～817.63m 處，含量0.43%～2.23%，平均為1.41%；伊蒙混層及綠蒙混層只出現在個別樣品中（圖4）。

圖4 HDF4井E2-3h1層位儲層粘土礦物絕對含量

（6）重礦物分析。E2-3h1層位重礦物分析顯示，共有六種重礦物組合，源區母巖以火成巖為主，在600～750m 時，變質巖母巖相對增多。重礦物成熟度在650～700m 處最低，表明砂巖離母巖源區距離由遠及近，再由近變遠的變化過程（圖5）。

圖5 重礦物分析結果圖

3 結論

（1）HDF4 井E2-3h1層位自上而下總體顯示粒度逐漸變粗再變細的過程，且菱鐵礦及碳酸鹽化砂巖與砂巖互層；

（2）E2-3h1層位孔隙發育較好，雖然粘土礦物較多，但是破壞孔隙能力小；菱鐵礦的出現破壞了該層位孔隙發育的縱向連續性；

（3）根據重礦物ZTR 指數顯示，在700m 深處離物源區最近。