魏 虎,任大忠,蘇國輝,張 茜,張 瑞
(1.陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司研究院,陜西 西安710075;2.西北大學(xué) 大陸動力學(xué)國家重點實驗室/地質(zhì)學(xué)系,陜西 西安710069;3.長慶油田分公司油氣工藝研究院,陜西 西安 710021)
研究區(qū)隴東地區(qū)北起白豹、南至城壕、東至南梁,位于盆地中部伊陜斜坡一級構(gòu)造單元的西南部(圖1),在構(gòu)造特征上表現(xiàn)出北東部寬緩的向西傾單斜,西南部逆沖和推覆構(gòu)造活動劇烈,上升幅度大,從晚三疊世開始,大華北盆地逐漸萎縮,鄂爾多斯盆地逐步形成,并發(fā)育一套三疊系延長組與侏羅系延安組的大型煤系含油氣儲集層[1-8]。長3、長4+5油層組為隴東地區(qū)白豹油田、城壕油田、南梁油田主力油層,基底構(gòu)造穩(wěn)定,低幅度鼻狀隆起構(gòu)造發(fā)育[1-5],具有北東與西南兩個方向向湖盆推進的三角洲沉積特點[6-8],屬于三角洲前緣沉積相帶,發(fā)育水下分流河道、河道壩、河道間、分流間灣等沉積微相類型。其中水下分流河道和河口壩是組成三角洲前緣水下沉積的骨架砂體,同時也是長3、長4+5油層組主要的儲集體。
經(jīng)砂巖薄片顯微鏡下鑒定統(tǒng)計分析,研究區(qū)長3、長4+5油層組砂巖類型以中細砂巖與細砂巖的巖屑質(zhì)長石砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖為主,其次為長石砂巖,少量長石巖屑質(zhì)石英砂巖、巖屑砂巖,巖性整體致密(圖2,圖3)。砂巖中輕礦物碎屑主要由石英(23.37% ~47.7%,平均為 35.62%)、長石(18.59% ~ 61.73% ,平均為 40.42%)、巖屑(11.11% ~36.54%,平均為23.92%)三部分組成。巖屑主要為變質(zhì)巖屑、沉積巖屑以及火成巖屑。砂巖的礦物成分成熟度較低。填隙物一般由同生雜基和成巖自生礦物組成,主要有鐵方解石、水云母、高嶺石、綠泥石、鐵白云石等。
圖1 盆地構(gòu)造單元劃分及研究區(qū)位置
圖2 隴東地區(qū)延長組砂巖分類圖
圖3 隴東地區(qū)延長組砂巖粒度分布圖
在研究區(qū),長3油層組砂體平均厚度10.6 m,孔隙度(0.53% ~21.41%),平均值 10.67% ,滲透率(0.01 ~106.8×10-3μm2),平均值 2.18 ×10-3μm2,含油飽和度(7.1%~74.48%),平均值在 37.6%。長 4+5油層組砂體 10.36 m,孔隙度(0.01% ~ 22.03%),平均值 10.42%,滲透率(0.01 ~53.9 ×10-3μm2),平均值 1.26 ×10-3μm2,含油飽和度(13.84% ~61.12%),平均 42.29%。研究區(qū)儲層物性整體上呈現(xiàn)出低孔(孔隙度小于15%)、低滲(滲透率小于10× 10-3μm2)的特征,屬于低孔低滲油氣儲集層[3,7]。
表1 隴東地區(qū)延長組孔隙類型及其含量表
研究區(qū)長3和長4+5油層組儲層孔隙類型主要以粒間孔隙、長石溶孔、晶間孔、巖屑溶孔為主(表1)??紫缎螤疃嘁远噙呅瘟ig孔為主,也有一些長條形或不規(guī)則形狀的孔隙,每個孔隙都有2~3條喉道與之相連(圖4)。膠結(jié)方式主要有孔隙式、孔隙—薄膜式,次生加大—鑲嵌式、次生加大—孔隙式。
圖4 隴東地區(qū)延長組砂巖孔隙結(jié)構(gòu)圖
沉積環(huán)境決定沉積相,沉積特征與成巖作用演化控制儲層孔隙結(jié)構(gòu)與物性,物性反映含油氣性[6-11]。
沉積環(huán)境決定沉積微相類型控制巖相序列組合規(guī)律,從而決定了油氣的生儲蓋在空間上的配置。隴東地區(qū)延長組長3、長4+5油層組儲集帶水下分流河道和河口壩砂體發(fā)育、粒度分選好、厚度大、物性好,河道間和分流間灣巖相以泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主,是良好的生油層和沉積蓋層。
儲層物性的好壞歸根結(jié)底與儲層的物源有著本質(zhì)的關(guān)系。沉積物的單物源、多物源和混合物源決定著儲層巖石顆粒的成分及含量,近源和遠源控制著儲層巖石顆粒的粒度和分選。一般而言,隨著搬運距離的增大,巖屑、長石等易風(fēng)化碎屑成分的含量降低,而石英的含量增高,從而儲層的物質(zhì)組成相對單一,后期成巖作用改造程度低,有利于原生孔隙的保存。沉積水動力越強,則沉積碎屑顆粒越粗,淘洗作用越強,巖石的原始孔隙結(jié)構(gòu)就越好,喉道越粗,孔隙越大,巖石物性就越好。沉積區(qū)距離物源近,則沉積速度相對快,顆粒分選差,大小混雜,排列雜亂,充填造成原生粒間孔隙大量損失,從而導(dǎo)致儲層物性變差。隴東地區(qū)延長組長 3、長4+5油層組的物源主要來自北東方向和西南方向。南梁油田、白豹油田主要以北東物源為主,城壕油田以西南物源為主,處于中間過渡地帶的華池油田是北東、西南物源的混合物源區(qū)。華池油田相對于南梁油田和城壕油田,由于沉積物供給相對充足,從北東和西南方向的沉積物在此相互疊置,砂體累計厚度大,儲層物性相對較好(表2)。
成巖作用是指沉積物沉積后發(fā)生的壓實、溶解、自生礦物沉淀等作用對原生孔隙結(jié)構(gòu)所起的改變,最終影響砂巖儲層的物性。沉積物在埋藏過程初期,機械壓實作用使碎屑顆粒由游離狀、點接觸狀逐步調(diào)整為線接觸狀,造成粒間孔隙的大量損失。隨著埋深的加大,由于溫度、壓力增高,原生孔隙快速減少,迫使孔隙流體沿顆粒周緣加速運動,致使顆粒周緣遭受不同程度溶蝕,進一步擴大前期剩下的原生孔隙,形成粒間溶孔和長石溶孔。根據(jù)薄片觀察、統(tǒng)計分析(表1,圖4),研究區(qū)長3、長4+5油層組具有鐵方解石膠結(jié)現(xiàn)象普遍,孔隙以剩余原生孔、粒間孔以及各種溶蝕孔為主,溶蝕現(xiàn)象顯著,礦物顆粒以點—線狀接觸為主,具有綠泥石膜較為發(fā)育的成巖特征,砂巖的成巖作用處于中成巖階段A期。
表2 隴東地區(qū)長3、長4+5油層組儲層物性對比表
(1)隴東地區(qū)延長組長3、長4+5油層組砂巖類型以中細砂巖與細砂巖的巖屑質(zhì)長石砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖為主;儲層物性整體上呈現(xiàn)出低孔、低滲特征,屬于低孔低滲油氣儲集層,巖性致密;儲層孔隙類型主要以粒間孔隙、長石溶孔、晶間孔、巖屑溶孔為主。
(2)沉積環(huán)境決定沉積相,沉積特征與成巖作用演化控制儲層孔隙結(jié)構(gòu)與物性,物性反映含油氣性。水下分流河道和河口壩砂體是長3、長4+5油層組的有利儲集儲集帶;南梁、白豹油田主要以北東物源為主,城壕油田以西南物源為主,華池油田是北東、西南物源的混合物源區(qū)域,華池油田儲集特征整體好于南梁油田和城壕油田。沉積相帶、沉積物的物源情況及成巖作用是儲層形成過程中關(guān)鍵的因素。
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