修金磊，王 曉，劉勝濤，繆 顥，丁潔熒

(1.中國石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究院，山東東營 257000；2.中國石化河南石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司；3.中國石油新疆油田分公司采油一廠；4.中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院)

準(zhǔn)噶爾盆地永進(jìn)地區(qū)西山窯組儲(chǔ)層特征及影響因素

修金磊1，王 曉2，劉勝濤3，繆 顥1，丁潔熒4

(1.中國石化勝利油田分公司西部新區(qū)研究院，山東東營 257000；2.中國石化河南石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司；3.中國石油新疆油田分公司采油一廠；4.中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院)

準(zhǔn)噶爾盆地永進(jìn)地區(qū)侏羅系西山窯組埋深達(dá)到6 000 m，主要為低孔滲-特低孔滲儲(chǔ)層。通過對西山窯組儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征的分析認(rèn)為，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型以殘余粒間孔和次生溶孔為主；通過對沉積相帶、地層壓力、儲(chǔ)層埋深和成巖作用等儲(chǔ)層影響因素研究分析，確定研究區(qū)有利儲(chǔ)層分布的主控因素為沉積微相、異常壓力及不整合對儲(chǔ)層的改造三個(gè)方面。綜合考慮以上因素，確定研究區(qū)內(nèi)永2-永1-永3一線為有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)域。

準(zhǔn)噶爾盆地；永進(jìn)地區(qū)；儲(chǔ)層特征；沉積微相；異常壓力

準(zhǔn)噶爾盆地永進(jìn)地區(qū)位于莫索灣凸起南翼，侏羅系西山窯組埋深5 800～6 100 m。受埋深影響，儲(chǔ)層物性以低孔-特低孔、低滲-特低滲儲(chǔ)層為主，但鉆遇侏羅系西山窯組的多口井均見到不同級(jí)別的油氣顯示，特別是永1井在5 873～5 888 m測試日產(chǎn)輕質(zhì)油72.07 m3、氣10 562 m3，這說明在埋深6 000 m左右的深層，仍發(fā)育物性較好的碎屑巖儲(chǔ)層。近幾年，永進(jìn)地區(qū)侏羅系西山窯組已經(jīng)成為眾多學(xué)者、專家們的研究對象，但前人的研究[1-2]，重點(diǎn)主要在層序地層、沉積體系、油氣成藏規(guī)律及儲(chǔ)層描述等方面，對深層有利儲(chǔ)層控制因素及分布方面的研究較淺。因此筆者從儲(chǔ)層基本特征入手，探討了該區(qū)沉積相、儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)、地層壓力、不整合等因素對儲(chǔ)層物性的影響，明確了永進(jìn)地區(qū)有利儲(chǔ)層發(fā)育的影響因素與分布規(guī)律。

1 儲(chǔ)層特征

永進(jìn)地區(qū)區(qū)域構(gòu)造上處于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷西段的莫南凸起及沙灣凹陷之間，北鄰莫索灣凸起(圖1)。受車莫古隆起在侏羅紀(jì)末期劇烈抬升的影響[3]，永進(jìn)地區(qū)侏羅系遭受了大范圍的剝蝕，在區(qū)內(nèi)殘留了西山窯組、三工河組和八道灣組，缺失了齊古-喀拉扎組與頭屯河組，侏羅系西山窯組與上覆白堊系呈地層不整合接觸。

1.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

永進(jìn)地區(qū)西山窯組儲(chǔ)層以巖屑(38%～91%，均值58%)、石英 (5%～45%，均值28%)為主，長石(3%～24%，均值19%)次之(圖2)。巖屑成份主要為火成巖和變質(zhì)巖，火成巖巖屑主要為噴出巖，變質(zhì)巖巖屑主要為石英巖和石英片巖等；分選中等-差，磨圓次圓-次棱狀，顆粒支撐，點(diǎn)、線、凹凸接觸均發(fā)育，孔隙、壓嵌式膠結(jié)為主，見次生加大、薄膜式膠結(jié)，泥質(zhì)雜基一般2%～4%，灰質(zhì)或白云質(zhì)膠結(jié)物含量3%～5%?？傮w分析，西山窯組儲(chǔ)層成份成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較低。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地中部3區(qū)塊工區(qū)圖

1.2 孔隙特征

通過巖石薄片、掃描電鏡及巖心觀察，永進(jìn)地區(qū)孔隙類型有剩余原生粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、泥質(zhì)微孔、微裂縫、層理縫等，以剩余原生粒間孔、粒間溶孔和層理縫為主。溶孔的作用不可忽視，從薄片觀察看，粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔普遍存在，特別是在西山窯組煤上紅層中有較多出現(xiàn),雖然含量不及剩余原生粒間孔，但其對有利儲(chǔ)層發(fā)育具有兩個(gè)方面的意義：①增加了儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率；②次生孔隙發(fā)育的地方，原生孔隙也較發(fā)育。另外區(qū)內(nèi)薄片上發(fā)現(xiàn)的微裂縫及巖心上發(fā)育的層理縫較大地提高儲(chǔ)集層滲透性。

圖2 永1井和永2井西山窯組儲(chǔ)層砂巖分類

1.3 物性特征

從巖心物性特征分析看，永1、永2、永6等井的巖心分析孔隙度集中分布在5%～9%，滲透率主要分布在(0.2～0.7)×10-3μm2，屬于特低孔-特低滲儲(chǔ)集層(表1)?？紤]到取心資料較少而物性較好巖心受層理縫的影響呈片狀，無法進(jìn)行物性分析，且后期試油試采地層有出砂現(xiàn)象，綜合分析實(shí)際儲(chǔ)層物性應(yīng)好于巖心分析結(jié)果。另外通過對西山窯組儲(chǔ)層測井解釋分析，孔隙度分布范圍3.08%～14.24%，平均孔隙度7.46%，孔隙度大于8%的儲(chǔ)層占55.0%，孔隙度5%～8%的儲(chǔ)層為33.2%；滲透率測井解釋一般為(0.01～6.5)×10-3μm2，考慮到區(qū)內(nèi)裂縫較為發(fā)育，其實(shí)際滲透率將優(yōu)于測井解釋結(jié)果，并結(jié)合前人的研究[4]，認(rèn)為區(qū)內(nèi)低孔、低滲儲(chǔ)層較發(fā)育。

表1 永進(jìn)地區(qū)西山窯組砂巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)

2 儲(chǔ)層主要影響因素

儲(chǔ)層物性主要受到沉積作用、后期成巖作用、儲(chǔ)層埋深與后期改造等的共同影響[5]。沉積作用是儲(chǔ)層形成的基礎(chǔ)，成巖作用是在沉積基礎(chǔ)上對儲(chǔ)層的改造，因此沉積環(huán)境為影響儲(chǔ)層物性的主要因素。另外通過分析認(rèn)為區(qū)內(nèi)發(fā)育的異常高壓及區(qū)域不整合的風(fēng)化淋濾也對改善儲(chǔ)層物性起到了重要作用。

2.1 沉積相帶

沉積相帶對儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性能的影響[6]主要表現(xiàn)在對儲(chǔ)層發(fā)育、砂巖成分和結(jié)構(gòu)成熟度、砂巖粒級(jí)的控制作用。三角洲分流河道微相水動(dòng)力強(qiáng)且穩(wěn)定，砂巖粒度較粗、顆粒分選性和磨圓度提高、泥質(zhì)巖雜基含量減少、千枚巖及云母等片狀塑性巖屑少，這種組成結(jié)構(gòu)提高了砂巖抗壓實(shí)能力，有利于形成高孔滲性砂巖儲(chǔ)集層。研究區(qū)西山窯組主要發(fā)育淺湖背景下湖泊-三角洲沉積體系，發(fā)育水下分支河道、河道間、河口壩、濱淺湖沼澤等4種沉積微(亞)相類型[7]，不同微相控制不同成因儲(chǔ)層的發(fā)育，其儲(chǔ)集物性必然有所差別。通過對不同微相儲(chǔ)層的孔隙度、滲透率進(jìn)行分析可知(圖3)，水下分支河道與河口壩的儲(chǔ)層物性較好，其孔隙度一般大于9%，滲透率在2×10-3μm2以上，也是該區(qū)最為有利的儲(chǔ)集層。

圖3 永進(jìn)地區(qū)不同沉積微相儲(chǔ)層物性相關(guān)性

2.2 異常壓力

關(guān)于孔隙流體超壓對孔隙保存的影響已有諸多研究。超壓降低了巖石的有效應(yīng)力，阻止巖石的進(jìn)一步機(jī)械壓實(shí)并抑制壓溶作用的發(fā)生，從而使孔隙得以保存[8]。統(tǒng)計(jì)研究區(qū)西山窯組儲(chǔ)層壓力與孔隙度的關(guān)系(圖4)，西山窯組儲(chǔ)層壓力系數(shù)為1.3～1.7，為典型的異常高壓，儲(chǔ)層孔隙度隨著壓力的增大而變好，這說明異常高壓的存在有效地減緩了壓實(shí)作用對孔隙度的影響，使其具有較好的儲(chǔ)集物性。

圖4 永進(jìn)地區(qū)西山窯組壓力系數(shù)與孔隙度關(guān)系

2.3 不整合面

永進(jìn)地區(qū)侏羅系西山窯組與白堊系為典型的不整合接觸，前人對此不整合的成因及油氣成藏的作用做過一系列研究[9-10]。統(tǒng)計(jì)永進(jìn)地區(qū)不同探井西山窯組儲(chǔ)層物性與不整合面的距離發(fā)現(xiàn)，不整合面的風(fēng)化淋濾作用明顯改善了儲(chǔ)層物性。從統(tǒng)計(jì)的儲(chǔ)層距離不整合面深度和孔隙度關(guān)系看(圖5)，在距不整合面100 m的范圍內(nèi)，風(fēng)化淋濾作用較強(qiáng)，儲(chǔ)層物性也較好。

從部署探井鉆探效果看，永1、永3、永6井油氣層均位于不整合面100m范圍內(nèi)，這個(gè)范圍也是溶蝕孔隙的主要發(fā)育區(qū)，這說明風(fēng)化淋濾對儲(chǔ)層成巖后的改造起到了關(guān)鍵作用。

圖5 永進(jìn)地區(qū)西山窯組儲(chǔ)層距不整合面距離與孔隙度關(guān)系

3 結(jié)論

(1)永進(jìn)地區(qū)雖然儲(chǔ)層埋藏達(dá)到了6 000 m，但在有利沉積相帶(水下分支河道與河口壩微相)發(fā)育區(qū)，儲(chǔ)層單層厚度較大、泥雜基含量低、分選好、抗壓能力強(qiáng)，同時(shí)異常高壓在該區(qū)普遍存在，這些因素有利于該區(qū)深層儲(chǔ)層原生孔隙的保存。

(2)侏羅系與白堊系發(fā)育的區(qū)域不整合面對西山窯組儲(chǔ)層起到了較好的改造作用，距離不整合面100 m范圍之內(nèi)不整合面對儲(chǔ)層影響作用較強(qiáng)，對儲(chǔ)層改造作用最明顯。距離不整合面較近的永2-永1-永3一線為有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)域。

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0028-03

2015-01-17

修金磊，工程師，1982年生，2014年畢業(yè)于北京大學(xué)石油地質(zhì)學(xué)專業(yè)，從事地震資料解釋及綜合地質(zhì)研究工作。

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05002-002)資助。

TE112.23

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