李菡韻 楊洪志 鐘兵徐 建亭 劉勇 吳建發(fā)

阿姆河右岸B 區(qū)西部中上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階儲層特征及主控因素

李菡韻 楊洪志 鐘兵徐 建亭 劉勇 吳建發(fā)

（中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院）

利用單井取心及分析資料對阿姆河右岸B區(qū)西部卡洛夫-牛津階儲層特征進(jìn)行研究，明確了該區(qū)主要儲層巖性以砂屑及生屑等類型的灰?guī)r為特征，次生溶孔、殘余原生空隙與裂縫共同作為有利儲集空間，儲層物性整體表現(xiàn)為低孔低滲。縱向上儲層主要分布于XVac層、XVp層以及XVm層，但儲層各單層厚度較薄，橫向上分布不連續(xù)，平面上主要以加登、北加登及東伊利吉克區(qū)域最為發(fā)育。綜合分析認(rèn)為，該區(qū)儲層的發(fā)育特征主要受到沉積期相控、成巖期溶蝕作用與后期構(gòu)造裂縫的共同影響。圖7參15

控制因素儲層特征卡洛夫-牛津階土庫曼斯坦阿姆河右岸

0 引言

土庫曼斯坦阿姆河右岸位于土庫曼斯坦北部境內(nèi)，構(gòu)造上處于查爾朱階地、別是肯特坳陷和西南吉薩爾山前沖斷帶等多個二級構(gòu)造單元之間[1-2]。B區(qū)西部主要位于查爾朱階地的查爾朱隆起上［3］，面積1 267.3 km2（圖1），包括東伊利吉克、伊利吉克、加登、北加登、法拉普、北法拉普、西基什圖凡、基什圖凡多個氣田，該區(qū)近年來由中土雙方進(jìn)行合作開發(fā)。自20世紀(jì)70年代以來，前蘇聯(lián)鉆探的20余口井雖均鉆遇多套儲層，但生產(chǎn)效果不佳，究其原因主要是該區(qū)儲層以灰?guī)r為主，儲層厚度薄、縱向富集層段不明、橫向分布不清，且儲層主要受控地質(zhì)因素尚未掌握。利用單井取心及薄片資料對阿姆河右岸B區(qū)西部中上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階儲層特征進(jìn)行研究，明確儲層的主要受控地質(zhì)因素。

圖1 阿姆河右岸B區(qū)西部頂面構(gòu)造圖

1 地層縱向劃分

阿姆河右岸B區(qū)西部地層分為古生界結(jié)晶基底、二疊－三疊系過渡層和中新生界沉積蓋層。自下而上鉆遇侏羅系、白堊系、古近系、新近系。中上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階地層厚度約300 m，巖性為不同類型的石灰?guī)r，夾少量泥巖和石膏[4-7]。自上而下可以進(jìn)一步細(xì)分為石灰?guī)r石膏層（XVac層）、層狀灰?guī)r層（XVp層）、塊狀灰?guī)r層（XVm層）、礁上層（XVhp層）、塊狀灰?guī)r層（XVa1層）、致密層（Z層）、致密塊狀灰?guī)r層（XVa2層）以及致密灰?guī)r層（XVⅠ層）[8-11]，本次研究的目的層段為XVac層、XVp層、XVm層、XVhp層（圖2）。

2 儲層特征

2.1 儲集巖為灰?guī)r類，以生屑及砂屑灰?guī)r為主

研究區(qū)儲層包括顆?；?guī)r、泥晶灰?guī)r、粉晶灰?guī)r，局部地區(qū)發(fā)育白云巖。顆?；?guī)r主要為砂屑灰?guī)r與生屑灰?guī)r。砂屑灰?guī)r主要分布在東伊利吉克、加登以及西基什圖凡地區(qū)。薄片資料顯示該區(qū)砂屑灰?guī)r顆粒圓度、分選較好，粒間多充填亮晶方解石膠結(jié)物，部分樣品中發(fā)育藻團(tuán)塊以及少量生物碎屑（圖3a）。

生屑灰?guī)r主要分布在東伊利吉克、西基什圖凡地區(qū)，填隙物多為灰泥方解石基質(zhì)，主要為腹足、海膽、腕足、有孔蟲、介形蟲等生物介殼埋置于灰泥雜集中而形成（圖3b）。

泥粉晶灰?guī)r在研究區(qū)分布廣泛，加登、北加登、北法拉普、基什圖凡均有分布。取心資料顯示該區(qū)泥粉晶灰?guī)r多與砂屑灰?guī)r、生屑灰?guī)r互層產(chǎn)出，部分發(fā)育縫合線構(gòu)造。裂縫多被方解石半充填至完全充填（圖3c）。

圖2 Wkish-21井單井綜合柱狀圖

圖3 研究區(qū)微觀及宏觀取心

2.2 儲集空間以次生孔隙與殘余原生孔隙為主

研究區(qū)內(nèi)儲集空間包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、殘余原生孔隙、裂縫與溶洞。顆?；?guī)r、生屑灰?guī)r中普遍發(fā)育粒間溶蝕孔隙和粒間殘余原生孔隙（圖4a），后者常見少量亮晶方解石和石膏膠結(jié)其間，連通性好，是研究區(qū)中重要的孔隙類型。砂屑和生物碎屑內(nèi)也發(fā)育有粒內(nèi)溶蝕孔隙。其中，含砂屑、生屑泥晶灰?guī)r中的顆粒常被完全溶蝕掉，最終形成溶模孔隙（圖4b），粒內(nèi)溶孔總體連通性較差。泥晶灰?guī)r中常發(fā)育針狀不規(guī)則溶孔和窗格孔（圖4c），但后期多被亮晶方解石膠結(jié)物充填。裂縫在研究區(qū)普遍發(fā)育，東伊利吉克、北法拉普、西基什圖凡、基什圖凡地區(qū)裂縫主要集中在XVp~XVm層，有效縫密度為1.91~4.02條/ m；加登、北加登地區(qū)裂縫主要發(fā)育在XVac~XVm層，有效縫密度為0.78~1.57條/m。裂縫類型為平縫與高角度裂縫（圖4d，4e），以平縫為主，多被有機(jī)質(zhì)和方解石半充填。高角度縫主要發(fā)育于加登、北加登地區(qū)，未充填或者被泥質(zhì)和方解石少量充填。溶洞在各氣藏均有發(fā)育，但分布不均勻，以1~5mm的小型溶蝕孔洞為主（圖4f），裂縫發(fā)育的地方溶洞最發(fā)育。

圖4 研究區(qū)儲集空間特征圖

2.3 儲集巖物性為低孔低滲，主要儲集類型為孔隙

型和裂縫孔隙型

通過巖心物性結(jié)果分析，巖心樣品平均孔隙度為4.69%，平均滲透率為4.67 mD，孔隙度大于4%的僅占41.19%，滲透率以小于0.1 mD為主，總體表現(xiàn)出低孔、低滲的特征（圖5）。物性分布范圍在不同區(qū)塊、層系之間差異較大，非均質(zhì)性較強(qiáng)。區(qū)域上，基什圖凡巖心孔隙度較高，基什圖凡和東伊利吉克巖心滲透率較高；縱向上，XVm層的巖心孔隙度和滲透率較高（圖6）。結(jié)合巖心描述、測井解釋成果以及參考鄰區(qū)資料綜合分析，該區(qū)的主要儲集類型為孔隙型和裂縫孔隙型。

圖5 研究區(qū)巖心孔隙度、滲透率直方圖

圖6 單井巖心孔隙度、滲透率直方圖

3 儲層分布

3.1 儲層縱向上主要分布于XVac、XVp、XVm層

研究區(qū)縱向上發(fā)育多套儲層。根據(jù)各單井儲層厚度統(tǒng)計，儲層單層厚度較薄，平均厚度僅介于2~6m。XVac層在所有地區(qū)均有儲層發(fā)育，累計厚度為14~ 23 m；XVp層主要在東伊利吉克、北法拉普、西基什圖凡等地區(qū)發(fā)育儲層，累計厚度為2~15 m；XVm層主要在東伊利杰克、伊利吉克、加登等地區(qū)發(fā)育儲層，累計厚度為13~33 m。從縱向各層儲層發(fā)育情況看，XVac~XVm層儲層累積厚度相對較大，橫向分布相對連續(xù)，在構(gòu)造相對較高的加登、北加登地區(qū)儲層最發(fā)育。（圖7）

圖7 沉積相連井剖面對比圖

3.2 儲層平面上主要分布于加登等地區(qū)

結(jié)合地震儲層預(yù)測成果以及單井測井儲層解釋成果，編制主要層段儲層平面分布圖。從圖中可以看出，儲層在加登、北加登、東伊利吉克、基什圖凡等地區(qū)最為發(fā)育，XVac層儲層平均厚度為16~20 m，加登地區(qū)厚度可達(dá)20 m以上（圖8a）；孔隙度較高的區(qū)域為加登和東伊利吉克地區(qū)，介于8%~10%（圖8b）。XVp、XVm層儲層分布與XVac具有一致性，XVhp層僅在加登地區(qū)發(fā)育儲層。區(qū)域上，加登地區(qū)儲層累計厚度最大，向兩側(cè)減薄；橫向上，儲層除僅在加登、北加登地區(qū)連續(xù)分布以外，在其它各地區(qū)分布基本不連續(xù)。

圖8 研究區(qū)儲層預(yù)測平面分布圖

4 儲層主控地質(zhì)因素分析

4.1 沉積相控制了儲層的空間展布

中上侏羅統(tǒng)時期，研究區(qū)主要處于開闊臺地、局限臺地、蒸發(fā)臺地沉積環(huán)境中（圖2，圖7），潮汐作用將臺地內(nèi)部的局部高地改造為臺內(nèi)淺灘。由于水體淺，灘體在同生-準(zhǔn)同生期和埋藏期易發(fā)生溶解作用和白云石化作用，使儲層發(fā)育粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間孔和溶洞[12-13]；縱向上，臺內(nèi)淺灘呈層狀、透鏡狀不規(guī)則地分布于大套泥晶灰?guī)r或泥質(zhì)泥晶灰?guī)r中，形成良好的儲蓋組合。因此，本區(qū)處于開闊臺地—局限臺地內(nèi)沉積的臺內(nèi)淺灘作為儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，基本控制了儲層的空間展布（圖7）。

4.2 沉積環(huán)境影響了儲層的物性特征

沉積環(huán)境與儲層物性密切相關(guān)。在水體基本停滯、水體能量較低的局限臺地，有機(jī)質(zhì)使碳酸鹽巖常呈現(xiàn)灰色與灰黑色（圖3c），沉積環(huán)境為還原－強(qiáng)還原環(huán)境。而水深在浪基面以下，水體循環(huán)較好的開闊臺地環(huán)境，氧化作用使碳酸鹽巖礦物中的Fe2+氧化為Fe3+，碳酸鹽巖呈灰褐色或者褐色（圖4f），沉積環(huán)境為氧化環(huán)境，國內(nèi)眾多學(xué)者對此有深入分析[14-15]。研究區(qū)灰褐色、褐色儲層的孔隙度介于12.20%~15.37%，灰色、深灰色儲層的孔隙度僅介于6.84%~8.90%，氧化背景下沉積的儲層物性明顯優(yōu)于還原背景下沉積的儲層物性。

4.3 成巖作用控制了優(yōu)質(zhì)儲層的分布

受海平面變化影響，灘體發(fā)生間歇性暴露剝蝕，遭受大氣淡水淋濾、溶蝕，成巖中后期溶蝕作用使儲層頂部發(fā)育溶蝕孔洞及裂縫（圖4），改善了儲層的儲滲性能。

4.4 高角度裂縫提高了儲層的滲流能力

高角度裂縫對于提高阿姆河右岸B區(qū)西部卡洛夫-牛津階儲層的滲流能力效果非常顯著。目前加登地區(qū)完鉆的Gad-21井和Gad-22井，相距僅6.55 km，Gad-21井XVm層測試無阻流量為170.11×104m3/d，滲透率高達(dá)52.79 mD，而Gad-22井XVp+XVm層測試無阻流量為47.18×104m3/d，滲透率僅為0.52 mD。巖心資料顯示在Gad-21井區(qū)高角度裂縫更為發(fā)育（圖3c，4d），說明該區(qū)高角度裂縫能夠溝通縱向多套儲層，提高儲層的儲滲能力。

5 結(jié)論

（1）阿姆河右岸B區(qū)西部卡洛夫-牛津階儲集巖類型為灰?guī)r類，以砂屑灰?guī)r、生屑灰?guī)r和泥粉晶灰?guī)r為主，主要儲集空間為次生溶孔、殘余原生孔隙與裂縫。儲層總體表現(xiàn)為低孔低滲，非均質(zhì)性較強(qiáng)。主要儲集類型為孔隙型和裂縫孔隙型。

（2）受沉積作用、成巖作用、以及后期構(gòu)造作用共同影響，縱向上儲層主要發(fā)育于XVac層、XVp層、XVm層，單層厚度較薄。橫向上儲層分布基本不連續(xù)。平面上，儲層主要分布于加登、北加登、東伊利吉克等地區(qū)。

（3）阿姆河右岸B區(qū)西部卡洛夫-牛津階儲層特征受控于多重地質(zhì)因素的影響，其中，沉積相控制了儲層的空間展布，成巖作用進(jìn)一步改善了儲層的品質(zhì)，構(gòu)造作用形成的高角度裂縫提高了儲層的滲流能力。

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（修改回稿日期2015－10－30編輯文敏）

李菡韻，女，1989年出生，助理工程師；2011年畢業(yè)于成都理工大學(xué)，主要從事氣田開發(fā)地質(zhì)研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號石油科技大廈。電話：（028）86015648。E-mail:lhy053@petrochina.com.cn