董大偉, 李繼巖, 王曉蕾, 商 琳, 劉 建

(1.中國石油大學勝利學院,山東東營 257061; 2.中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院,山東東營 257000;3.中國石化勝利油田博士后流動工作站,山東東營 257000; 4.中國石化勝利油田有限公司東辛采油廠地質(zhì)研究所,山東東營 257000; 5.中國石油冀東油田公司勘探開發(fā)研究院,河北唐山 063004)

渤海灣盆地東營凹陷東部孔店組紅層儲層特征及控制因素

董大偉1, 李繼巖2,3, 王曉蕾4, 商 琳5, 劉 建2

(1.中國石油大學勝利學院,山東東營 257061; 2.中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院,山東東營 257000;3.中國石化勝利油田博士后流動工作站,山東東營 257000; 4.中國石化勝利油田有限公司東辛采油廠地質(zhì)研究所,山東東營 257000; 5.中國石油冀東油田公司勘探開發(fā)研究院,河北唐山 063004)

通過采用巖心觀察、薄片鑒定、掃描電鏡觀察、壓汞實驗等技術手段,利用儲層特征定性描述與成巖改造孔隙量定量表征相結合的研究方法,對紅層儲層沉積成巖特征和儲集空間成因類型進行研究,明確紅層儲層物性的主控因素。結果表明:紅層沉積時期發(fā)育沖積扇—洪水-漫湖—鹽湖沉積體系;儲層主要發(fā)育在沖積扇、漫湖坪、漫湖席狀砂、漫湖灘壩中,儲層中主要發(fā)育原生粒間孔、殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等4類孔隙;紅層儲層受控于沉積作用和成巖作用,其中沉積作用表現(xiàn)為巖石粒徑和成熟度對儲層孔隙結構和物性的影響,而成巖作用對儲層物性起到明顯的控制作用,壓實減孔量主要受控于深度和填隙物含量控制,膠結減孔量受控于早期堿性成巖環(huán)境的強弱,溶蝕增孔量受控于中晚期酸性成巖環(huán)境的強弱,離湖盆中心越近,膠結減孔量、溶蝕增孔量越高,反之則越低。

斷陷湖盆; 東營凹陷; 紅層; 儲層特征; 主控因素

紅層是以紅色為主色調(diào)的陸相碎屑巖沉積層,代表了炎熱、干燥的古氣候[1-2]。紅層中所含生物化石數(shù)量少,沉積環(huán)境特殊,剖面往往不太穩(wěn)定,又缺乏標志層,研究起來比較困難,但其中又不乏含礦層和油氣藏,因此越來越受到國內(nèi)外學者的關注[3-5]。近年在紅層中已發(fā)現(xiàn)了油氣資源。濟陽坳陷東營凹陷是整個渤海灣盆地中紅層油氣發(fā)現(xiàn)率相對較高的凹陷之一,累計上報探明儲量2 663萬t,控制儲量2 128.12萬t,預測儲量10 365.73萬t,展示出良好的勘探潛力和勘探空間,而勘探實踐表明儲層是制約油氣勘探的主要因素之一,有利儲層展布規(guī)律成為勘探的重中之重[6-7]。前人研究認為紅層儲層在埋深過程中成巖作用是影響其孔隙度和滲透率的最關鍵作用,王健等[8-9]對東營凹陷紅層儲層成巖作用做過深入分析,結果認為紅層儲層發(fā)育主要受控于多重堿性和酸性成巖環(huán)境交替演化和上升流作用機制2個方面的因素,成巖環(huán)境的變化控制了儲層成巖作用及儲集空間分布格局。牛栓文等[10-11]研究認為受控于成巖環(huán)境的差異,東營凹陷紅層儲層不同成巖階段成巖產(chǎn)物及強度差異明顯,并建立了紅層儲層堿性—弱酸性—中強酸性成巖環(huán)境控制下的早期強膠結、弱溶蝕到中晚期中等溶蝕、弱壓實的成巖演化改造模式,該模式控制下紅層儲層具有“早期原生孔隙快速下降、次生孔隙緩慢增長,中晚期次生孔隙迅速增大、原生孔隙緩慢下降”的孔隙演化模式。前人研究成果重點強調(diào)了多重成巖環(huán)境控制下成巖作用對紅層儲層的控制作用,但缺少沉積作用對儲層控制的研究,以及未對儲層形成的主控因素進行綜合分析。筆者深入剖析儲層沉積特征、成巖特征、儲集空間成因類型的基礎上,對紅層儲層物性的主控因素進行研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東營凹陷是一個位于濟陽坳陷東南部的中、新生代斷陷復合盆地，走向NEE(圖1)。東營凹陷東部新生代盆地受喜馬拉雅運動控制，經(jīng)歷了3個斷陷期，即孔店組-沙四段的初始斷陷期、沙三段-沙二下亞段的斷陷深陷期、沙二上亞段-東營組的斷陷萎縮期。其中初始斷陷期發(fā)育了孔二段、孔一段、沙四下亞段、沙四上亞段?？滓欢?沙四下亞段以沖積扇、洪水-漫湖相的棕紅色泥巖、砂巖和灰色砂巖為特征，俗稱“始新統(tǒng)紅層”(圖1)。

圖1 東營凹陷東部構造位置及地層柱狀圖Fig.1 Structural-geologic columnar section and zoning maps of diagenetic environment, eastern Dongying Depression

2 儲層特征

2.1 儲層沉積特征

東營凹陷東部孔一段沉積時期,氣候以干旱為主,盆地不同構造部位發(fā)育的沉積相類型差異明顯,自南向北依次發(fā)育沖積扇、洪水-漫湖、濱淺湖、半深湖相(圖2)。沖積扇相緊鄰廣饒凸起,以棕紅色砂礫巖和紫紅色泥巖不等厚互層為主,夾少量灰綠色泥巖,沉積物組分中石英、長石含量偏低,石英含量約為42%,長石含量約為38%,巖屑含量普遍偏高,約為18.5%,分選磨圓差,以上證據(jù)充分說明該沉積相帶內(nèi)巖石成分和結構成熟度均較低;另外,該類巖石的粒度概率曲線類型較多,存在3種反映重力流的粒度概率曲線,包括一段寬緩上拱式、低斜一跳一懸式、低斜滾動跳躍加懸浮式[12],并且沉積物中發(fā)育能夠代表快速沉積的塊狀層理及代表水動力減弱的平行層理及槽狀交錯層理(圖3)。

圖2 東營凹陷東部沉積相平面展布Fig.2 Sedimentary facies planar distribution map of eastern Dongying Depression

漫湖坪亞相主要發(fā)育在湖水面受季節(jié)性洪水補給作用影響的湖盆水域面積較小且地形起伏不大的淺水湖泊中,由于湖平面較小,湖水中波浪作用相對較弱,湖水整體處于相對低能的沉積環(huán)境,巖石類型以中粒長石巖屑砂巖、極細粒長石巖屑砂巖等為主,淺水湖泊利于生物活動,其中觀察到了大量生物擾動構造及生物鉆孔,粒度概率曲線為反映牽引流為主的高斜兩段式,粒度變化區(qū)間小,一般為2～8Φ,跳躍次總體含量占絕對優(yōu)勢,約60%～80%,懸浮組分含量為20%～40%[12](圖3)。

漫湖席狀砂亞相的巖石類型以細粒長石砂巖等為主,巖屑含量較漫湖坪亞相明顯變少,陣發(fā)性洪水流攜帶圓度較好的內(nèi)碎屑以遞變懸浮的方式在漫湖坪亞相中再沉積下來,形成了具“結構退變”現(xiàn)象的溝道沉積,因此這種內(nèi)碎屑常具氧化圈[5]。該類亞相中巖石粒度概率曲線主要為兩跳加一懸式粒度概率曲線,代表波浪作用的存在,跳躍次總體占絕對優(yōu)勢,兩段跳躍次總體含量達到70%～80%,懸浮次總體含量10%～30%,Φ值在1.5～4.0(圖3)。

漫湖灘壩亞相發(fā)育在濱淺湖,由于水體鹽度較大,膏鹽層發(fā)育,沉積了以含硬石膏或含碳酸鹽質(zhì)極細粒長石砂巖、長石粉砂巖等,主要發(fā)育平行層理、小型沙紋交錯層理等,粒度概率曲線以高斜跳躍加懸浮次總體為主,懸浮次總體占絕對優(yōu)勢,一般為60%～80%。至王46井北側,逐漸過渡為濱湖沉積,到郝科1-勝科1一帶,發(fā)育淺湖沉積,凹陷陡坡帶發(fā)育范圍較小的半深湖沉積[12]。由此可見,孔一段沉積時期紅層發(fā)育沖積扇—洪水-漫湖—鹽湖沉積體系(圖3)。

2.2 成巖作用特征

紅層儲層中主要發(fā)生了壓實、膠結、溶蝕、交代4種成巖作用(圖3),對儲層具有控制作用的為壓實、膠結、溶解3種成巖作用,交代作用對其的影響可以忽略不計。紅層儲層經(jīng)歷了早期堿性和中晚期酸性成巖環(huán)境的共同影響,早期堿性成巖環(huán)境中形成的碳酸鹽膠結物為后期溶解作用奠定了物質(zhì)基礎,從而形成了大量的次生孔隙。根據(jù)壓實特征、成巖環(huán)境控制下的成巖作用類型,對紅層儲層成巖作用特征進行分析。

2.2.1 壓實作用

東營凹陷東部紅層儲層從南部的深度1 500m過渡到凹陷區(qū)的約4 000 m,埋深范圍跨度非常大,不同深度范圍內(nèi)壓實作用差異性比較明顯。壓實作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①碎屑顆粒之間接觸方式具有“點—點-線—線-點—線狀—凹凸接觸”的變化特征(圖4(a)～(d)),以“點-線”和“線-點”接觸最為普遍;②部分塑性顆粒發(fā)生變形,如泥巖巖屑、云母巖屑,另外部分泥晶碳酸鹽、黏土受到壓實作用會發(fā)生假雜基化(圖4(c));③由于受到構造應力或上覆巖層壓力影響,石英、長石等剛性碎屑表面會發(fā)生脆性微裂紋(圖4(b))。

圖3 東營凹陷東部沉積特征Fig.3 Sedimentary characteristics of eastern Dongying Depression

2.2.2 堿性成巖作用

紅層儲層中發(fā)育大量反映早期堿性成巖環(huán)境的碳酸鹽膠結物,主要包括方解石、白云石膠結物,還有少量硬石膏(圖3(e)～(k))。早期晶形較小的方解石、白云石在孔隙中以充填物形式沉淀下來,晶形呈現(xiàn)隱晶、顯晶、顯微-微晶、微晶、微-細晶等結構,大部分呈環(huán)帶狀結構分布在碎屑顆粒周圍生長,這一特征表明碳酸鹽膠結物是在大規(guī)模壓實作用發(fā)生之前形成的,呈漂浮狀態(tài)包圍著碎屑顆粒生長(圖4(e)～(h)),該類方解石是直接原始沉積物孔隙水中沉淀形成的。早期碳酸鹽膠結物充填于粒間孔隙中,支撐巖石顆粒骨架,可提高砂巖抗壓實能力,并為后期溶蝕作用發(fā)生提供物質(zhì)基礎,從而產(chǎn)生次生孔隙。另外,薄片中觀察到了能夠反應堿性成巖環(huán)境的石英港灣狀溶蝕特征,溶蝕孔隙比較干凈(圖4(l)～(m))。

2.2.3 酸性成巖作用

紅層儲層成巖中晚期,由于有機酸的大量注入,使得儲層成巖環(huán)境逐漸過渡為酸性。在該類成巖環(huán)境中,早期碳酸鹽膠結物、長石顆粒等大量溶解,石英次生加大邊大量出現(xiàn)(圖4(n)～(p))。

2.3 儲集特征

2.3.1 儲集空間特征

紅層儲層主要存在原生粒間孔、殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等4類孔隙(圖5),還有少量的晶間孔、層理縫和微裂縫。

(1)原生粒間孔和殘余粒間孔?？紫斗植疾痪?孔隙中常充填石膏、伊/蒙混層I/S、伊利石等黏土礦物,分布沖積扇和漫湖坪相帶中(圖5(a)～(e))。

(2)粒間溶孔。粒間溶孔是紅層儲層中重要的次生孔隙,遍布各個相帶的紅層儲層中,尤其發(fā)育在漫湖坪、漫湖席狀砂中,主要包括碎屑顆粒被溶蝕形成的粒間孔隙、溶蝕擴大孔以及沉積物中膠結物被后期溶蝕形成的溶孔。紅層儲層中主要是石英、長石、早期碳酸鹽膠結物發(fā)生溶蝕作用而形成的次生孔隙,溶蝕的孔隙后期常被石膏、黏土礦物等充填(圖5(f)～(i))。該類孔隙具有“孔徑大小不一、分選較差、形態(tài)多樣、港灣狀邊緣”的特征。

(3)粒內(nèi)溶孔。該類孔隙是指在孔隙流體作用下,巖石碎屑內(nèi)部不穩(wěn)定的礦物,沿著顆粒結構薄弱面(解理縫、微裂縫、晶面等)發(fā)生溶蝕而形成的一類孔隙,孔隙往往呈條帶狀、串珠狀、網(wǎng)格狀等形態(tài)。紅層儲層中可見到長石沿著解理面發(fā)生的破碎現(xiàn)象而形成孔隙(圖5(h)),主要分布在漫湖坪、漫湖席狀砂中。

圖4 東營凹陷東部成巖作用類型Fig.4 Types of diagenesis in eastern Dongying Depression

2.3.2 儲層物性和孔喉特征

通過對研究區(qū)10口井200多個孔店組紅層儲層孔隙度的統(tǒng)計,結果表明:平面上,儲層孔隙度變化范圍大,從2%～25%均有分布,整體具有自南向北儲層孔隙度逐漸降低的趨勢?？v向上,孔隙度分布范圍均較大,一般在10%～20%區(qū)間分布較多(圖6)。但紅層儲層物性表現(xiàn)出由淺至深逐漸降低的趨勢,并且局部孔隙度和滲透率具有較高的次生孔隙發(fā)育帶。

毛細管壓力曲線表征巖石孔喉大小和分布,大量統(tǒng)計結果表明:紅層儲層排驅壓力一般為0.095 4～3.36 MPa,平均孔喉半徑0.148 2～7.632 μm,屬于細喉—微細喉,以細喉為主,儲層孔徑變化較大,孔徑最小僅2 μm,最大達到43 μm,平均孔徑分布在10～30 μm,部分小于10 μm,孔隙屬于中小孔—微孔。

圖5 東營凹陷東部孔一段紅層儲層儲集空間類型Fig.5 Resvoir space types of red bed of Kong1 Member in eastern Dongying Depression

圖6 東營凹陷東部紅層儲層孔隙度平面分布與垂向變化Fig.6 Planar distribution and vertical variation of porosity of red bed reservoir in eastern Dongying Depression

3 儲層物性的控制因素

3.1 巖石粒徑和成熟度對儲層孔隙結構和物性的影響

沉積物的碎屑顆粒成分成熟度和結構成熟度會影響儲層物性,尤其是對儲層滲透率具有重要影響[13],巖石成熟度越高,儲層中發(fā)育大孔隙同時滲透率較高,反之,孔隙連通性差,滲透率較低。研究區(qū)不同沉積相帶發(fā)育巖石類型及成熟度具有較大差異,從而使得不同沉積相帶控制下的儲層孔隙結構和物性具有很大差異。沖積扇以粗粒級的砂礫巖為主,巖石的成分和結構成熟度均較低,儲層排驅壓力一般為0.11～3.23 MPa,平均孔喉半徑為0.368～7.632 μm,屬于細喉—微細喉,以細喉為主,儲層孔徑變化較大,孔徑最小僅為2 μm,最大為33 μm,平均孔徑為10～30 μm,孔隙屬于中小孔(表1),但孔隙之間連通性較差,平均滲透率35×10-3μm2。漫湖坪以中粒長石巖屑砂巖、極細粒長石巖屑砂巖為主,巖石的成分和結構成熟度中等,儲層排驅壓力一般在0.095 4～4.962 9 MPa,平均孔喉半徑0.148 2～4.949 μm,屬于微細喉—細喉,以微細喉為主,儲層孔徑變化較大,孔徑最小僅2 μm,最大達到43 μm,平均孔徑分布在10～20 μm,孔隙屬于中小孔(表1),但孔隙之間連通性較好,平均滲透率112.95×10-3μm2。漫湖席狀砂以細粒長石砂巖、漫湖灘壩以含硬石膏或含碳酸鹽質(zhì)極細粒長石砂巖、長石粉砂巖為主,儲層排驅壓力一般在1.52～3.36 MPa,平均孔喉半徑為0.212 5～0.482 7 μm,屬于微細喉,儲層孔徑變化較大,孔徑最小僅為2 μm,最大為26 μm,平均孔徑均小于10 μm,孔隙屬于微孔(表1),雖然巖石成分和結構成熟度較高,但是由于孔隙以微孔和微細喉為主,導致孔隙連通性也較差,前者平均滲透率3.94×10-3μm2,后者平均滲透率0.36×10-3μm2。

表1 紅層儲層不同沉積相帶儲層孔喉結構和物性特征Table 1 Different sedimentary facies belt reservoir pore roar structure and physical property characteristics in red-beds reserviors

3.2 成巖作用對儲集物性的影響

為了表征成巖作用對儲集物性的控制作用,利用不同構造帶典型井鏡下薄片觀察結果、粒度分析資料、儲層常規(guī)物性分析等資料,對成巖孔隙改造量進行了恢復。首先利用BEARD D C提出的原始孔隙度(φ0)與分選系數(shù)(S0)之間的經(jīng)驗公式[14]:φ0=20.91+22.9/S0,其中S0=P25/P75,P25、P75分別代表累積曲線上顆粒含量25%和75%處所對應的顆粒直徑,以16個原始粒度資料為基礎,做出各個樣品的粒度概率曲線,然后讀取累積曲線上對應的P25、P75值,計算分選系數(shù)S0,最終依據(jù)公式φ0=20.91+22.9/S0,得到研究區(qū)紅層原始孔隙度為27.5%-35.6%,其中沖積扇砂體的原始孔隙度平均取值為28%(王斜95和王112井),其他砂體均取原始孔隙度為35%。在成巖演化過程中,膠結、壓實是兩類砂體減孔的成巖作用,溶蝕是增孔的主要成巖作用。對于破壞性成巖作用對儲層物性的影響,運用HUOSEKNECHT D W提出的計算公式[15]:

Copl=OP-IGV;Cepl=(OP-Copl)×CEG/IGV.

式中，Copl為壓實減孔量;Cepl為膠結減孔量;OP為原始孔隙度;IGV為粒間體積;CEM為粒間膠結物總量。溶蝕作用對儲層物性的影響,主要利用鏡下薄片進行溶蝕面孔率的觀察。利用以上公式對不同沉積相帶成巖改造孔隙量進行了計算(表2)。

3.2.1 壓實作用對儲層物性控制

壓實作用是造成紅層儲層孔隙損失的重要因素之一[16]。紅層儲層壓實作用主要受控于深度和填隙物的影響,當深度大于2 200 m時,壓實作用主要由深度控制,即上覆巖層應力作用,表現(xiàn)特征如下:深度在2 200～3 000 m時,顆粒以“線—點”接觸為主,壓實減孔量8.21%(圖3(b));深度在3 000～4 000 m時,顆粒以“線”接觸為主,壓實減孔量約為19.98%(圖3(c));深度大于4 000 m,顆粒之間呈“凹凸”接觸,壓實減孔量約為28.18%(圖3(d))。當深度大于2 200 m,壓實作用主要受控于沉積和成巖過程中產(chǎn)生的填隙物影響,當填隙物含量大于30%時,由于填隙物對骨架顆粒的支撐作用,導致壓實作用減弱,以“點”接觸為主,填隙物含量小于30%時,以“點—線”和“線—點”為主(圖3(a)),兩者之間沒有明顯界限,壓實減孔量約為5.58%。紅層儲層的壓實程度由淺到深逐漸加強,深度大于4 000 m的儲層壓實作用強,顆粒呈凹凸接觸,2 200～4 000 m的儲層壓實作用中等,顆粒呈線接觸,而深度小于2 200m的儲層,壓實作用弱,其中填隙物含量越高,儲層壓實作用越弱。

表2 東營凹陷東部紅層儲層不同成巖環(huán)境控制下的成巖孔隙改造量Table 2 Different diagenetic transformation into rock under control of environment in red-beds reserviors, Eastern of Dongying Depression

3.2.2 堿性成巖環(huán)境控制下的膠結作用對儲層物性控制

紅層儲層中膠結物以堿性成巖環(huán)境中形成的碳酸鹽和硬石膏膠結物為主[17],其他類型膠結物較少,可以忽略不計。堿性成巖環(huán)境具有自湖盆中心向邊緣逐漸變?nèi)醯恼w特征,離湖盆中心越近,水體古鹽度越大,開始出現(xiàn)大量石膏和碳酸鹽膠結物,以團塊狀圍繞碎屑顆粒生長為主,部分以細粒形式分散在顆粒之間,膠結物含量高,膠結減孔量平均在11.65%(以郝科1、王46、官12井為主);遠離湖盆中心,早期堿性成巖環(huán)境變?nèi)?主要在碎屑顆粒之間發(fā)育分散環(huán)帶狀膠結物,膠結物含量降低,膠結減孔量平均在8.91%(以王130、王135、王112井為主)。

3.2.3 酸性成巖環(huán)境控制下的溶解作用對儲層物性控制

紅層儲層中溶解作用以酸性成巖環(huán)境中早期碳酸鹽膠結物和長石的溶蝕為主,少見石英溶蝕現(xiàn)象,對儲層物性的貢獻可以忽略不計。酸性成巖環(huán)境具有自湖盆中心向邊緣逐漸變?nèi)醯恼w特征,離烴源巖越近,溶蝕孔隙越發(fā)育?？拷鼰N源巖長石和早期碳酸鹽膠結物的溶蝕面孔率平均值為2.117%,溶蝕增孔量為8.33%(以王46、官12、王130、王135等井為主);遠離烴源巖發(fā)育區(qū),有機酸隨著運移距離的不斷增大,其濃度大大降低,溶蝕面孔率大幅度降低,平均值0.833%,溶蝕增孔量2.24%。另外在烴源巖中心發(fā)育的漫湖灘壩相的砂體,由于不發(fā)育儲層與烴源巖溝通的斷層,烴類和有機酸難以進入儲層,所以其溶蝕面孔率極低。

4 結 論

(1)東營凹陷東部孔一段沉積時期紅層發(fā)育沖積扇—洪水-漫湖—鹽湖沉積體系,儲層主要發(fā)育在沖積扇、漫湖坪、漫湖席狀砂、漫湖灘壩中,儲層中主要發(fā)生了壓實、膠結、溶蝕、交代4種成巖作用,其中膠結作用以早期堿性成巖環(huán)境控制下的環(huán)帶狀碳酸鹽和硬石膏膠結物為主,溶蝕作用以中晚期酸性成巖環(huán)境控制下的早期碳酸鹽膠結物和長石溶蝕為主,少量石英溶蝕現(xiàn)象。儲層主要存在原生粒間孔、殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等4類孔隙,還有少量的晶間孔、層理縫和微裂縫。

(2)儲層受控于沉積作用和成巖作用控制,前者主要表現(xiàn)為巖石粒徑和成熟度對儲層孔隙結構和物性的影響,紅層儲層多類型的沉積相中發(fā)育的巖石粒徑和成熟度具有較大差異,其控制下的儲層孔喉結構和物性具有很大差異;后者對儲層物性的影響主要表現(xiàn)為壓實作用、膠結作用和溶解作用,其中壓實作用受控于埋深和填隙物含量多少,埋藏越淺的構造帶離物源越近,填隙物含量越高,從而使得壓實減孔量越小;離湖盆中心越近,早期堿性成巖環(huán)境越強、中晚期酸性成巖環(huán)境越弱,碳酸鹽和硬石膏膠結物含量越高,膠結減孔量11.4%,碳酸鹽膠結物和長石溶蝕面孔率越高,溶蝕增孔量可達8.39%;反之,膠結減孔量和溶蝕減孔量變小,分別為7.24%和1.85%。

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(編輯 徐會永)

ReservoircharacteristicsandcontrollingfactorsofredbedofKongdianFormationineasternDongyingDepression,BohaiBayBasin

DONG Dawei1, LI Jiyan2,3, WANG Xiaolei4, SHANG Lin5, LIU Jian2

(1.ShengliCollegeofChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,China;2.ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,ShengliOilfieldCompany,Dongying257000,China;3.WorkingStationsforPostDoctors,Dongying257000,China;4.DongxinOilProductionPlantsofShengliOilfield,Dongying257000,China;5.ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,PetroChinaJidongOilfiedCompany,Tangshan063004,China)

Comprehensive analyses were implemented to investigate the sedimentary diagenetic characteristics and reservoir space genetic types of red beds, utilizing core observation, thin section identification, scanning electron microscope observation and mercury injection experiment. A qualitative description of reservoir characteristics was combined with the quantitative characterization of porosity due to diagenetic modification. In addition, the main factors controlling the physical properties of red beds were explored. It is demonstrated that during the deposition of red beds, the main environment was the alluvial fan-flooded lake-salty lake sedimentary system, and reservoirs were mainly developed in the alluvial fan, flooded lacustrine flat, flooded lacustrine sheet sandstone, and flooded lacustrine beaches and bars, in which the dominant pores are primary intergranular pores, residual intergranular pores, intergranular dissolution pores, and intragranular dissolution pores. Sedimentation and diagenesis are identified to be the main controlling factors: the former controlled the pore structure and physical properties through influencing the grain size and maturity of red beds, while the latter determined the reservoir properties by compaction, cementation and dissolution. To be specific, the porosity decrease due to compaction was controlled by burial depth and fillings, the porosity loss due to cementation was determined by the eogenetic alkaline diagenetic environment, and the porosity increase due to dissolution was attributable to the acidity of the telogenetic sedimentary environment. Lastly, the porosity loss due to cementation and the porosity increase due to dissolution were enhanced in the lacustrine center.

rift lake basin; Dongying Depression; red beds; reservoir characteristics; main controlling factors

2017-02-06

國家油氣科技重大專項(2016ZX05006-003)；山東省高等學校科技計劃項目(J16LH52);東營市科技發(fā)展計劃項目(2017zcyd69);中國石油大學勝利學院科技計劃項目(KY2015006)

董大偉(1984-)，男，講師，博士，研究方向為油區(qū)構造解析及沉積學。E-mail:491154491@qq.com。

1673-5005(2017)05-0020-10

10.3969/j.issn.1673-5005.2017.05.003

TE 122.2

A

中圖分類號:董大偉,李繼巖,王曉蕾,等.渤海灣盆地東營凹陷東部孔店組紅層儲層特征及控制因素[J].中國石油大學學報(自然科學版),2017,41(5):20-29.

DONG Dawei, LI Jiyan, WANG Xiaolei, et al. Reservoir characteristics and controlling factors of red bed of Kongdian Formation in eastern Dongying Depression, Bohai Bay Basin[J].Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science),2017,41(5):20-29.