操應(yīng)長,燕苗苗,葸克來,吳松濤,朱寧,朱如凱
1.中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580
2.海洋國家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266071
3.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083
瑪湖凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣,是該盆地的一個(gè)次級構(gòu)造單元,其北部與烏夏斷裂相毗鄰,西部與克百斷裂連接,南面與中拐凸起、達(dá)巴松凸起相鄰,毗鄰夏鹽凸起、三個(gè)泉凸起和英西凹陷。凹陷內(nèi)發(fā)育多個(gè)扇三角洲沉積體系,為形成較好的大規(guī)模的扇三角洲成藏體系提供有利條件[1-3],該區(qū)塊三疊系百口泉組現(xiàn)已發(fā)展為重要的勘探層位(圖1,2)。北部夏子街地區(qū)儲集層的礦物成分多樣,主要以石英、長石以及凝灰?guī)r、霏細(xì)巖等巖屑礦物為主,巖性主要發(fā)育砂巖、礫巖及砂礫巖。隨著勘探的不斷深入,國內(nèi)外學(xué)者對砂礫巖儲集層的研究取得了一系列重大成果[4-8]。研究區(qū)百口泉組儲集層較發(fā)育較廣,并且有多層段發(fā)育特征,是典型的低孔隙度低滲透性儲集層,前人針對該區(qū)百口泉組扇三角洲砂礫巖體的研究主要集中于物源、層序、沉積特征及成巖作用等方面進(jìn)行研究[9-13],而對于不同相帶位置扇三角洲成巖作用、儲層特征差異以及巖相同成巖相結(jié)合對儲層物性的研究相對較少。本文對研究區(qū)不同相帶巖相組合中成巖作用的差異性進(jìn)行了詳細(xì)表征,并定量劃分了巖相—成巖相類型,探討了儲層物性的控制因素,為更好地識別或預(yù)測儲層質(zhì)量提供地質(zhì)依據(jù)。
研究區(qū)夏子街扇體百口泉組儲層巖性以礫巖為主,占73.33%,其次為砂巖,占26.67%。砂巖類型以巖屑砂巖和長石巖屑砂巖為主(圖3),顆粒組分以巖屑為主,平均含量為63.31%,石英平均含量為20.4%,長石含量平均為16.29%。膠結(jié)物主要為碳酸鹽,含量范圍變化大。礫石的成分以凝灰?guī)r、安山巖、流紋巖、霏細(xì)巖火山巖巖屑為主,也含少量花崗巖等侵入巖、沉積巖和變質(zhì)巖巖屑,風(fēng)化較嚴(yán)重,礫間充填粒級較細(xì)的石英、長石、云母等陸源碎屑顆粒及泥質(zhì)雜基等填隙物(圖3a,b),部分發(fā)育碳酸鹽膠結(jié)物(圖4c)。巖石結(jié)構(gòu)、成分成熟度均低,分選中等—較差,多以壓嵌膠結(jié)、孔隙—壓嵌膠結(jié)為主,磨圓以次棱角狀—次圓狀、次圓狀為主。
巖相作為沉積相序基本單元,對其沉積物形成的過程分析有重要意義[14],通過對巖芯特征及鏡下觀察總結(jié),綜合巖性、粒度、支撐方式及沉積構(gòu)造等特征,對研究區(qū)扇三角洲共識劃分出11 種巖相類型:雜基支撐中礫巖相(Gmm)、雜基支撐細(xì)礫巖相(Gfm)、顆粒支撐中礫巖相(Gmp)、顆粒支撐細(xì)礫巖相(Gfp)、礫質(zhì)砂巖相(G-S)、含礫砂巖相(S-G)、粗砂巖相(Sc)、中砂巖相(Sm)、細(xì)砂巖相(Sf)、粉砂巖相(Ss)和泥巖相(Md)。
針對不同亞相中取芯井的巖性,總結(jié)出扇三角洲平原共發(fā)育9 種巖相類型,扇三角洲前緣亞相發(fā)育11 種巖相類型(圖5)。對于扇三角洲平原亞相,雜基含量較高,分選較差,主要發(fā)育雜基支撐中礫巖相、雜基支撐細(xì)礫巖相、中砂巖相和細(xì)砂巖相,而對于扇三角洲前緣雜基含量較少,分選相對于平原亞相較好,主要發(fā)育有顆粒支撐中礫巖相、顆粒支撐細(xì)礫巖相、含礫砂巖相和粉砂巖相。
圖2 瑪湖凹陷夏子街地區(qū)沉積相綜合柱狀圖Fig.2 Composite histogram of the deposition, Xiazijie area, Mahu Depression
同種巖相及不同巖相類型在扇三角洲不同位置成因不同[15],通過對取芯井巖芯的觀察和主要發(fā)育巖相類型的識別,結(jié)合水動(dòng)力特征等,總結(jié)出瑪湖凹陷夏子街地區(qū)百口泉組基于沉積微相劃分的6 種巖相垂向組合類型(圖6)。扇三角洲平原主要發(fā)育泥石流沉積,劃分出3 種巖相垂向組合模式,I型巖相組合發(fā)育有泥石流沉積—片流沉積,底部整體粒度粗,以塊狀雜基支撐礫巖為主,向上粒度突變發(fā)育泥巖為主。II型巖相組合為泥石流沉積,底部為塊狀雜基支撐礫巖為主,向上為粒級較細(xì)的砂巖,自下而上為多期疊加,發(fā)育有明顯的正韻律層理。III型巖相組合底部發(fā)育塊狀雜基支撐礫巖,向上粒度逐漸變細(xì)發(fā)育砂巖,該巖相組合類型發(fā)育位置靠近扇三角洲前緣,上部發(fā)育有顆粒支撐礫巖相—砂巖相河道沉積特征。扇三角洲前緣主要發(fā)育劃分出3種巖相組合類型。IV型巖相組合底部以顆粒支撐中礫巖為主,分選性差,礫間充填粒度較細(xì)的礫石以及砂質(zhì),向上粒度變細(xì),表現(xiàn)為重力流沉積特征,上部發(fā)育有存在明顯遞變層理的砂巖相,水動(dòng)力減弱,頂部為泥巖相。V 型巖相組合底部發(fā)育有大套塊狀顆粒支撐礫巖相,向上粒度逐漸變細(xì),中上部過渡到砂巖沉積,整體為較完整的水下分流河道沉積特征。VI 型巖相組合為水下泥石流沉積,以雜基支撐礫巖為主,向上過渡為砂巖相。
圖3 夏子街地區(qū)百口泉組砂巖分類三角圖Fig.3 Classification ternary diagram of sandstone, Baikouquan Formation, Xiazijie area
研究區(qū)百口泉組砂礫巖孔隙度主要分布在2.5%~21.2%,平均7.94%,滲透率主要分布在(0.01~982)×10-3μm2,平均為5.6×10-3μm2,總體呈現(xiàn)低孔、低滲型儲層特征。礫巖中有效孔隙度主要分布于5%~15%,平均7.78%,多數(shù)為特低孔,部分為低孔類型,而滲透率主要分布于(0.01~100)×10-3μm2之間,平均7.38×10-3μm2,總體為低孔低滲型儲層;砂巖中有效孔隙度多分布在5%~15%之間,平均8.16%,以特低孔為主,部分發(fā)育低孔類型,滲透率多集中在在(0.01~10)×10-3μm2,平均1.58×10-3μm2,總體為低孔特低滲型儲層(圖7)。
圖4 夏子街地區(qū)百口泉組礫巖特征Fig.4 Conglomerate characteristics, Baikouquan Formation, Xiazijie area
圖5 瑪湖凹陷夏子街扇亞相發(fā)育巖相類型Fig.5 Lithofacies types, Xiazijie fan delta, Mahu Depression
圖6 研究區(qū)百口泉組發(fā)育巖相組合分布特征Fig.6 Distributions of lithofacies assemblages in Baikouquan Formation in study area
圖7 夏子街地區(qū)百口泉組儲集物性分布特征Fig.7 Porosity and permeability distribution, Baikouquan Formation
研究區(qū)儲層巖性主要為砂巖、礫巖,其儲集空間發(fā)育類型多樣,成因復(fù)雜,主要發(fā)育原生孔、次生溶孔和微裂縫。其中,砂巖主要發(fā)育少量次生孔隙及部分原生孔隙,礫巖內(nèi)儲集空間以次生孔隙為主。
在砂巖中發(fā)育有少量正常粒間孔隙和殘余原生孔隙,保留有少量原生孔隙(圖8a),次生孔隙主要為部分石英、長石、巖屑顆粒內(nèi)部及邊緣溶蝕形成的粒內(nèi)及粒間溶孔,巖屑多為顆粒內(nèi)部溶蝕(圖8b),長石的溶蝕主要表現(xiàn)為多沿長石顆粒的解理縫發(fā)生溶蝕(圖8c),部分發(fā)育有少量微裂縫(圖8d)。礫巖中儲集空間相對較發(fā)育,保留部分原生孔隙(圖7e),次生孔隙發(fā)育類型多樣。包括有長石、石英及巖屑內(nèi)部及邊緣溶蝕孔,此外巖屑中的斑晶也發(fā)生較強(qiáng)的溶蝕(圖8f)。由于粒間沸石及雜基溶蝕孔(圖8g,h)也提供了部分次生孔隙,此外,還發(fā)育微裂縫增加儲集空間。
不同成巖作用類型及發(fā)育程度控制了儲層的儲集空間類型、孔隙結(jié)構(gòu)、含量及質(zhì)量,總的來說成巖作用在很大程度上對儲層質(zhì)量產(chǎn)生極其重要的影響[16-17]。瑪湖凹陷夏子街地區(qū)百口泉組其砂礫巖結(jié)構(gòu)成熟度以及成分成熟度都相對較低,壓實(shí)作用普遍發(fā)育,膠結(jié)作用局部發(fā)育且類型多樣,溶蝕作用相對特征明顯。通過鑄體薄片觀察、陰極發(fā)光、巖芯觀察、單井相的識別,總結(jié)發(fā)現(xiàn)扇三角洲不同亞相類型的成巖作用存在差異性,不同單井相巖相組合中成巖作用也存在差異性。
圖8 夏子街地區(qū)百口泉組儲集空間類型Fig.8 Types of reservoir space in Baikouquan Formation, Xiazijie area
(1)扇三角洲平原亞相
扇三角洲平原亞相Ⅰ型自下而上組合為雜基支撐中礫巖—雜基支撐細(xì)礫巖—泥巖(Gmm→Gfm→Md)巖相類型。成巖作用在不同巖相位置發(fā)育類型和程度不同,下部雜基支撐中礫巖中雜基含量高,壓實(shí)作用強(qiáng),發(fā)育少量雜基和巖屑顆粒溶孔,膠結(jié)作用相對較弱;向上雜基支撐細(xì)礫巖雜基含量較高,溶蝕較發(fā)育,發(fā)育部分的次生溶孔。該類組合整體雜基含量高,多以壓實(shí)作用為主,發(fā)育部分的粒間溶孔,溶蝕作用主要發(fā)生在底部雜基支撐礫巖中(圖9A)。
Ⅱ型自下而上發(fā)育雜基支撐中礫巖—雜基支撐細(xì)礫巖—中砂巖—細(xì)砂巖—雜基支撐細(xì)礫巖—中砂巖(Gmm→Gfm→Sm→Sf→Gfm→Sm)巖相組合類型,下部雜基支撐礫巖壓實(shí)強(qiáng),發(fā)育部分粒間溶孔和巖屑顆粒溶孔,并保留極少量原生孔隙;中部砂巖壓實(shí)作用強(qiáng),溶蝕作用弱,可見極少量的巖屑顆粒溶孔;上部雜基支撐細(xì)礫巖壓實(shí)作用強(qiáng),雜基含量高,僅保留極少量原生粒間孔??傮w來說,該類巖相組合類型整體雜基含量高,以壓實(shí)作用為主,礫巖中保留有極少量原生粒間孔,發(fā)育少量次生溶孔,中部砂巖溶蝕作用較弱(圖9B)。
Ⅲ型巖相組合發(fā)育有雜基支撐中礫巖—礫質(zhì)砂巖—中砂巖—細(xì)砂巖—顆粒支撐中礫巖—中砂巖(Gmm→G-S→Sm→Sf→Gmp→Sm)巖相組合,該類巖相組合距離扇三角洲前緣較近,底部雜基支撐中礫巖壓實(shí)作用強(qiáng),雜基含量高,孔隙幾乎不發(fā)育,發(fā)育局部方解石膠結(jié);向上中砂巖方解石呈基底膠結(jié),保留極少量的原生孔隙;上部顆粒支撐細(xì)礫巖中壓實(shí)作用強(qiáng),發(fā)育局部方解石膠結(jié),少量次生孔隙。該類巖相組合發(fā)育在遠(yuǎn)離扇根位置,雜基含量有所減少,整體壓實(shí)作用為主,底部雜基支撐礫巖溶蝕作用弱,中部膠結(jié)作用強(qiáng),向上雜基含量較少的保留少量原生孔隙(圖9C)。
(2)扇三角洲前緣亞相
IV型發(fā)育有顆粒支撐中礫巖—顆粒支撐細(xì)礫巖—含礫砂巖—粗砂巖—中砂巖—細(xì)砂巖—粉砂巖—泥 巖 組 合(Gmp→Gfp→S-G→Sc→Sm→Sf→Ss→Md),該類在扇三角洲前緣成巖作用特征表現(xiàn)為:中部顆粒支撐細(xì)礫巖壓實(shí)作用強(qiáng),溶蝕作用中等;向上中砂巖方解石局部強(qiáng)膠結(jié),發(fā)育有粒間溶孔及巖屑顆粒內(nèi)部溶孔;上部顆粒支撐中礫巖靠近泥巖段,壓實(shí)作用較強(qiáng),發(fā)育碳酸鹽膠結(jié),溶蝕作用弱??傮w表現(xiàn)為雜基含量少,以顆粒支撐為主,發(fā)育方解石膠結(jié)及少量鐵方解石,靠近泥巖層段方解石膠結(jié)作用強(qiáng)(圖9D)。
V 型巖性組合為顆粒支撐中礫巖—顆粒支撐細(xì)礫巖—礫質(zhì)砂巖—含礫砂巖—細(xì)砂巖—粉砂巖(Gmp→Gfp→G-S→S-G→Sf)組合,總體為多期水道疊置的沉積特點(diǎn),下部顆粒支撐中礫巖溶蝕作用中等,發(fā)育粒間溶孔及巖屑顆粒內(nèi)部溶孔;向上中部顆粒支撐細(xì)礫巖,溶蝕作用相對較強(qiáng),發(fā)育巖屑及長石顆粒溶孔及礫間縫,膠結(jié)作用發(fā)育,包括方解石、方沸石及濁沸石等多類膠結(jié)物,且沸石在后期發(fā)生部分的溶蝕??傮w表現(xiàn)為壓實(shí)較強(qiáng),溶蝕作用發(fā)育強(qiáng),膠結(jié)類型多樣的特點(diǎn)(圖9E)。
圖9 百口泉組典型單井巖相組合及其控制下的成巖作用差異性Fig.9 Variation in rock diagenesis controlled by lithofacies assemblages in a typical single well, Baikouquan Formation
VI型巖性組合發(fā)育有雜基支撐中礫巖—中砂巖(Gmm→Sm)組合,該類巖相組合發(fā)育位置距離扇三角洲平原較近,底部雜基支撐中礫巖雜基含量高,壓實(shí)作用強(qiáng),溶蝕作用弱,僅見少量巖屑內(nèi)部溶孔及斑晶溶蝕孔,上部粒級較細(xì)的砂質(zhì)部分局部可見巖屑顆粒內(nèi)部溶孔??傮w表現(xiàn)為雜基含量高,壓實(shí)作用較強(qiáng),溶蝕作用相對較弱的特征(圖9F)。
碎屑巖儲層中,巖相作為后期成巖作用的物質(zhì)基礎(chǔ),與儲層物性具有密切關(guān)系,不同巖相成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征對儲層的物性造成影響[18-19]。通過對巖芯觀察對巖相的劃分,由于研究區(qū)砂巖發(fā)育相對較少,因此將粗砂巖、細(xì)砂巖及粉砂巖統(tǒng)劃分為砂巖相,總結(jié)出雜基支撐中礫巖、雜基支撐細(xì)礫巖、顆粒支撐中礫巖、顆粒支撐細(xì)礫巖、礫質(zhì)砂巖、含礫砂巖和砂巖七種主要類型,根據(jù)實(shí)測物性資料結(jié)合薄片觀察總結(jié)分析,繪制不同巖相下孔滲物性分布圖,不同巖相的物性分布有差異(圖10),表明巖相對儲層的物性存在控制作用。
顆粒支撐礫巖相控制的儲層物性相對較好,壓實(shí)作用強(qiáng),由于其雜基含量低,儲集空間連通性好,其中顆粒支撐細(xì)礫巖相物性最好,孔隙度分布范圍為9.5%~20%,平均為9.51%,滲透率分布范圍為(0.03~592)×10-3μm2,平均為21.52×10-3μm2;顆粒支撐中礫巖相其次,孔隙度分布范圍為2.9%~18.5%,平均7.62%,滲透率分布范圍(0.02~694)×10-3μm2,平均為17.35×10-3μm2。雜基支撐礫巖相物性次之,粒間充填泥質(zhì)、凝灰質(zhì)等雜基,保留少量原生孔隙,部分易溶凝灰質(zhì)雜基發(fā)生溶蝕,雜基支撐中礫巖相孔隙度分布范圍為2.6%~15.7%,平均為9.15%;滲透率范圍為(0.04~26.3)×10-3μm2,平均為4.72×10-3μm2;雜基支撐細(xì)礫巖相孔隙度分布范圍為4.3%~13.7%,平均為9.04%;滲透率范圍為(0.03~11.9)×10-3μm2,平均為2.59×10-3μm2。而對于礫質(zhì)砂巖相孔隙度分布在4.2%~13.9%之間,平均8.24%,滲透率分布于(0.01~10.7)×10-3μm2之間,平均為1.64×10-3μm2;含礫砂巖相孔隙度分布范圍介于2.65%~18.6%之間,平均為9.11%,而滲透率介于(0.01~11.8)×10-3μm2之間,平均為1.52×10-3μm2;而砂巖孔隙度介于3.2%~19.3%之間,平均為7.77%,而滲透率介于(0.01~32.6)×10-3μm2之間,平均為1.51×10-3μm2。
總體看來,顆粒支撐細(xì)礫巖巖相控制下儲層物性最好,顆粒支撐中礫巖巖相次之,其次為雜基支撐中礫巖相與雜基支撐細(xì)礫巖相,礫質(zhì)砂巖相和含礫砂巖相滲透率低物性相對差,砂巖相儲層物性最差。
成巖相是對儲層特征的綜合反映,隨著勘探程度的不斷深入和研究精細(xì)程度的提高,通過成巖作用的強(qiáng)度定量研究,對精細(xì)分析成巖作用對儲層的控制具有重要意義。對研究區(qū)成巖作用特征的研究基礎(chǔ)上,利用Beard等根據(jù)實(shí)驗(yàn)利用分選系數(shù)So建立的求取原始孔隙公式φ0=20.91+22.9/So[20-21],計(jì)算出夏子街地區(qū)百口泉組砂礫巖儲層原始孔隙度,利用面孔率和孔隙度函數(shù)的關(guān)系,對鏡下鑄體薄片分析,對壓實(shí)、溶解及膠結(jié)作用對儲層孔隙度的貢獻(xiàn)定量統(tǒng)計(jì),并結(jié)合成巖作用強(qiáng)度劃分了成巖相類型,對巖相—成巖相進(jìn)行匹配。
4.2.1 成巖作用影響
通過對各類成巖作用定量分析表明,壓實(shí)作用為該區(qū)主要減孔作用,減孔范圍為5.42%~25.73%,平均為16.08%。在另一方面,由于強(qiáng)壓實(shí),可能會(huì)使顆粒內(nèi)部產(chǎn)生壓裂縫,后期可能為油氣運(yùn)移和儲集提供通道和儲集的空間,從而改善儲層。膠結(jié)物充填原生孔隙會(huì)導(dǎo)致儲集層的孔隙度的降低,研究區(qū)百口泉組儲層膠結(jié)作用種類豐富,包括有局部發(fā)育碳酸鹽、沸石、黃鐵礦、少量菱鐵礦及高嶺石、伊利石等黏土礦物。膠結(jié)物面孔率范圍為0.33%~8.9%,膠結(jié)作用減少孔隙度為5.3%~17.78%,平均減孔率為12.7%。溶解作用是主要的增孔作用,孔隙度會(huì)因溶蝕作用不斷隨之變大,儲層的物性由此變好。研究區(qū)百口泉組砂礫巖中溶蝕作用相對發(fā)育,主要溶蝕的物質(zhì)包括有長石、巖屑等陸源物質(zhì)、雜基和部分沸石等膠結(jié)物,溶蝕作用面孔率為0.1%~3.83%,溶解孔隙度范圍為3.42%~13.02%,平均為8.07%。
圖10 夏子街地區(qū)百口泉組不同巖相物性分布Fig.10 Reservoir properties of different lithofacies, Baikouquan Formation, Xiazijie area
4.2.2 成巖相劃分
根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況,結(jié)合成巖作用類型并對成巖作用強(qiáng)度進(jìn)行劃分(表1),共劃分出了:強(qiáng)壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)—弱溶蝕、強(qiáng)壓實(shí)—弱膠結(jié)—弱溶蝕、強(qiáng)壓實(shí)—弱膠結(jié)—中溶蝕、強(qiáng)壓實(shí)—中膠結(jié)—弱溶蝕、中壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)—弱溶蝕、中壓實(shí)—弱膠結(jié)—強(qiáng)溶蝕、中壓實(shí)—弱膠結(jié)—中等溶蝕和中壓實(shí)—中膠結(jié)—中溶蝕8種成巖相類型。
表1 夏子街地區(qū)百口泉組成巖作用強(qiáng)度劃分Table 1 Classification of diagenesis intensities,Baikouquan Formation, Xiazijie area
4.2.3 成巖相控制
不同巖相、相同巖相在各類巖相組合中發(fā)育位置不同,成巖作用強(qiáng)度也不同,建立了15種巖相—成巖相類型,在其控制下儲層物性也存在明顯差異(表2)。研究區(qū)雜基支撐細(xì)礫巖中主要發(fā)育有中等、強(qiáng)壓實(shí)—弱膠結(jié)—弱到中等溶蝕成巖相類型,壓實(shí)作用強(qiáng),發(fā)育少量次生孔隙,在Ⅰ型巖相組合中壓實(shí)作用中等,溶蝕作用相對發(fā)育,由于雜基含量高,滲透率低,多為低孔特低滲儲層,在Ⅱ型及VI型巖相組合中壓實(shí)作用強(qiáng),溶解弱,僅發(fā)育少量次生溶蝕孔隙,儲層物性差。雜基支撐中礫巖中主要發(fā)育強(qiáng)壓實(shí)—弱、中膠結(jié)—弱到中等溶蝕成巖相類型,由于該類巖相主要發(fā)育于扇三角洲平原巖相組合底部,壓實(shí)作用強(qiáng),儲集空間較少,發(fā)育少量次生孔隙,在Ⅰ型及Ⅱ型巖相組合中溶蝕作用弱—中等,大量雜基存在導(dǎo)致滲透率差,多為低孔特低滲儲層,而在Ⅲ型巖相組合中方解石膠結(jié)中等,壓實(shí)強(qiáng)且溶解作用弱,物性差。
顆粒支撐細(xì)礫巖中主要發(fā)育中壓實(shí)—弱、中膠結(jié)—中、強(qiáng)溶蝕成巖相類型,以溶蝕作用發(fā)育為特征,壓實(shí)作用導(dǎo)致孔隙減少,發(fā)育方解石膠結(jié),粒間少量沸石膠結(jié),IV型巖相組合中,方解石膠結(jié)弱—中等,溶蝕作用較發(fā)育,V型巖相組合壓實(shí)作用中等,可見少量礫間縫,膠結(jié)作用弱—中等,發(fā)育巖屑顆粒、雜基、沸石等溶蝕形成的次生溶孔,溶蝕作用中等—強(qiáng),為低孔中低滲儲層。顆粒支撐中礫巖中主要發(fā)育中、強(qiáng)壓實(shí)—中膠結(jié)—弱到中溶蝕成巖相,該類巖相主要發(fā)育于扇三角洲前緣IV型及V型巖相組合底部,壓實(shí)作用較強(qiáng),次生孔隙較發(fā)育,扇三角洲前緣中主要發(fā)育中壓實(shí)—中膠結(jié)—中溶蝕成巖相,粒間溶孔及顆粒內(nèi)部溶孔發(fā)育,形成良好的儲集空間,多為低孔低滲型儲層;在平原亞相Ⅲ型巖相組合中發(fā)育強(qiáng)壓實(shí)—中膠結(jié)—弱溶蝕類型,僅保留極少量原生孔隙,儲集物性差。
含礫砂巖主要發(fā)育在前緣亞相中,有兩種類型成巖相,在IV 型巖相組合中發(fā)育強(qiáng)壓實(shí)—中膠結(jié)—弱溶蝕成巖相,方解石局部膠結(jié);在V型中也發(fā)育有上述成巖相類型,此外還發(fā)育有中壓實(shí)—弱膠結(jié)—中溶蝕成巖相,粒間可見少量沸石膠結(jié)、溶蝕,此外巖屑、長石等顆粒邊緣及內(nèi)部溶蝕次生孔隙,多為低孔低滲型儲層儲集物性差。礫質(zhì)砂巖在前緣亞相V型巖相組合中發(fā)育中壓實(shí)—中膠結(jié)—中溶蝕成巖相,溶蝕作用中等,儲集物性相對較好,呈現(xiàn)低孔低滲特征;在平原亞相Ⅲ型中發(fā)育中壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)—弱溶蝕成巖相,方解石強(qiáng)膠結(jié),孔隙相對不發(fā)育,儲集物性差。砂巖中發(fā)育強(qiáng)壓實(shí)—弱膠結(jié)—弱溶蝕成巖相,此外還發(fā)育中、強(qiáng)壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)—弱溶蝕成巖相,壓實(shí)作用強(qiáng),碳酸鹽膠結(jié)作用較強(qiáng),部分呈充填原生孔隙基底式膠結(jié)特征,儲集物性差。
表2 夏子街地區(qū)三疊系百口泉組巖相—成巖相特征Table 2 Characteristics of lithofacies-diagenetic facies, Triassic Baikouquan Formation, Xiazijie area
在顆粒支撐礫巖、雜基支撐礫巖中,中壓實(shí)、中強(qiáng)溶蝕成巖相控制下儲層的物性好,在含礫砂巖與礫質(zhì)砂巖中,中壓實(shí)、中溶蝕成巖相控制下物性相對較好,砂巖物性總體較差。有利儲層主要分布在扇三角洲前緣水下分流河道沉積的巖相組合中,扇三角洲平原泥石流沉積巖相垂向組合底部中礫巖壓實(shí)作用較強(qiáng),雜基含量高,不利于溶蝕作用進(jìn)行,而中部細(xì)礫巖中易溶的長石、巖屑碎屑顆粒含量較高,易于發(fā)育溶蝕作用,總體表現(xiàn)為儲層壓實(shí)作用強(qiáng),膠結(jié)與溶蝕作用較弱,物性相對較差;扇三角洲前緣水下分流河道成巖作用復(fù)雜,垂向組合底部礫巖雜基含量少,以顆粒支撐為主,向上雜基含量有所增加,但易溶的凝灰?guī)r等巖屑顆粒含量相對于平原亞相高,因此溶蝕作用發(fā)育,儲層物性好。此外,形成的次生溶孔有利于成巖過程中溶液中飽和物質(zhì)的沉淀,有利于沸石、方解石等自生礦物的形成。
(1)研究區(qū)儲層為扇三角洲沉積體系,巖性以砂礫巖為主,礫巖占73.33%,砂巖占26.67%,巖石結(jié)構(gòu)、成分成熟度低,分選中等—較差,多以壓嵌膠結(jié)、孔隙—壓嵌膠結(jié)為主,顆粒多呈次棱角狀—次圓狀。
(2)儲層物性總體為低孔、低滲型儲層,礫巖儲集空間以次生孔隙為主,總體為低孔低滲特征,砂巖主要發(fā)育少量次生孔隙及部分原生孔隙,為低孔特低滲特征。
(3)儲層發(fā)育雜基支撐中礫巖、雜基支撐細(xì)礫巖、顆粒支撐中礫巖、顆粒支撐細(xì)礫巖等11種巖相類型,劃分出6種巖相垂向組合模式。
(4)儲層主要受發(fā)育巖相及成巖相的控制,對成巖作用定量劃分出8種成巖相類型,扇三角洲平原泥石流沉積儲層壓實(shí)作用強(qiáng),膠結(jié)與溶蝕作用較弱,扇三角洲前緣水下分流河道儲層成巖作用復(fù)雜,相序中下部中等壓實(shí),膠結(jié)類型多樣,溶解發(fā)育。