韓璐媛，牟中海

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610059）

油藏控制因素分析一直是油田開發(fā)過程中備受重視的問題，眾多學(xué)者在不同地區(qū)的研究成果[1-7]表明，油藏控制因素多種多樣，且不同盆地不同油藏的控制因素各異。如許璟等[1]通過研究認(rèn)為，志丹地區(qū)油藏主要受沉積微相、鼻狀構(gòu)造與古地貌的控制；張小莉等[2]指出臨邑洼陷油藏主要受沉積相帶、斷層與砂體展布的控制；李濤等[3]明確了鴨西地區(qū)巖性油藏的形成與分布主要受構(gòu)造背景、沉積相帶、輸導(dǎo)體系及巖性特征的控制。因此，只有對(duì)某一油藏的控制因素進(jìn)行全方位、多因素綜合分析，才能明確其主要控制因素。

尕斯庫(kù)勒油田是目前青海油田的主力油田之一，其年產(chǎn)量占老區(qū)注水開發(fā)油田年產(chǎn)油的35.7%，是典型的長(zhǎng)井段、多油層、薄互層油藏，儲(chǔ)層分布具有“薄、多、散、雜”的特點(diǎn)。前人研究表明，尕斯庫(kù)勒油田的大部分油藏主要受巖性、物性因素控制，次為構(gòu)造因素，是發(fā)育于構(gòu)造背景下的巖性油藏。尕斯庫(kù)勒油田在開發(fā)過程中常出現(xiàn)較大的注采矛盾，用現(xiàn)有的油藏主要受巖性、物性控制的觀點(diǎn)無法解釋，因此，本文在大量實(shí)際資料和地質(zhì)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合尕斯庫(kù)勒油田儲(chǔ)層的宏觀和微觀特征，從構(gòu)造特征、沉積微相、成巖作用等多個(gè)方面，對(duì)區(qū)內(nèi)新近系油藏的控制因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析，旨在進(jìn)一步落實(shí)尕斯庫(kù)勒油田新近系油藏的主控因素，為下步精細(xì)勘探和開發(fā)提供科學(xué)、可靠的地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

尕斯庫(kù)勒油田位于青海省柴達(dá)木盆地西部南區(qū)茫崖坳陷[8]，屬茫崖坳陷區(qū)尕斯斷陷亞區(qū)紅柳泉躍進(jìn)一號(hào)斷鼻帶上的一個(gè)三級(jí)構(gòu)造（圖1），其北端以Ⅺ號(hào)斷層為界，東翼以Ⅰ號(hào)逆斷層與油砂山油田相接，南端以阿拉爾斷層與躍進(jìn)二號(hào)油田相鄰，西翼以Ⅲ號(hào)斷層為界與砂西區(qū)塊相連[9-12]。沉積地層主要為古近系、新近系，主要發(fā)育于坳陷時(shí)期，基本上為一套連續(xù)沉積。地層底部主要為一套湖泊沉積體系，中上部發(fā)育辮狀河三角洲沉積體系和扇三角洲沉積體系，在新近系末期發(fā)育辮狀河沉積體系，物源主要來自于西北部、西部和西南部方向，主要受來自阿爾金山的阿拉爾物源和來自昆侖山的祁漫塔格物源控制。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置

2 構(gòu)造特征

圖2 為新近系下油砂山組IV 油組1 小層頂界面構(gòu)造圖，其構(gòu)造形態(tài)為不對(duì)稱斷背斜，構(gòu)造最高點(diǎn)位于X3324 井處，海拔高度為1 300.0 m，最低點(diǎn)位于構(gòu)造西翼，海拔高度為1 080.0 m。構(gòu)造東翼緩（傾角5°～9°）、西翼陡（傾角7°～16°），北部高、南部低，軸部較為平坦。北部靠近Ⅱ號(hào)斷層的地層破碎嚴(yán)重，目前地震、鉆井很難識(shí)別，較大斷裂發(fā)育的工區(qū)南部地層主要發(fā)育3，15，16，17 號(hào)斷層，斷層近北東走向，有正斷層，也有逆斷層。縱向上，各層構(gòu)造斷裂特征相似，無明顯的構(gòu)造變化，具有較好的繼承性。

3 沉積微相特征

研究區(qū)新近系主要受阿拉爾物源和祁漫塔格物源控制，形成了一套辮狀河三角洲體系，從下向上由三角洲前緣亞相演化為三角洲平原亞相，最后以辮狀河沉積相結(jié)束。

3.1 沉積微相劃分

以下盤IV 油組為例，通過對(duì)區(qū)內(nèi)600 余口鉆井的測(cè)井、錄井等資料分析，結(jié)合巖心觀察，對(duì)目的層的沉積相進(jìn)行綜合判定，為一套辮狀河三角洲前緣亞相沉積，可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩、遠(yuǎn)砂壩和席狀砂等沉積微相（表1）。

水下分流河道：巖性主要以粗砂巖和含礫砂巖為主，河道砂體厚度0.5～7.0 m，砂體底面為沖刷面，沖刷面上發(fā)育含礫的滯留沉積，砂體粒度比較粗，整體呈上細(xì)下粗的正粒序。自然伽馬低值，呈高幅鐘形、箱形、齒化箱形及其組成的復(fù)合型；自然電位曲線為高幅鐘形、箱形，偶見漏斗形。

水下分流河道間：巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖，砂質(zhì)紋層較發(fā)育。自然伽馬中高值，呈微齒形；自然電位曲線為低幅的線形或齒化線形。

圖2 新近系下油砂山組IV 油組1 小層頂界面構(gòu)造

表1 沉積微相特征

河口壩：巖性以砂巖和細(xì)砂巖為主，砂巖比較純凈，磨圓度和分選性好，砂層厚3.0～5.0 m，多呈反粒序。自然伽馬低值，多呈漏斗形，少見箱形；自然電位曲線呈中-高幅漏斗形、漏斗形-箱形或其組成的復(fù)合型。

我們二次驅(qū)車奔馳在卡爾梅克大草原，草原景色依舊：極目遠(yuǎn)眺，天高云淡，一望無際，綠色一片，時(shí)有牛群、羊群散落其間。但當(dāng)我們仰視東方日出的朝霞突然萌生聯(lián)翩浮想：

遠(yuǎn)砂壩：巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖，粒度較細(xì)，砂層比較薄，發(fā)育沙紋層理、平行層理和波狀層理。自然伽馬中值，多呈漏斗形和指形，少見鐘形；自然電位曲線多為漏斗形。

席狀砂：巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，粒度細(xì)，砂層薄，粒序變化不明顯，受波浪和湖流改造比較強(qiáng)烈，砂層一般厚2.0 m。自然伽馬中低值，呈指形、尖齒形；自然電位曲線多為中幅尖齒形和指形。

3.2 沉積微相展布

尕斯庫(kù)勒油田新近系沉積經(jīng)歷了多期湖水進(jìn)退過程，IV 油組處于湖退階段。主要物源方向?yàn)槲鞅狈较蚝臀鞑浚镌垂?yīng)充足；沉積環(huán)境整體為辮狀河三角洲前緣亞相（圖3）。其中，水下分流河道發(fā)育，砂體厚度為0.5～7.0 m，呈條帶狀分布，方向主要為北西向；河口壩砂體厚3.0～5.0 m，多呈透鏡狀、條帶狀分布；席狀砂是由水下分流河道砂體和河口壩砂體在波浪作用下改造而成，一般厚2.0 m，多在水下分流河道和河口壩的外圍呈片狀分布。

圖3 新近系下油砂山組IV 油組1 小層沉積微相

4 成巖作用

成巖作用對(duì)砂巖儲(chǔ)層物性起著重要作用[13]。通過對(duì)研究區(qū)巖心及巖石薄片、鑄體薄片的觀察統(tǒng)計(jì)，結(jié)合掃描電鏡，按照成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的影響分為破壞性成巖作用和建設(shè)性成巖作用，其對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育有著顯著的影響[14]。

4.1 破壞性成巖作用

（1）機(jī)械壓實(shí)作用。區(qū)內(nèi)目的層段砂巖埋深大致1 400.0～2 700.0 m，處于淺埋藏到中等埋藏，石英含量相對(duì)較低，抗壓實(shí)性差的塑性碎屑（長(zhǎng)石、巖屑等）含量相對(duì)較高，在很大程度上導(dǎo)致了中等程度的壓實(shí)作用。主要表現(xiàn)為：①泥質(zhì)、云母等塑性碎屑發(fā)生彎曲變形；②剛性顆粒的壓裂，表現(xiàn)為物理性質(zhì)十分穩(wěn)定的石英形成不規(guī)則裂紋，也可見巖屑嵌入長(zhǎng)石顆粒之中（圖4a）；③部分石英顆粒波狀不均勻消光；④部分長(zhǎng)石顆粒波狀不均勻消光。

（2）膠結(jié)作用。膠結(jié)物含量高，膠結(jié)物類型主要有方解石、自生黏土礦物，其中以方解石膠結(jié)為主（圖4b）。方解石膠結(jié)物在縱、橫向上分布不均，并可在個(gè)別地區(qū)、局部井段集中出現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)多為晶粒結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)及連晶結(jié)構(gòu)等，多呈斑塊狀分布，是本區(qū)主要成巖作用類型，

（3）交代作用。本區(qū)儲(chǔ)層巖石中交代作用類型眾多且強(qiáng)烈，多與膠結(jié)物、自生礦物有關(guān)。由薄片鑒定可知，區(qū)內(nèi)巖石中最為發(fā)育的交代作用為方解石交代長(zhǎng)石（圖4c）。

4.2 建設(shè)性成巖作用

（1）溶蝕作用。被溶蝕的物質(zhì)主要有不穩(wěn)定顆粒和膠結(jié)物，如長(zhǎng)石、碳酸鹽膠結(jié)物等。最常見的是長(zhǎng)石碎屑的溶蝕，多見長(zhǎng)石邊緣溶蝕成港灣狀（圖4d）。研究區(qū)砂巖中長(zhǎng)石主要為鉀長(zhǎng)石，溶蝕作用多發(fā)育于顆粒邊緣、解理縫、雙晶縫、裂紋等薄弱部位。隨溶蝕作用增強(qiáng)，長(zhǎng)石溶蝕呈蜂巢狀、殘縷狀。區(qū)內(nèi)砂巖儲(chǔ)層中亦可見斑塊狀碳酸鹽膠結(jié)物的溶蝕現(xiàn)象。

圖4 成巖作用顯微照片

4.3 成巖作用對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的影響

（1）機(jī)械壓實(shí)作用主要是使沉積物緊密成巖和縮小原生孔隙，隨著上覆載荷的不斷增加，沉積物所承受的壓力不斷增大，沉積物中顆粒的填積方式發(fā)生調(diào)整，某些軟性沉積物變形，并被擠入孔隙內(nèi)；脆性沉積物被壓裂，顆粒與顆粒之間的接觸關(guān)系由點(diǎn)接觸逐漸變?yōu)榫€接觸，甚至鑲嵌接觸。機(jī)械巖石作用使得孔隙和喉道變小，物性變差。

（2）區(qū)內(nèi)膠結(jié)和交代作用可分為早、晚兩期。早期以膠結(jié)作用為主，交代作用次之；主要表現(xiàn)為碳酸鹽膠結(jié)物的沉淀，黏結(jié)顆粒，使沉積物固結(jié)成巖以及碳酸鹽膠結(jié)物交代碎屑顆粒、充填孔隙等，使物性變差。晚期以交代作用為主，主要表現(xiàn)為方解石的白云石化、長(zhǎng)石的泥化以及硬石膏交代碎屑顆粒等，交代作用可增大孔隙，也可縮小孔隙。如果被交代礦物的體積小于新形成礦物的體積，則孔隙縮小，反之則孔隙增大。

（3）溶蝕作用是形成和擴(kuò)大儲(chǔ)集空間的重要成巖作用，對(duì)改善孔隙結(jié)構(gòu)，提高物性起著重要作用。

綜上所述，成巖作用對(duì)物性的影響既有弊（壓實(shí)作用、膠結(jié)作用降低孔隙），也有利（溶蝕作用擴(kuò)大孔隙）。

5 油氣成藏主控因素

5.1 構(gòu)造對(duì)油藏的控制

由圖5 可以看出構(gòu)造對(duì)油藏的控制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）油藏分布整體受鼻隆構(gòu)造控制，油砂體主要發(fā)育于構(gòu)造高部位，集中在構(gòu)造等值線大于1 230.0 m 的區(qū)域，低部位主要為水層。例如位于高部位的3321，3410，3527，790 井區(qū)富含油。

（2）微幅度構(gòu)造對(duì)局部油氣的聚集具有控制作用，例如X3323，3410 井區(qū)的正向微型構(gòu)造富含油。

（3）斷層對(duì)油氣的聚集也具有一定的控制作用，例如3790，371，395 井區(qū)的油砂體主要受斷層控制，具體表現(xiàn)為油藏高部位受斷層封堵形成油水分界。

5.2 沉積微相對(duì)油藏的控制

由圖5 可以看出，區(qū)內(nèi)不同沉積微相中均有油層發(fā)育，表明單一沉積微相對(duì)油層展布的控制不明顯。但由于不同沉積微相發(fā)育不同的砂體，具有不同的物性特征和分布特征，即沉積微相控制砂體展布，而砂體對(duì)油層展布又具有一定的控制作用，所以沉積微相對(duì)油層展布也具有一定的控制作用[15-17]。大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)油層展布主要受水下分流河道與河口壩沉積微相控制。西部319，349 井區(qū)及東部3430，3650 井區(qū)上傾方向均受水下分流河道微相相界控制；中部371，380 井區(qū)上傾方向受水下分流河道和席狀砂微相相界控制，兩側(cè)受斷層控制；南部395，393 井區(qū)上傾方向受水下分流河道、席狀砂和河口壩微相相界控制，側(cè)向受斷層控制。

5.3 成巖作用對(duì)油藏的控制

油氣運(yùn)移的輸導(dǎo)通道是成藏過程中不可缺少的橋梁，其主要由具有一定孔滲條件的砂層、可作為流體運(yùn)移通道的不整合面以及具有滲透能力的斷裂或裂隙組成[18]。區(qū)內(nèi)的建設(shè)性成巖作用主要有溶蝕作用和破裂作用，既增加了儲(chǔ)層的滲透性，又改善了砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，但對(duì)油砂體的分布并不起控制作用。區(qū)內(nèi)的壓實(shí)作用使儲(chǔ)層的物性變差，但并不控制油砂體的平面展布。

圖5 新近系下油砂山組IV 油組1 小層構(gòu)造、沉積微相與油砂體分布疊合分析

膠結(jié)作用主要利用取心資料進(jìn)行研究，但研究區(qū)取心井較少，因此，建立少量的取心井成巖作用與測(cè)井曲線之間的關(guān)系是解決這一問題的關(guān)鍵。通過對(duì)取心資料的成巖作用與測(cè)井資料的分析發(fā)現(xiàn)，自然伽馬與自然電位曲線組合能較好地反映膠結(jié)作用特征。自然伽馬主要反映砂與泥的相對(duì)含量，高值為泥巖特征，低值為砂巖特征；自然電位主要反映滲透性能，負(fù)異常表示滲透性能好，正異常表示滲透性能差，所以自然伽馬低值且自然電位正異常段代表滲透性差的砂巖段。通過對(duì)該砂巖段的成分、成巖史等分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致其滲透性能差的主要原因?yàn)槟z結(jié)作用，因此，對(duì)其進(jìn)行平面追蹤，可以落實(shí)膠結(jié)帶的位置。

圖6 為48 井膠結(jié)作用與測(cè)井曲線關(guān)系圖，由圖可知，1 915.0～1 923.0 m 井段自然伽馬呈鐘形低值，自然電位微齒正異常，該段巖心薄片鏡下顯示方解石連片膠結(jié)，物性測(cè)試孔隙度8.05%，滲透率0.53×10-3μm2，儲(chǔ)層為致密砂巖，制約了流體運(yùn)移。

圖6 48 井膠結(jié)作用與測(cè)井曲線關(guān)系

對(duì)區(qū)內(nèi)所有井IV 油組1 小層的自然伽馬低值且自然電位正異常特征進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在X3320 井區(qū)、7-36 井區(qū)也存在這種現(xiàn)象，在平面上形成帶狀分布的膠結(jié)作用帶，對(duì)油氣運(yùn)移具有側(cè)向封堵作用；同時(shí)，與油層在平面上的展布特征相吻合，進(jìn)一步證實(shí)了區(qū)內(nèi)真正控制油砂體展布的成巖作用為膠結(jié)作用[19-20]。

6 結(jié)論

（1）研究區(qū)構(gòu)造特征為一南部被多條斷層切割的斷鼻狀構(gòu)造，構(gòu)造對(duì)油藏的控制主要體現(xiàn)為：新近系油藏分布整體受鼻隆構(gòu)造控制，發(fā)育于構(gòu)造高部位；微幅度構(gòu)造對(duì)局部油氣的聚集具有控制作用；斷層則對(duì)油氣聚集具有側(cè)向封堵作用。

（2）目的層發(fā)育一套辮狀河三角洲前緣亞相沉積，可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩、遠(yuǎn)砂壩和席狀砂微相。其中，水下分流河道與河口壩微相具有良好的物性條件，為油氣提供了儲(chǔ)集空間和運(yùn)移通道，控制著油層的展布。

（3）通過巖心描述、分析測(cè)試，結(jié)合測(cè)井及試油、生產(chǎn)等資料綜合分析，認(rèn)為區(qū)內(nèi)建設(shè)性成巖作用及壓實(shí)作用對(duì)油砂體展布不具有控制作用，真正控制油砂體展布的成巖作用為膠結(jié)作用。