謝曉軍, 熊連橋, 陳 瑩, 李林致, 張春宇, 白海強(qiáng), 廖計華

(中海油研究總院有限責(zé)任公司， 北京 100028)

東海盆地是中國近海陸架最大的沉積盆地，西湖凹陷是其最大最重要的勘探區(qū)[1]，目前油氣勘探主要集中在凹陷的平湖斜坡區(qū)和中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶區(qū)域，勘探目的層主要是花港組和平湖組[2-3]。長期以來，對西湖凹陷古近系屬于陸相還是海相沉積存在爭議[4-8]。最新研究認(rèn)為，平湖組屬于海陸過渡環(huán)境[9-11]，發(fā)育潮汐影響下的三角洲沉積。平湖組深層蘊(yùn)含的油氣儲量大，但由于平湖組砂巖儲層埋深大，普遍發(fā)育低滲透儲層[12-13]，儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，優(yōu)質(zhì)儲層和“甜點(diǎn)”儲層的分布和預(yù)測是目前油氣勘探遇到的最大問題。因此，分析平湖組儲層非均質(zhì)性的形成機(jī)理、確定儲層物性主控因素是儲層“甜點(diǎn)”分布預(yù)測的必要條件，關(guān)系到下一步勘探開發(fā)方案的部署。

基于此，現(xiàn)對研究區(qū)內(nèi)44口井的孔隙度、滲透率與粒度、成分、孔隙結(jié)構(gòu)、沉積微相等9大類屬性資料開展數(shù)據(jù)整理和關(guān)聯(lián)，采取分區(qū)、分段、分微相的儲層精細(xì)評價思路，分析儲層物性主控因素，探討平湖組深部儲層低滲和非均質(zhì)性的形成機(jī)理。以期為西湖凹陷平湖斜坡低滲儲層的“甜點(diǎn)”預(yù)測和勘探開發(fā)提供一定的指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于西湖凹陷平湖斜坡，平湖組是西湖凹陷主要勘探層系之一，屬于中上始新統(tǒng)[14]。西湖凹陷總體為張應(yīng)力背景形成的復(fù)雜半地塹，新生代經(jīng)歷了斷陷期、拗陷期、構(gòu)造反轉(zhuǎn)和區(qū)域沉降等幾個構(gòu)造演化階段[15]。平湖組總體為一套障壁海岸沉積體系，源自西邊海礁隆起的幾支三角洲在西斜坡上連片分布[圖1(a)]，三角洲前端被潮汐作用改造形成大片潮坪和砂壩[16]。由于河流和潮汐兩種地質(zhì)營力在西斜坡交匯，形成沉積特征復(fù)雜的砂巖儲層，在此基礎(chǔ)上，疊加后期的成巖改造，加劇了平湖組儲層物性非均質(zhì)性。

圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the study area

縱向上將平湖組劃分為5段，自上而下分別是平一段、平二段、平三段、平四段、平五段；平面上基于平湖斜坡地質(zhì)背景，根據(jù)母巖類型、物源水系、沉積展布、地形和搬運(yùn)距離等因素，將平湖斜坡從北到南劃分為6個區(qū)：杭南、孔雀亭西、孔雀亭東、寶武亭、團(tuán)結(jié)亭和平南[圖1(b)]。依據(jù)現(xiàn)有單井沉積相分析和前人研究成果[10,16-20]，認(rèn)為平湖組主要發(fā)育五種沉積微相的儲層，分別是三角洲前緣亞相的河口壩、水下分流河道和潮汐作用下的潮道、砂坪和混合坪。

2 儲層特征

根據(jù)巖石X衍射分析、薄片鑒定、壓汞數(shù)據(jù)和物性分析資料，對平湖組儲層巖石學(xué)特征、儲集空間類型、儲層物性特征及成巖作用進(jìn)行了分析。

2.1 巖石學(xué)特征

2.1.1 巖石類型

根據(jù)對西湖凹陷平湖斜坡平湖組13口井340個砂巖巖石薄片的巖石類型統(tǒng)計，巖石類型主要為長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖和少量的巖屑石英砂巖和長石石英砂巖。碎屑組分的體積分?jǐn)?shù)為75.2%～97%，其中石英體積分?jǐn)?shù)為21.6%～70.8%，長石體積分?jǐn)?shù)為3.3%～36.9%，而巖屑的體積分?jǐn)?shù)為8.9%～34.2%，總體含量表現(xiàn)為石英>巖屑>長石，含極少量的云母。

由北向南，巖性呈現(xiàn)規(guī)律性的變化(圖2)。北部杭南區(qū)以長石質(zhì)或巖屑質(zhì)的石英砂巖為主，孔雀亭西、孔雀亭東區(qū)以長石巖屑砂巖為主，到最南部的團(tuán)結(jié)亭區(qū)和平南區(qū)，巖性逐漸向巖屑長石砂巖過渡，而處于中部的寶武區(qū)則是孔雀亭西和團(tuán)結(jié)亭兩個區(qū)的過渡類型[圖2(a)]。巖石類型的變化是由砂巖骨架成分含量的變化造成。由北向南，長石組分平均含量具有逐漸升高的趨勢、石英平均含量則逐漸降低，其中只有寶武區(qū)表現(xiàn)比較特殊，長石含量最低，平均含量5.1%，巖屑含量最高達(dá)29.6%。

圖2 平湖組砂巖與物源區(qū)關(guān)系Fig.2 Relationships between sandstone types and the source rock provenance of Pinghu Formation

平湖組砂巖巖性的規(guī)律性變化源于平湖斜坡上6個分區(qū)的物源分別受3個母巖區(qū)的影響，巖屑組合指示了各母巖基底巖性的特征[圖2(b)]。最北部杭南區(qū)巖屑組合不含沉積巖巖屑，指示其物源主要來自西側(cè)的火成巖母巖區(qū)；中部的孔雀亭東和孔雀亭西區(qū)巖屑組合比例相近，以火成巖和變質(zhì)巖為主，同時均含有少量沉積巖巖屑；南部的寶武亭、團(tuán)結(jié)亭和平南區(qū)都含有較多的變質(zhì)巖巖屑，指示其物源主要來自其西側(cè)的變質(zhì)巖母巖區(qū)。物源與成巖環(huán)境結(jié)合，對儲層物性具有重要影響[22-23]。

2.1.2 碎屑顆粒結(jié)構(gòu)特征

碎屑顆粒結(jié)構(gòu)特征包括粒度、分選、磨圓等屬性，是砂巖儲層的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，既反映沉積作用的水動力條件，又是重要的環(huán)境標(biāo)志，同時粒度和分選與儲層物性關(guān)系密切，是砂巖儲層評價的重要參數(shù)[24]。

(1)粒度特征。西湖凹陷粒度分析主要有激光法和圖像法兩類粒度分析方法，經(jīng)分析，兩類方法的測試結(jié)果有明顯的系統(tǒng)誤差[25]。考慮到數(shù)據(jù)量大才具有統(tǒng)計意義，因此采用數(shù)據(jù)較多的圖像分析法粒徑測試結(jié)果，對15口井352個數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。

平湖組儲層砂巖中，細(xì)砂巖和極細(xì)砂巖含量較高(圖3)，其中，極細(xì)砂巖占55%，細(xì)砂巖占31%，中砂和粗砂分別占比9%和1%，粗粉砂占總數(shù)的4%。

圖3 平湖組儲層砂巖粒度分布Fig.3 Particle size distribution of reservoir sandstones in Pinghu Formation

在一定的水動力條件下，通常其他條件不變，儲層物性與巖石粒徑呈正相關(guān)。對于深部儲層，成巖作用會進(jìn)一步引起巖石發(fā)生變化[24]，故深部儲層的儲集條件，除受沉積條件影響外，還取決于成巖階段孔隙被改造的情況。

(2)分選和磨圓。平湖斜坡平湖組儲層砂巖大都具有中等以上的分選性，分選性為中—好等級的樣品占了全部樣品的90%以上，而搬運(yùn)距離最遠(yuǎn)的孔雀亭東區(qū)具有最好的分選性，分選為好的樣品接近60%，其他幾個地區(qū)的樣品分選性差異不大。

研究區(qū)儲層砂巖顆粒磨圓度為次棱角-次圓狀。搬運(yùn)距離控制了各區(qū)帶砂巖的磨圓度。寶武和平南地區(qū)以次棱角狀為主，含量超過60%，而孔雀亭東、孔雀亭西、團(tuán)結(jié)亭樣品以次棱角-次圓狀為主，含量占比70%～90%。

2.1.3 填隙物特征

平湖組砂巖儲層的雜基含量相對較低，從434個薄片分析資料獲得，平一段至平五段雜基含量均值0～4.94%，是一套以凈砂巖為主的儲層。并且自下而上，雜基含量逐漸降低。平一段雜基含量為0，可能與樣品分布十分局限且數(shù)量較少有關(guān)。

平湖組砂巖儲層中膠結(jié)物較為豐富(表1)。膠結(jié)物含量為0～23.1%，平均為5.99%，其中碳酸鹽礦物體積分?jǐn)?shù)為0～23%，平均4.6%，方解石和白云石含量相當(dāng)，白云石主要出現(xiàn)在3 700 m以下的地層中，4 000～4 600 m埋深范圍內(nèi)數(shù)值較高；鐵礦膠結(jié)物很少；硅質(zhì)膠結(jié)分布較為廣泛，但含量較低，體積分?jǐn)?shù)平均0.52%。

表1 平湖組儲層孔隙填隙物含量特征Table 1 Characteristics of pore fillings content in Pinghu Formation

膠結(jié)物中的黏土礦物含量0～17.3%，平均為0.89%，以高嶺石為主，體積分?jǐn)?shù)為0～9.7%，平均1.03%，其含量分布整體上表現(xiàn)為高嶺石>石英膠結(jié)物。高嶺石是平湖組儲層中含量最多的黏土礦物類型，其主要以孔隙或喉道填隙物的方式充填殘余粒間孔和長石溶蝕孔?？v向上，高嶺石含量在平四段下部最高。

2.2 儲集空間特征

2.2.1 儲集空間類型

通過對平湖斜坡13口井巖樣鑄體薄片和掃描電鏡的觀察與數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對孔隙特征進(jìn)行了定量分析。根據(jù)孔隙的成因和分布，并結(jié)合其形態(tài)和結(jié)構(gòu)，認(rèn)為平湖斜坡平湖組的儲層主要包括原生孔隙和次生孔隙兩大類儲集空間類型，微裂縫較少見。原生孔隙主要是原生粒間孔，占總孔隙空間的25.1%。次生孔隙占總孔隙空間的74.9%，主要包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？缀途чg孔(表2)。

表2 平湖組儲層孔隙類型及特征Table 2 Reservoir pore types and characteristics of Pinghu Formation

若以鑄體薄片次生溶蝕面孔率/總面孔率的比值表示溶蝕作用強(qiáng)度，則平湖斜坡上平湖組儲層的次生溶蝕作用自北向南孔雀亭西有逐漸增強(qiáng)的趨勢。北部的杭南區(qū)以原生孔為主，在平湖組各段占比72%～90%，從下至上，原生孔含量降低。而南部的5個區(qū)均以次生溶蝕孔隙為主，溶蝕孔占比70%～95%，溶蝕作用自北向南、自下而上逐漸增強(qiáng)。其中，寶武區(qū)溶蝕作用最強(qiáng)，各段均在91%以上。

2.2.2 孔喉結(jié)構(gòu)特征

平湖組儲層喉道分收縮型和片/彎狀類型[17]，孔喉數(shù)據(jù)主要分布在孔雀亭東、寶武和團(tuán)結(jié)亭4個區(qū)。儲層平均喉道寬度在11.82～16.32 μm，平均孔喉比為5.08～5.61，以寶武、孔雀亭東喉道發(fā)育較好，具有較寬的喉道和較小的孔喉比，屬于中孔粗喉型[17]，而孔雀亭西和團(tuán)結(jié)亭儲層喉道發(fā)育相對較差。

根據(jù)壓汞數(shù)據(jù)及孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)計結(jié)果，儲層滲透性與排驅(qū)壓力、最大孔喉半徑、分選系數(shù)相關(guān)性高；其中，團(tuán)結(jié)亭、寶武地區(qū)的儲集性能好，其次為孔雀亭西地區(qū)，孔雀亭東地區(qū)最差(圖4)。

NB19、NB25、NB14、NB13、NB25-3為井號圖4 平湖組儲層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)分區(qū)對比Fig.4 Comparison of pore structure parameters of different subareas in Pinghu Formation

2.3 成巖作用分析

2.3.1 成巖階段劃分

前人研究認(rèn)為，平湖組總體屬于中成巖A期[17]。本研究基于平湖斜坡多口取心井段鑄體薄片鑒定，并結(jié)合掃描電鏡、陰極發(fā)光及黏土礦物X射線衍射分析報告，對平湖組各區(qū)儲層成巖作用特征進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為平湖組儲層成巖作用類型多樣，主要有壓實(shí)-壓溶作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用、交代作用、自生高嶺石的沉淀作用等；并且儲層埋藏經(jīng)歷了早、中成巖階段，目前大多處于中成巖階段B期；平南區(qū)鉆井深度較淺，樣品分析處于中成巖階段A2期(圖5)。垂向成巖演化主要經(jīng)歷了：早期機(jī)械壓實(shí)→早期方解石沉淀→有機(jī)酸流體進(jìn)入→長石、巖屑、碳酸鹽巖膠結(jié)物溶蝕→次生孔隙+自生高嶺石+自生石英→烴類侵位→伊利石沉淀→晚期氣態(tài)烴充注→晚期亞鐵碳酸鹽充填交代。

圖5 平湖組各分區(qū)儲層主要成巖演化事件Fig.5 Reservoirs diagenetic evolution events of different subareas in Pinghu Formation

2.3.2 溶蝕作用特征

溶蝕作用是深部儲層次生孔隙形成的主要方式和途徑，屬于建設(shè)性成巖作用類型，是平湖組儲層“甜點(diǎn)”發(fā)育的主要成巖作用[17,26]。平湖組砂巖儲層以次生溶蝕孔隙為主，次生孔隙的形成可能源于烴源巖成熟產(chǎn)生的有機(jī)酸對長石顆粒和碳酸鹽膠結(jié)物的溶蝕[26]。由于地層埋藏史、古地溫以及構(gòu)造格局的差異造成次生孔隙在各區(qū)帶縱向上的分布深度和開始溶蝕改造的時間存在差異。

垂向上，西湖凹陷發(fā)育兩個次生孔隙發(fā)育帶[17,26]，其中平湖組次生孔隙發(fā)育的深度段分別是3 200～3 500 m的上部溶蝕帶和4 000～4 400 m的下部溶蝕帶。上部溶蝕帶以成巖早期形成的方解石膠結(jié)物溶蝕為主，同時伴隨長石的局部溶蝕；下部溶蝕帶以長石溶蝕為主。

各區(qū)儲層溶蝕改造的深度存在差異，其發(fā)育深度由南向北加深。平南次生孔隙發(fā)育段埋深最淺，在2 250～4 000 m；北部的團(tuán)結(jié)亭和寶武區(qū)，主要在3 100～4 300 m；孔雀亭西區(qū)為3 200～4 300 m；孔雀亭東區(qū)埋深最大，為3 400～4 500 m。次生面孔率與碳酸鹽膠結(jié)物含量和高嶺石膠結(jié)物含量之間具有良好的對應(yīng)關(guān)系。上部溶蝕帶，次生面孔率高，膠結(jié)物特征表現(xiàn)為低碳酸鹽巖含量(橙色點(diǎn)較少或?qū)?yīng)值低)；下部溶蝕帶，高次生面孔率的同時，高嶺石含量也較高(灰色點(diǎn)較多或?qū)?yīng)值較高)。

平湖斜坡上的成巖演化具有北晚南早、北深南淺的演化特征，其根本原因可能與平湖斜坡平湖組沉積時期具有北涼南熱[27]的地溫背景有關(guān)。

2.4 儲層物性特征

對平湖斜坡平湖組29口井1 967個巖心(壁心)物性分析數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計，根據(jù)《海上石油天然氣儲量計算規(guī)范》[28]和中海油上海分公司內(nèi)部報告使用的儲層級別物性劃分標(biāo)準(zhǔn)，平湖斜坡平湖組以常規(guī)儲層為主，常規(guī)低滲和低滲層占1/3，非儲層或致密層僅占少數(shù)。即滲透性大于10 mD的常規(guī)儲層樣品占平湖組全部物性分析樣品數(shù)的60.5%；其中孔隙度在9%以上、滲透率在1～10 mD的常規(guī)低滲儲層占比23%，孔隙度在7%～9%、滲透率在0.2～1 mD的低滲儲層占比10%，而滲透率小于0.2 mD的非儲層或致密層占比僅有6.5%。總體上，平湖組儲層孔隙度與滲透率呈正相關(guān)(圖6)，表明平湖斜坡平湖組砂巖主要是孔隙型儲層，平二段和平三段發(fā)育裂縫-孔隙型儲層。

圖6 平湖斜坡平湖組儲層物性分布圖Fig.6 Reservoir physical properties distribution of Pinghu Formation in Pinghu slope

縱向上，埋深小于4 200 m的平湖組儲層隨埋深的增大物性逐漸降低的趨勢并不明顯，物性均以常規(guī)和常規(guī)低滲儲層物性為主，低滲和非儲層占少數(shù)，同時也需注意，4 200 m以上的儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，同一深度段物性分布范圍極寬，從常規(guī)儲層到低滲儲層、致密儲層均有發(fā)育，說明埋深導(dǎo)致的壓實(shí)作用不是影響儲層物性的主要因素，還有其他因素控制物性分布。4 200 m以下儲層隨埋深的增大，物性有明顯降低的趨勢，但是儲層以常規(guī)低滲和低滲層為主，發(fā)育少量常規(guī)儲層，致密儲層在4 300 m以下明顯增多。

分段分區(qū)統(tǒng)計平湖斜坡平湖組儲層物性，發(fā)現(xiàn)在每一層段中，均以寶武區(qū)儲層物性最好、孔雀亭東區(qū)物性最差。平湖斜坡上儲層物性按區(qū)帶從高到低依次為，寶武>孔雀亭西>平南>團(tuán)結(jié)亭>孔雀亭東。除孔雀亭東之外，其余4個區(qū)的儲層物性均具有隨著層位深度增加，物性變差的趨勢，尤其滲透率的變化非常明顯(表3)。

表3 平湖組儲層分段分區(qū)物性特征Table 3 Reservoir physical properties of different subareas and different sections in Pinghu Formation

平一段，僅平南和團(tuán)結(jié)亭有物性分析數(shù)據(jù)分布，其中以平南地區(qū)的儲層較好，孔隙度平均為18.4%，滲透率平均為100.9 mD，大多數(shù)為常規(guī)儲層，少量常規(guī)低滲層和極少數(shù)致密層；團(tuán)結(jié)亭地區(qū)樣品少、物性非常分散，孔隙度平均為17.8%，滲透率平均為213.4 mD。

平二段，寶武、孔雀亭西、平南地區(qū)的儲層最好，大部分為常規(guī)儲層，孔雀亭東區(qū)常規(guī)低滲和低滲儲層較多，但致密層和常規(guī)儲層均有分布；寶武地區(qū)孔隙度平均為20.6%，滲透率平均為308.6 mD，孔雀亭西孔隙度平均為17.9%，滲透率平均為131.8 mD；平南地區(qū)孔隙度平均為15.4%，滲透率平均為68.9 mD；孔雀亭東地區(qū)孔隙度平均為9.2%，滲透率平均為8.9 mD。

平三段，寶武、孔雀亭西、平南、團(tuán)結(jié)亭、孔雀亭東地區(qū)的儲層都比較好，大部分為常規(guī)和常規(guī)低滲層。

寶武地區(qū)孔隙度平均為17.9%，滲透率平均為184.4 mD；孔雀亭西孔隙度平均為15.3%，滲透率平均為14.5 mD；平南地區(qū)孔隙度平均為12.5%，滲透率平均為11.8 mD；團(tuán)結(jié)亭地區(qū)孔隙度平均為15.8%，滲透率平均為89.9 mD；孔雀亭東地區(qū)孔隙度平均為11.3%，滲透率平均為37.8 mD。

平四段，以寶武、孔雀亭西的儲層較好，大部分為常規(guī)和常規(guī)低滲層，團(tuán)結(jié)亭樣品較少，以常規(guī)低滲和低滲層為主，孔雀亭東區(qū)則以低滲為主。

平五段，僅寶武和孔雀亭西區(qū)有物性分析數(shù)據(jù)分布，其中寶武區(qū)的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)和少量孔雀亭西儲層為常規(guī)儲層，多數(shù)孔雀亭西儲層為非儲層。

3 有利儲層主控因素

砂巖儲層的分布和物性特征主要受沉積相和成巖作用的影響與控制[17,23,29]。通過研究認(rèn)為沉積微相是控制平湖斜坡平湖組砂巖儲層“甜點(diǎn)”分布的物質(zhì)基礎(chǔ)，成巖相是影響儲層“甜點(diǎn)”分布的關(guān)鍵因素。

3.1 沉積微相

沉積作用或沉積方式與儲層非均質(zhì)性有非常密切的聯(lián)系，沉積微相是研究儲層非均質(zhì)性的重要基礎(chǔ)和內(nèi)容，前人根據(jù)交錯層理、變形層理、復(fù)合層理等沉積構(gòu)造及有孔蟲和介形蟲化石組合分析認(rèn)為，研究區(qū)發(fā)育三角洲-潮坪-潟湖-濱淺海沉積體系[21]。根據(jù)平湖斜坡上18口井的沉積相解釋和1 650個巖心(壁心)物性分析，研究區(qū)平湖組可作為砂質(zhì)儲層的主要有三角洲前緣亞相的河口壩和水下分流河道微相2種，其中水下分流河道中常見楔狀、平行層理，而暖水卷轉(zhuǎn)蟲、先希望蟲和圓盒蟲等古生物組合、玻璃介和中華麗花介海相幼體等組合可反映上河口環(huán)境[21]；障壁海岸可作為砂質(zhì)儲層的有潮道、砂坪和混合坪3種，其中潮道中常見羽狀交錯層理[21]。針對這5種砂巖儲層微相類型，儲層物性特征總體的物性關(guān)系為：潮道>水下分流河道>砂坪>河口壩>混合坪。

縱向分段對比，各類微相的物性差異比較明顯(圖7)。由于平一段分布比較局限，并且厚度較薄，在此，將其與平二段合并研究。每一段中均以潮道微相物性最好，主要為常規(guī)儲層，少量為低滲層；其次是水下分流河道微相，除在平一段中以低滲層為主外，其余層段皆與潮道相儲層物性相當(dāng)；砂坪主要分布在平三、平四段，以常規(guī)儲層為主，發(fā)育少量常規(guī)低滲和低滲層；河口壩分布于平二、平五段，平五段河口壩是中高孔高滲的常規(guī)儲層，平二段河口壩則為低滲和致密層；混合坪主要分布于平二、平五段，以低滲和致密層為主。

圖7 平湖組分段儲層微相特征對比Fig.7 Comparison reservoir physical properties of different facies in the five sections of Pinghu Formation

沉積微相對儲層物性的控制主要是通過水動力對砂巖粒度和分選的影響實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)粒徑與物性特征分析[圖8(a)]，高能微相水動力作用強(qiáng)：①潮汐作用影響下，潮道微相粒徑較砂坪粗、滲透率較砂坪高；②靠近河流-三角洲作用近的地方，水下分流河道微相的粒徑與混合坪相當(dāng)、滲透率較混合坪高。通過對比可見，粒徑與物性關(guān)系反映了同一種水動力條件下水道砂巖的物性好于席狀砂巖，因為受限地形內(nèi)的水動力條件要強(qiáng)于非受限地形的水動力條件。此外，也反映出在平湖斜坡平湖組沉積時期，潮汐水動力作用要強(qiáng)于河流-三角洲水動力作用，從而海相高能微相的儲層物性最好。

圖8 不同微相滲透性特征Fig.8 Permeability characteristics of different micro-facies

水動力作用越強(qiáng)，砂巖成份成熟度越高，易溶成份含量減少，在后期成巖過程中的膠結(jié)作用相對較弱，儲層物性變好。通過膠結(jié)率與滲透率交匯對比可見[圖8(b)]，潮汐作用下的潮道、砂坪微相膠結(jié)率總體上都低于水下分流河道和混合坪，從另一角度也反映了海相高能微相的儲層物性最好。

3.2 成巖相

成巖作用是儲層發(fā)育和形成的必經(jīng)過程，最終決定儲層性能的優(yōu)劣，其中的建設(shè)性成巖作用是決定儲層有效性的關(guān)鍵。平湖組儲層經(jīng)歷的成巖作用主要包括壓實(shí)、膠結(jié)和溶蝕3類成巖作用，因此，利用膠結(jié)率[膠結(jié)率=100%×膠結(jié)物體積/(膠結(jié)物體積+粒間孔隙體積)]、溶蝕孔面孔率和壓實(shí)率[壓實(shí)率=100%×(原始孔隙體積-壓實(shí)后粒間體積)/原始孔隙體積]3個參數(shù)定量表征成巖作用[30-31]。通過定量計算可見，膠結(jié)率和溶蝕孔面孔率與儲層滲透性相關(guān)性較好，膠結(jié)率越高、滲透性越差，溶蝕孔面孔率越高、滲透性越好；而壓實(shí)率與物性并無明顯相關(guān)性(圖9)。因此，對平湖斜坡平湖組儲層而言，溶蝕作用是儲層物性的建設(shè)性成巖作用，而膠結(jié)作用破壞儲層物性。

結(jié)合前人利用成巖作用參數(shù)對成巖相類型定量劃分研究成果[31-32]，論文根據(jù)研究區(qū)成巖作用強(qiáng)度定量分級，將膠結(jié)作用定量劃分為5個強(qiáng)度，將壓實(shí)和溶蝕作用定量劃分為3個強(qiáng)度(表4)。通過成巖現(xiàn)象的觀察和成巖作用強(qiáng)度與物性的關(guān)聯(lián)，總結(jié)出5種主要的成巖相類型(表5)。相對有利儲層主要由前3種成巖相形成，主要為中-弱膠結(jié)、中-強(qiáng)溶蝕相；而強(qiáng)壓實(shí)強(qiáng)膠結(jié)相形成致密儲層，強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕相形成低滲儲層。

表4 平湖斜坡平湖組主要成巖作用強(qiáng)度分級Table 4 Diagenetic intensity levels of Pinghu Formation in Pinghu slope

表5 平湖斜坡平湖組儲層主要成巖相類型Table 5 Main types of reservoir diagenetic facies of Pinghu Formation in Pinghu slope

在成巖相類型和沉積微相類型劃分基礎(chǔ)上，通過儲層孔隙度和滲透率交匯可以看到，五種成巖相的儲層質(zhì)量差異明顯[圖10(a)]。將成巖相與沉積微相對比[圖10(b)]，可以在有利沉積微相中尋找有利成巖相儲層。潮道、砂坪、水下分流河道、河口壩相中的弱膠結(jié)強(qiáng)溶蝕相、弱膠結(jié)中溶蝕以及中弱膠結(jié)中溶蝕成巖相儲層質(zhì)量最好，為滲透率大于10 mD的常規(guī)儲層；水下分流河道、潮道、砂坪、河口壩中的部分中弱膠結(jié)中溶蝕和強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕相，儲層質(zhì)量次之，為常規(guī)低滲和低滲儲層，儲層滲透率在0.2～10 mD；而強(qiáng)膠結(jié)強(qiáng)壓實(shí)成巖相則構(gòu)成致密儲層，滲透率小于0.2 mD。

圖10 成巖相與微相滲透性特征Fig.10 Permeability characteristics of diagenetic facies and micro facies

沉積微相和成巖相共同控制儲層物性，因此，可根據(jù)成巖相類型和沉積微相類型劃分預(yù)測儲層“甜點(diǎn)”分布。受鑄體薄片樣品分布的限制，僅對孔雀亭東、孔雀亭西、寶武亭和團(tuán)結(jié)亭4個區(qū)進(jìn)行了“甜點(diǎn)”預(yù)測。平湖斜坡平湖組儲層“甜點(diǎn)”縱向上在平二段至平五段均有分布，但平面上，各區(qū)“甜點(diǎn)”在不同層段存在差異。平四-平五段儲層“甜點(diǎn)”主要分布在孔雀亭西、寶武亭，以障壁海岸中的潮道和砂坪為主要儲層類型；平二-平三段儲層“甜點(diǎn)”主要分布在孔雀亭東、團(tuán)結(jié)亭，以三角洲前緣水下分流河道和河口壩為主要儲層類型。

4 結(jié)論

(1)西湖凹陷平湖斜坡平湖組儲層縱向上4 200 m以上主要為常規(guī)儲層，但儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，4 200 m以下主要為常規(guī)低滲和低滲層，平面上寶武區(qū)平湖組儲層物性最好。

(2)潮道、砂坪、河口壩、水下分流河道等高能微相儲層物性好，為儲層“甜點(diǎn)”發(fā)育區(qū)，總體上潮汐作用為主的高能微相儲層物性優(yōu)于河流作用為主的三角洲高能微相。

(3)成巖相和沉積微相共同控制儲層物性分級。潮道、砂坪、水下分流河道、河口壩相中的弱膠結(jié)強(qiáng)溶蝕相、弱膠結(jié)中溶蝕以及中弱膠結(jié)中溶蝕成巖相儲層質(zhì)量最好。

(4)孔雀亭西和寶武亭儲層“甜點(diǎn)”分布于平四-平五段潮汐作用下的潮道和砂坪微相中，孔雀亭東和團(tuán)結(jié)亭儲層“甜點(diǎn)”分布于平二-平三段三角洲前緣水下分流河道和河口壩微相中，油氣勘探部署應(yīng)圍繞這些地區(qū)開展。