郭建福

(中國(guó)石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257015)

濟(jì)陽(yáng)坳陷致密砂巖儲(chǔ)層特征及主控因素研究

郭建福

(中國(guó)石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257015)

致密砂巖儲(chǔ)層是目前濟(jì)陽(yáng)坳陷主要勘探儲(chǔ)層空間之一,本文從儲(chǔ)集層的巖石學(xué)、物性特征、成巖作用進(jìn)行分析,總結(jié)出影響濟(jì)陽(yáng)坳陷致密砂巖儲(chǔ)層的主要控制因素是沉積環(huán)境、鹽膏層、成巖作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng),通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)濟(jì)陽(yáng)坳陷致密砂巖儲(chǔ)層盡管為低孔低滲,仍然可以成為高產(chǎn)工業(yè)油氣流的主要儲(chǔ)集空間。

濟(jì)陽(yáng)坳陷 儲(chǔ)集層 構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 致密砂巖 低孔低滲

濟(jì)陽(yáng)坳陷致密砂巖儲(chǔ)層主要分布在沙四段和孔店組，埋藏深度一般大于4000m，成巖作用強(qiáng)烈，物性差，且大都位于膏鹽層之下。巖性包括砂巖和硬石膏兩大類(lèi)，以砂巖儲(chǔ)層為主。目前濟(jì)陽(yáng)坳陷在下第三系致密砂巖儲(chǔ)層有較大突破，有必要對(duì)下第三系致密砂巖儲(chǔ)層特征及主控因素進(jìn)行探討研究。

1 儲(chǔ)集層的特征

1.1 巖石學(xué)特征

依據(jù)濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系儲(chǔ)層取心資料分析，致密砂巖在濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系儲(chǔ)層廣泛發(fā)育?？煞譃殚L(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石砂巖三個(gè)亞類(lèi)，表1。

表1 濟(jì)陽(yáng)坳陷Es3～Ek儲(chǔ)集巖石分類(lèi)表

1.2 物性特征

對(duì)濟(jì)陽(yáng)坳陷3500m以下砂巖物性分析表明[1]，巖石孔隙度和滲透率隨深度總體上變小。3500～4000m巖心孔隙度分布范圍為5%～18．7%，滲透率為0．01～260×10-3μm2，為中孔低滲-中孔中滲儲(chǔ)層；4000m以下孔隙度僅為2～6%，滲透率為0．07～27×10-3μm2，為低孔低滲-特低孔特低滲儲(chǔ)層，圖1。

圖1 渤南洼陷下第三系儲(chǔ)層孔隙度與滲透率隨深度變化圖

1.3 儲(chǔ)集空間類(lèi)型

深部砂巖由于強(qiáng)烈的壓實(shí)和膠結(jié)作用，4000m以下砂巖中均為次生孔隙。溶蝕作用可發(fā)生在粒間、粒內(nèi)和膠結(jié)物中，形成各種類(lèi)型的溶蝕孔，最易溶解的是長(zhǎng)石，碳酸鹽膠結(jié)物和泥質(zhì)巖屑。裂縫主要是由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和異常高壓造成，其次成巖和壓溶作用也可以形成裂縫，渤南洼陷深層碎屑巖儲(chǔ)層的研究認(rèn)為，破裂作用是渤南深部?jī)?chǔ)層發(fā)育、演化的重要地質(zhì)作用之一[2]。

2 成巖作用

研究表明深層Es4～EK組主要儲(chǔ)集砂巖的成巖作用分為機(jī)械壓實(shí)作用、自生礦物的充填、交代作用、粘土礦物的自生沉淀和相互轉(zhuǎn)化以及溶解作用。Es4～EK組砂巖埋藏較深，一般＞3500m，壓實(shí)作用均較強(qiáng)，主要表現(xiàn)為顆粒呈點(diǎn)～線或凹凸接觸以及顆粒的破裂愈合現(xiàn)象。埋藏深度越大，壓實(shí)作用越強(qiáng)，碎屑顆粒接觸也越緊密。主要的自生礦物充填和交代作用包括自生石英的加大和充填作用[3]、長(zhǎng)石的次生加大作用、碳酸鹽膠結(jié)和交代作用、粘土礦物的自生沉淀和相互轉(zhuǎn)化作用，以及硬石膏的膠結(jié)和交代作用。

3 影響儲(chǔ)層物性的因素

儲(chǔ)層物性主要受沉積環(huán)境和成巖作用兩方面的控制。濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系儲(chǔ)層都與膏鹽層有密切的聯(lián)系，膏鹽層的影響十分重要。(1)沉積環(huán)境對(duì)儲(chǔ)層物性的影響。濟(jì)陽(yáng)坳陷從沉積環(huán)境看，近岸水下扇水道砂體因碎屑沉積物粒度粗、分選好、雜基含量少，機(jī)械壓實(shí)作用受到一定程度的抑制，原生孔隙保存好。(2)鹽膏層的影響。儲(chǔ)集層在沙四段為膏鹽層間的砂巖和白云巖，鹽膏層對(duì)于深部?jī)?chǔ)集體的成巖作用具有較大的影響，膏鹽層具有較高的熱導(dǎo)率，降低了鹽下深層的溫度，會(huì)抑制成巖作用，使鹽下地層的成巖演化相對(duì)滯后，有助于在砂巖中發(fā)育高孔隙度[4]。(3)成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響。隨著埋藏深度的增加，成巖作用加強(qiáng)，其石英次生加大、綠泥石和高嶺石的充填、鐵方解石和鐵白云石等碳酸鹽的膠結(jié)以及溶解作用的產(chǎn)生，造成了隨埋深的增加，原生孔隙逐漸減少，次生孔隙逐漸增加和微孔隙的增加。(4)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成裂縫。裂縫對(duì)深層砂巖儲(chǔ)集性能的改善起著重要的作用，裂縫不僅可以直接存儲(chǔ)油氣，而且會(huì)連通微孔隙和溶蝕孔隙；并且作為流體的通道，促進(jìn)溶蝕作用的進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

研究發(fā)現(xiàn)影響濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系致密砂巖儲(chǔ)層的主要控制因素是沉積環(huán)境、鹽膏層、成巖作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的裂縫，盡管濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系致密砂巖儲(chǔ)層為低孔低縫，對(duì)于天然氣的儲(chǔ)層一般要求不太苛刻，經(jīng)過(guò)壓裂，同樣可以產(chǎn)出高產(chǎn)工業(yè)油氣流。

[1] 王秉海,錢(qián)凱 主編.勝利油區(qū)地質(zhì)勘探與實(shí)踐.東營(yíng):石油大學(xué)出版社,1992.

[2] 葛立剛.渤南洼陷深層碎屑巖儲(chǔ)層的研究.內(nèi)部文獻(xiàn),2000.

[3] 趙澄林,朱筱敏主編.沉積巖石學(xué).北京:石油工業(yè)出版社,2001.

[4] 宋國(guó)奇,等.濟(jì)陽(yáng)探區(qū)勘探現(xiàn)狀及儲(chǔ)量潛力分析.

郭建福,男,工程師,2006年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),現(xiàn)在勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院從事試井生產(chǎn)及研究工作。