夏勝梅，李應(yīng)芳，龍玉梅，劉 明

（中國石化江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院，湖北 武漢430223）

0 引言

中國陸相湖盆沉積碳酸鹽巖大多形成于湖盆萎縮的早期、主要形成于淺湖－半深湖環(huán)境、具有與烴源巖互層沉積的特征，時(shí)空上與烴源巖配置關(guān)系良好，具有較好的成藏條件，目前陸相湖盆的油氣勘探多集中在砂巖油藏，對(duì)碳酸鹽巖的勘探重視不夠，近期江漢油田及中國東部其它各大盆地在碳酸鹽巖層中均獲得工業(yè)油流，證實(shí)了陸相湖盆碳酸鹽巖油藏具有良好的勘探開發(fā)前景，本文僅以江漢盆地新溝下段Ⅱ油組為例，研究碳酸鹽巖油藏的形成機(jī)理、成藏控制因素以及潛力。

1 油藏地質(zhì)特征

江漢盆地是一個(gè)上疊在中揚(yáng)子板塊上的白堊紀(jì)－第四紀(jì)盆地。自上而下主要發(fā)育有新近系平原組、廣華寺組、古近系荊河鎮(zhèn)組、潛江組、荊沙組、新溝嘴組上段、新溝嘴組下段、白堊系，其中Ex下段又分為Ex下Ⅰ、Ex下Ⅱ、泥隔層、Ex下Ⅲ油組，其中Ex下Ⅰ、Ex下Ⅲ油組為砂巖油藏，Ex下Ⅱ油組在盆地南部斜坡地帶為碳酸鹽油藏。

1.1 Ex下Ⅱ巖性巖相及有機(jī)質(zhì)豐度分布特征

新溝嘴組沉積時(shí)期，江漢盆地周緣古地貌總體表現(xiàn)為北高南低、東高西低的特征，盆地內(nèi)受同沉積斷裂控制，盆地中南部為湖盆的低洼地帶，盆地南部為一斜坡地帶。

Ex下Ⅱ沉積期氣候較干旱，水體咸化，在物源、古地形、古氣候的控制下，盆地北部為三角洲前緣泥巖－砂巖相，中部為淺湖－半深湖砂巖－泥巖相，平面上遠(yuǎn)離物源的中南部斜坡帶為泥質(zhì)白云鹽巖主要沉積場(chǎng)所（見圖1）。在古地形、巖性巖相控制下，Ex下Ⅱ盆地中南部烴源巖發(fā)育，中部有機(jī)質(zhì)豐度較高，有機(jī)碳為0.6%～1.0%，為主力烴源巖分布區(qū)。

圖1 江漢盆地Ex下Ⅱ巖性巖相與有機(jī)質(zhì)豐度疊合分布平面圖

1.2 儲(chǔ)層特征

統(tǒng)計(jì)分析江漢盆地Ex下Ⅱ 巖層礦物成分復(fù)雜多樣，既有化學(xué)沉積的白云石、方解石、硬石膏等鹽類礦物，又有陸源沉積的石英、長(zhǎng)石和粘土，其中白云石含量一般為25.47%～54.23%，粘土礦物含量為15.66%～24.09%，長(zhǎng)石及石英的含量一般為12.25%～28.7%，硬石膏的含量為3.87%～12.23%，方沸石的含量一般為4.39% ～11.40%，方解石的含量一般為0.73% ～5.36%，還有少量的黃鐵礦、石鹽和鈣芒硝，礦物主要成分為白云巖。根據(jù)全巖分析結(jié)果及各種礦物成分含量的不同又可分為包括白云巖相、砂質(zhì)白云巖相、泥質(zhì)白云巖相、膏質(zhì)白云巖相等。

泥質(zhì)白云巖巖石密度為2.4g／cm3～2.6g／cm3，自然伽馬 為70API～120API，聲波時(shí)差為230us／m～285us／m，在測(cè)井曲線上具有較低的伽馬，較低密度，較低聲波時(shí)差，較高電阻率的響應(yīng)特征（見圖2）。

圖2 江漢盆地Ex下Ⅱ巖性巖相及測(cè)井響應(yīng)特征分析圖

Ex下Ⅱ泥質(zhì)白云巖孔隙度分布在2.6%～27.3% 之間，平均值為13.7%；滲透率分布在9×10－3μm2～168×10－3μm2之間，平均值為0.21×10－3μm2；最大孔喉半徑平均為0.359μm，平均孔喉半徑平均為0.057μm，中值孔喉半徑平均為0.077μm；掃描電鏡觀察到泥晶云巖中白云石晶粒多為2μm～4μm，發(fā)育大量晶間孔，孔徑主要為0.1μm～2μm，見少量層間縫和微裂隙，縫寬0.2μm～10μm。綜合分析認(rèn)為，新溝地區(qū)屬于中－低孔超低滲特小孔喉（納米級(jí) ）儲(chǔ)層（見圖3）。

圖3 新1171井井深856.86m泥晶白云巖掃描電鏡圖

1.3 生儲(chǔ)配置關(guān)系

江漢盆地中南部斜坡帶Ex下Ⅱ具有泥質(zhì)白云鹽巖與薄層泥巖頻繁互層沉積特征，由于其形成主要受古地形和古氣候控制，泥巖和碳酸鹽均具有區(qū)域大面積連續(xù)分布的特征。其中、泥質(zhì)白云鹽巖晶間孔發(fā)育，加上后期多期構(gòu)造隆升及斷裂活動(dòng)，局部地區(qū)裂縫發(fā)育，具有較好的儲(chǔ)集條件；由于形成于水體咸化環(huán)境，泥巖有機(jī)質(zhì)豐度高，具有較好的生烴能力；地層中儲(chǔ)集層與烴源巖層大面積接觸，泥質(zhì)白云鹽巖儲(chǔ)層具有“近水樓臺(tái)先得月”的優(yōu)先成藏優(yōu)越條件，因此Ex下Ⅱ泥質(zhì)白云鹽巖具有大面積成藏的特征。

2 成藏控制因素及有利地區(qū)預(yù)測(cè)

泥質(zhì)白云鹽巖自身的生烴能力較差，生排烴期儲(chǔ)層滲流能力差，外地油源很難運(yùn)移進(jìn)入其中聚集成藏，其成藏控制因素與本地相鄰烴源巖生烴能力和自身的儲(chǔ)集條件有著密切的關(guān)系。

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度控制油氣分布

通過對(duì)取心井泥質(zhì)白云巖層段頂?shù)谉N源巖層有機(jī)碳統(tǒng)計(jì)，有油氣顯示泥質(zhì)白云巖層頂?shù)谉N源巖層有機(jī)碳較高大于1%，無油氣顯示泥質(zhì)白云巖層頂?shù)谉N源巖層有機(jī)碳相對(duì)稍低，大部分小于0.6%。從泥質(zhì)白云巖層油氣顯示及工業(yè)油流層與頂?shù)谉N源巖層S1、S1／TOC關(guān)系分析，當(dāng)頂或底烴源層 S1＞1mg／l、S1／TOC（mg／g）＞100時(shí)泥質(zhì)白云巖油氣顯示好，試油多出工業(yè)油流；頂?shù)谉N源巖層S1 介于0.2mg／l～1.0mg／l之間、S1／TOC介于40～100之間的泥質(zhì)白云巖油氣顯示中等，87%泥質(zhì)白云巖油氣顯示層中的頂?shù)谉N源巖層C%＞1%，從油氣顯示分布與有機(jī)碳的疊合圖來看，C%＞1% 烴源巖分布區(qū)，油氣顯示豐富（見圖4，5）。說明有機(jī)質(zhì)豐度對(duì)油氣油氣分布具有重要的控制作用。

圖4 油氣顯示層與頂?shù)谉N源巖有機(jī)質(zhì)豐度關(guān)系圖

圖5 油氣顯示分布與頂?shù)谉N源巖有機(jī)碳關(guān)系圖

2.2 儲(chǔ)層物性控制油氣富集和高產(chǎn)

Ex下Ⅱ泥質(zhì)白云巖油氣顯示層大多聲波時(shí)差 ＞240 μs／m，密度 ＜2.5g／cm3；根據(jù)油層產(chǎn)量與孔隙度關(guān)系分析，當(dāng)孔隙度 ＞10%，中值孔喉半徑 ＞0.03μm時(shí)油層經(jīng)壓裂改造可獲得工業(yè)油流（日產(chǎn)油＞1t），超過80%的油流層孔隙度 ＞14%，中值孔喉半徑 ＞0.04μm；從新下段Ⅱ油組油氣顯示分布與物性疊合圖來看，物性越好地區(qū)，油氣顯示越豐富，目前的工業(yè)油流井點(diǎn)均分布于孔隙度大于14%的區(qū)域（見圖6，7）。

圖6 油層孔隙度與產(chǎn)量關(guān)系圖

圖7 油層中位吼喉半徑與產(chǎn)量關(guān)系圖

2.3 油氣富聚規(guī)律及成藏模式

通過成藏控制因素分析，江漢盆地Ex下Ⅱ泥質(zhì)白云巖油藏具有受有效烴源巖控制的、薄餅式的、源儲(chǔ)廣泛接觸的、大面積成藏、局部受巖性、物性控制高產(chǎn)富集的特征（見圖8）。

圖8 新溝嘴組泥質(zhì)白云鹽巖油藏成藏模式圖

2.4 江漢盆地泥質(zhì)白云巖油藏分布有利地區(qū)預(yù)測(cè)

根據(jù)典型油藏成藏控制因素的解剖，結(jié)合物源、古地形、巖性巖相以及主力烴源巖以及構(gòu)造的研究成果，預(yù)測(cè)江漢盆地Ex下Ⅱ泥質(zhì)白云鹽巖油藏主要分布于中部。其中江陵凹陷南部斜坡泥質(zhì)白云鹽巖分布區(qū)中有機(jī)碳大于0.6% 以上分布范圍達(dá)760km2，陳沱口凹陷有利分布范圍達(dá)230km2，潛江凹陷188km2，沔陽凹陷有利分布范圍達(dá)500km2（見圖9）。具有較大的勘探開發(fā)潛力，必將成為江漢盆地今后新的儲(chǔ)量和產(chǎn)量新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

圖9 江漢盆地新溝嘴組下段泥質(zhì)白云鹽巖油氣分布有利區(qū)預(yù)測(cè)圖

4 結(jié)論與啟示

1）新下Ⅱ油組為江漢盆地新溝嘴組下段泥質(zhì)白云鹽巖的主要形成時(shí)期，平面上遠(yuǎn)離物源的洼槽及斜坡地帶為泥質(zhì)白云鹽巖的主要分布區(qū)。具有泥質(zhì)白云鹽巖與薄層泥巖頻繁互層沉積特征；泥質(zhì)白云鹽巖晶間孔發(fā)育，具有一定的儲(chǔ)集能力，泥巖有機(jī)質(zhì)豐度高，具有較好的生烴能力，生儲(chǔ)配置關(guān)系良好。

2）新溝地區(qū)泥質(zhì)白云鹽巖油藏具有受有效烴源巖控制的、薄餅式的、源儲(chǔ)廣泛接觸的、大面積成藏、局部受構(gòu)造、巖性、物性控制高產(chǎn)富集的特征。江漢盆地泥質(zhì)白云鹽巖油藏分布范圍廣，具有較大的勘探開發(fā)潛力。

3）陸相湖盆泥質(zhì)白云鹽巖具有良好的勘探開發(fā)前景，為今后陸相湖盆油氣田勘探開發(fā)增儲(chǔ)上產(chǎn)的新領(lǐng)域。

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