伍 勁，劉占國，朱 超，宮清順，宋光永，劉燦星

（1.中國石油杭州地質(zhì)研究院，浙江杭州 310023；2.中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249）

柴達(dá)木盆地西部石油地質(zhì)條件十分優(yōu)越［1-3］，紅獅凹陷和茫崖凹陷發(fā)育的下干柴溝組上段（E32）和上干柴溝組（N1）2 套主力咸化湖相烴源巖為其提供豐富的油源［4-5］，區(qū)域上發(fā)育的大型走滑-旋扭構(gòu)造帶具有構(gòu)造應(yīng)力集中的特點(diǎn)，有利于油氣的聚集［6-7］。柴達(dá)木盆地西部構(gòu)造圈閉形成于早期強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)，晚期較弱的構(gòu)造活動(dòng)有利于油氣的保存［8］?，F(xiàn)今已經(jīng)在柴達(dá)木盆地西部發(fā)現(xiàn)了10 余個(gè)油氣田，主要分布于西北部的南翼山和油泉子地區(qū)，阿爾金山前西段的咸水泉地區(qū)，柴達(dá)木盆地西南部的七個(gè)泉、紅柳泉、躍進(jìn)、尕斯、烏南、昆北等地區(qū)［2-3，9］。柴達(dá)木盆地西部在下干柴溝組下段沉積時(shí)期發(fā)育6 個(gè)不同物源控制的三角洲沉積體系［10-11］，發(fā)育大量三角洲河道砂和濱淺湖灘壩砂，具有優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的基本條件，但該區(qū)碎屑巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能在時(shí)空上變化大，成為影響該區(qū)深層碎屑巖油氣勘探的重要因素［12］。

前人對(duì)柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層做過局部的研究工作。馬達(dá)德等認(rèn)為柴達(dá)木盆地西南部地區(qū)古近系砂巖儲(chǔ)層的孔隙類型以原生孔隙為主，儲(chǔ)層巖性、埋藏深度和埋藏方式不同是導(dǎo)致儲(chǔ)層差異壓實(shí)減孔的主要原因，硬石膏和方解石膠結(jié)是影響局部地區(qū)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的主要因素［12-13］。張道偉等對(duì)比研究紅柳泉和躍進(jìn)地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層認(rèn)為，三角洲前緣水下分流河道砂儲(chǔ)層物性要好于三角洲前緣席狀砂和濱淺湖灘壩砂，主要是因?yàn)榍罢呦鄬?duì)于后者具有較強(qiáng)的沉積水動(dòng)力和較大的砂體厚度，膠結(jié)作用弱［14］。歐成華等認(rèn)為阿爾金山前西段干柴溝-咸水泉地區(qū)下干柴溝組下段扇三角洲相砂巖儲(chǔ)集體的成分和結(jié)構(gòu)成熟度低，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用造成了區(qū)內(nèi)儲(chǔ)集體孔隙空間的大量損失［15］。牟中海等對(duì)紅柳泉地區(qū)下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層研究認(rèn)為，沉積微相和膠結(jié)作用是造成該區(qū)儲(chǔ)層差異的主要因素［16］。周廣照等認(rèn)為壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是導(dǎo)致阿爾金山前東段古近系辮狀河三角洲相砂巖儲(chǔ)層致密的主要原因［17］。前人對(duì)下干柴溝組下段儲(chǔ)層特征研究側(cè)重于局部地區(qū)，對(duì)柴達(dá)木盆地西部整體對(duì)比研究較少。筆者利用柴達(dá)木盆地西部70 余口鉆井的巖心鑄體薄片和物性等分析測試資料，整體對(duì)比研究了該區(qū)下干柴溝組下段同沉積體系內(nèi)、不同區(qū)帶之間儲(chǔ)層物性差異及其主控因素。結(jié)果表明，在同沉積體系內(nèi)，儲(chǔ)層雜基含量、碎屑顆粒粒度和膠結(jié)物含量差異顯著，主要受控于沉積微相類型和砂體厚度；不同區(qū)帶儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)度和膠結(jié)強(qiáng)度具有顯著差異，主要受控于埋藏方式、最大古埋深、地溫梯度背景和湖水古鹽度。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

柴達(dá)木盆地西部西北以阿爾金山為界，西南以昆侖山為界，東以鄂博梁-彎西為界，勘探面積約為3×104km2，從南到北可劃分為昆北斷階、茫崖凹陷、大風(fēng)山凸起、一里坪凹陷4 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元［18-19］?？v向上發(fā)育8 套地層，即路樂河組、下干柴溝組下段、下干柴溝組上段、上干柴溝組、下油砂山組、上油砂山組、獅子溝組和七個(gè)泉組。下干柴溝組下段沉積時(shí)期，古氣候相對(duì)濕潤，物源補(bǔ)給充分，湖平面相對(duì)穩(wěn)定上升，發(fā)育6 大沉積物源，由北往南分別為：阿爾金東段物源、阿爾金西段物源、阿拉爾物源、鐵木里克物源、祁漫塔格-東柴山物源和彎西-甘森物源［10］。阿爾金東段物源控制柴西北南翼山和油泉子地區(qū)的沉積，為辮狀河三角洲沉積；阿爾金西段物源控制干柴溝和咸水泉地區(qū)的沉積，為近物源的扇三角洲沉積；阿拉爾物源主要控制紅柳泉地區(qū)的沉積，為辮狀河三角洲沉積；鐵木里克物源控制尕斯和躍進(jìn)地區(qū)的沉積，為辮狀河三角洲沉積；祁漫塔格-東柴山物源控制昆北、扎哈泉和東柴山地區(qū)的沉積，為辮狀河三角洲沉積；彎西-甘森物源控制彎西、甘森和黃石地區(qū)沉積，為辮狀河三角洲沉積（圖1）。

圖1 柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段Ⅳ砂組沉積微相Fig.1 Sedimentary microfacies of sand groupⅣin Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in western Qaidam Basin

2 儲(chǔ)層基本特征

柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層以三角洲河道砂和濱淺湖灘壩砂為主，儲(chǔ)層巖石類型主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，少量長石砂巖和巖屑砂巖（圖2），儲(chǔ)層現(xiàn)今埋深為2 500～5 000 m，孔隙度為2%～25%，儲(chǔ)集空間類型主要為原生粒間孔，少量次生溶蝕孔和裂縫。物性資料統(tǒng)計(jì)表明，同一沉積體系內(nèi)不同沉積微相儲(chǔ)層物性差異較大，以鐵木里克物源控制的躍進(jìn)和尕斯地區(qū)為例，其儲(chǔ)層孔隙度為2%～20%。其中三角洲平原分流河道砂儲(chǔ)層雜基含量高（圖3a），孔隙度平均值為10.5%；三角洲前緣水下分流河道砂儲(chǔ)層雜基和膠結(jié)物含量低（圖3b），孔隙度平均值為18%；濱淺湖灘壩砂儲(chǔ)層膠結(jié)物含量高（圖3c），孔隙度平均值為5.3%。在相同沉積微相背景下，不同沉積體系之間的儲(chǔ)層性質(zhì)差異顯著，以三角洲前緣水下分流河道砂儲(chǔ)層為例。阿爾金東段物源控制的南翼山地區(qū)和祁漫塔格-東柴山物源控制的東柴山地區(qū)儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)烈，碎屑顆粒呈線-凹凸接觸，石英碎屑顆粒具有壓溶現(xiàn)象（圖3d），孔隙度為2%～4%；阿爾金東段物源控制的油泉子地區(qū)和阿拉爾物源控制的紅柳泉地區(qū)儲(chǔ)層硬石膏和方解石膠結(jié)強(qiáng)（圖3e，3f），孔隙度為2%～5%；鐵木里克物源控制的躍進(jìn)和尕斯地區(qū)、祁漫塔格-東柴山物源控制的昆北地區(qū)和彎西-甘森物源控制的彎西地區(qū)儲(chǔ)層雜基含量低，膠結(jié)弱，壓實(shí)弱（圖3b—3h），孔隙度集中分布在10%～15%；阿爾金西段物源控制的咸水泉和干柴溝地區(qū)儲(chǔ)層分選和磨圓差、雜基含量高（圖3i，3j），孔隙度集中分布在3%～6%。

圖2 柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層巖石成分三角圖Fig.2 Triangular diagram of rock compositions of clastic reservoirs in Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in western Qaidam Basin

圖3 柴達(dá)木盆地西部不同區(qū)帶下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層鏡下觀察特征Fig.3 Microscopic characteristics of clastic reservoirs in Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in different plays of western Qaidam Basin

3 儲(chǔ)層物性差異主控因素

3.1 同沉積體系儲(chǔ)層物性差異

在相同構(gòu)造背景區(qū)帶內(nèi)，同沉積體系儲(chǔ)層埋深壓實(shí)條件相似，儲(chǔ)層物性差異性主要表現(xiàn)為不同沉積微相儲(chǔ)層物性差異和同一沉積微相單砂體儲(chǔ)層內(nèi)部不同部位物性差異。以鐵木里克物源辮狀河三角洲沉積體系為例，其孔隙度從大到小依次是辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂、辮狀河三角洲平原分流河道砂和濱淺湖灘壩砂，且厚層砂體中部物性要好于距離砂泥巖界面較近的部位。造成這些差異的原因主要與沉積作用和后期成巖作用差異相關(guān)。

3.1.1 沉積作用

在相同構(gòu)造背景區(qū)帶內(nèi)，同沉積體系內(nèi)砂體的沉積作用差異主要表現(xiàn)在沉積微相、砂體厚度和巖石學(xué)特征的較大差異，使得儲(chǔ)層性質(zhì)也存在明顯不同。躍進(jìn)和尕斯地區(qū)下干柴溝組下段為受鐵木里克物源控制的辮狀河三角洲沉積，發(fā)育辮狀河三角洲平原分流河道、辮狀河三角洲前緣水下分流河道和濱淺湖灘壩3種沉積微相儲(chǔ)集體。巖心觀察及鑄體薄片鑒定資料分析表明，辮狀河三角洲前緣水下分流河道單砂體厚度為0.34～2.93 m，平均厚度為1.21 m，巖性以細(xì)砂巖和含礫中—粗砂巖為主，分選中等—好，泥雜基含量為2%～3%，孔隙度平均值為18%；辮狀河三角洲平原分流河道單砂體厚度為0.16～3.48 m，平均厚度為1.14 m，巖性以砂礫巖和礫狀砂巖為主，分選中等—差，泥雜基含量為4%～15%，孔隙度平均值為10%，物性與泥雜基含量呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖4）。灘壩單砂體厚度為0.1～1.9 m，平均厚度為0.7 m，巖性以細(xì)砂巖和粉砂巖為主。在排除膠結(jié)作用影響前提下，灘壩儲(chǔ)集體物性與巖石粒徑密切相關(guān)，細(xì)砂級(jí)儲(chǔ)層物性最好。儲(chǔ)層粒徑越細(xì)，碎屑組分中巖屑含量越高，抗壓實(shí)能力越差，且在相同壓實(shí)條件下，粗粒級(jí)儲(chǔ)層的孔隙和喉道要大于細(xì)粒級(jí)儲(chǔ)層。統(tǒng)計(jì)表明，在埋藏深度、填隙物和溶蝕量相似的情況下，不同粒級(jí)灘壩儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率由大到小依次是細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖、粉砂巖（圖5）。

圖4 躍進(jìn)和尕斯地區(qū)下干柴溝組下段不同沉積微相儲(chǔ)層泥雜基含量與孔隙度關(guān)系Fig.4 Cross plot of mud matrix content and porosity in reservoirs with different sedimentary microfacies in Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in Yuejin and Gasi areas

圖5 躍進(jìn)和尕斯地區(qū)下干柴溝組下段不同粒度灘壩儲(chǔ)層物性分布Fig.5 Reservoir property distribution of beach-bar sandbodies in different particle sizes in Lower member of Lower Ganchaigou Formation in Yuejin and Gasi areas

3.1.2 成巖作用

同沉積體系內(nèi)不同沉積微相儲(chǔ)層成巖差異會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層性質(zhì)不同。以躍進(jìn)和尕斯地區(qū)為例，大量巖心薄片觀察統(tǒng)計(jì)分析表明，儲(chǔ)層壓實(shí)程度和溶蝕程度相似，主要的成巖差異為膠結(jié)作用強(qiáng)度不同。研究區(qū)膠結(jié)物類型主要為碳酸鹽和硬石膏，膠結(jié)物含量與孔隙度呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖6a），隨著膠結(jié)物含量增加，膠結(jié)類型由接觸式膠結(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榛?孔隙式或連晶式膠結(jié)，對(duì)原生粒間孔破壞嚴(yán)重，當(dāng)膠結(jié)物含量大于15%時(shí)，儲(chǔ)層孔隙度減小到5%以下。大量巖石薄片觀察分析顯示，在排除雜基影響的前提下，辮狀河三角洲平原分流河道砂和前緣水下分流河道砂膠結(jié)物含量平均值較小，前者孔隙度平均值為10.5%，膠結(jié)物含量平均值為7.5%，后者孔隙度平均值為18%，膠結(jié)物含量平均值為5.5%；灘壩砂膠結(jié)物含量高，平均值為14.3%，孔隙度平均值為5.24%。不同沉積微相砂體膠結(jié)強(qiáng)度的差異主要與咸化湖盆水體古鹽度和砂體厚度有關(guān)，柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段沉積時(shí)期，原始湖盆為高鹽度的鹽湖，原始沉積水介質(zhì)中含有大量的Ca2+，Na+，2-和CO32-，這些原始沉積水介質(zhì)進(jìn)入砂巖中可形成大量的碳酸鹽和硫酸鹽膠結(jié)物。灘壩砂離鹽湖中心近，水體古鹽度高，導(dǎo)致早期碳酸鹽膠結(jié)十分強(qiáng)烈。相比之下，河流注入的淡水稀釋了辮狀河三角洲前緣砂體沉積時(shí)的水體鹽度，因此膠結(jié)作用相對(duì)較弱。各沉積微相砂體厚度與膠結(jié)物含量關(guān)系（圖6b）表明，相同沉積微相砂體的差異膠結(jié)受砂體厚度控制，砂體膠結(jié)強(qiáng)度與厚度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，表現(xiàn)為厚度小于0.5 m 的辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂和灘壩砂易發(fā)生整體強(qiáng)膠結(jié)，膠結(jié)物含量平均值大于10%；隨著砂體厚度增加，膠結(jié)物含量平均值減少，砂體厚度大于1.5 m 時(shí)，膠結(jié)物含量平均值小于5%。同一水下分流河道砂體內(nèi)不同部位膠結(jié)強(qiáng)度也有差異，膠結(jié)物含量與砂體距砂泥巖界面距離相關(guān)，強(qiáng)膠結(jié)部位主要集中在距離砂泥巖界面0.5 m 左右的范圍內(nèi)，膠結(jié)物含量大于10%，物性較差，由砂泥巖界面向砂體中部，膠結(jié)物含量變少，物性變好。

圖6 躍進(jìn)和尕斯地區(qū)下干柴溝組下段各沉積微相儲(chǔ)層膠結(jié)物含量與孔隙度、砂體厚度關(guān)系Fig.6 Relationship of cement content with porosity and sandbody thickness of reservoirs with different sedimentary microfacies in Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in Yuejin and Gasi areas

Mg2+，Cl-，SO4

3.2 不同區(qū)帶儲(chǔ)層物性差異

不同區(qū)帶儲(chǔ)層物性差異性主要受控于沉積作用和成巖作用。不同沉積環(huán)境下形成的儲(chǔ)層具有不同的巖石組構(gòu)，會(huì)造成儲(chǔ)層物性差異，如儲(chǔ)層碎屑顆粒的分選和磨圓，填隙物中泥雜基含量等。在相同沉積微相背景下，經(jīng)歷不同成巖作用的儲(chǔ)層物性差異顯著，主要受控于成巖環(huán)境的不同，如埋藏方式、最大古埋深、地溫梯度和湖水古鹽度。

3.2.1 沉積作用

巖心觀察和薄片資料分析表明，阿爾金西段物源發(fā)育近物源扇三角洲沉積，搬運(yùn)距離近，儲(chǔ)層巖性以礫巖和砂礫巖為主，碎屑分異性較差，粒度粗、分選差，雜基含量高（圖3i）。阿爾金東段物源、阿拉爾物源、鐵木里克物源、祁漫塔格-東柴山物源和彎西-森甘物源發(fā)育緩坡型辮狀河三角洲沉積，搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，儲(chǔ)層沉積組構(gòu)好，泥雜基含量低，物性較好（圖3b—3h）。

3.2.2 成巖作用

3.2.2.1 壓實(shí)作用

通過巖石鑄體薄片觀察可定量統(tǒng)計(jì)出砂巖膠結(jié)減孔量和溶蝕增孔量，進(jìn)而可計(jì)算出儲(chǔ)層的壓實(shí)減孔量。大量鑄體薄片統(tǒng)計(jì)分析表明，柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段儲(chǔ)層由壓實(shí)作用損失的孔隙度平均值為13%～30%，不同區(qū)帶儲(chǔ)層差異壓實(shí)顯著。受阿爾金東段物源控制的南翼山地區(qū)和受祁漫塔格-東柴山物源控制的東柴山地區(qū)儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量最大，可達(dá)30%，其次為受阿爾金西段物源控制地區(qū)，壓實(shí)減孔量可達(dá)20%。受鐵木里克物源控制的躍進(jìn)和尕斯地區(qū)和受阿拉爾物源控制的紅柳泉地區(qū)儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量小，平均值為13%～15%。在相同或相似巖石粒徑和填隙物含量背景下，儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量主要受控于地層的埋藏方式和地溫梯度背景。

儲(chǔ)層經(jīng)歷的埋藏史不同可以造成儲(chǔ)層物性的較大差異（圖7）。相同埋深和巖性的儲(chǔ)層相比，東柴山地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層與尕斯地區(qū)差異顯著。東柴山地區(qū)下干柴溝組下段現(xiàn)今埋深小于2 500 m，孔隙度一般小于5%，物性差；尕斯地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層埋深約為3 300 m，孔隙度為12%～18%，物性好。造成兩個(gè)地區(qū)儲(chǔ)層差異的原因有兩方面，一是據(jù)鏡質(zhì)組反射率推算出東柴山地區(qū)下干柴溝組下段曾經(jīng)歷過的最大古埋深為4 500 m左右；二是埋藏史分析表明東柴山地區(qū)下干柴溝組下段沉積后埋藏速度較快（圖7b），這種早期快速深埋的埋藏方式可以加快壓實(shí)成巖作用的進(jìn)行［12］。而尕斯地區(qū)古近紀(jì)和新近紀(jì)一直處于穩(wěn)定的沉降過程，目前埋深即為最大埋深（圖7d），該區(qū)下干柴溝組下段沉積后的埋藏速度比東柴山地區(qū)約小1倍。上述埋藏史差異導(dǎo)致東柴山地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層成巖壓實(shí)強(qiáng)烈，儲(chǔ)層碎屑顆粒呈線-凹凸接觸（圖3k），儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量為30%；尕斯地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)度較弱，碎屑顆粒之間呈點(diǎn)-線接觸，壓實(shí)減孔量為13%。阿爾金西段物源控制的干柴溝地區(qū)柴深3井下干柴溝組下段儲(chǔ)層現(xiàn)今埋深約為2 000 m，巖心薄片顯示儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)烈，壓實(shí)減孔量約為20%，地層埋藏史恢復(fù)顯示，下干柴溝組下段最大古埋深可達(dá)5 800 m（圖7c），后期抬升至現(xiàn)今埋深，最大古埋深較深是導(dǎo)致該區(qū)儲(chǔ)層強(qiáng)烈壓實(shí)的主要原因。尕斯、紅柳泉和昆北地區(qū)埋藏史恢復(fù)均顯示下干柴溝組下段經(jīng)歷的最大古埋深較淺（圖7d—f），且地溫梯度較低，儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量小。

圖7 柴達(dá)木盆地西部各地區(qū)地層埋藏史Fig.7 Burial history of different areas in western Qaidam Basin

相似最大古埋深和相似巖性儲(chǔ)層相比，不同地溫梯度背景區(qū)的儲(chǔ)層差異顯著。以南翼山地區(qū)和躍進(jìn)地區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層對(duì)比為例，南翼山地區(qū)地層埋藏史顯示，下干柴溝組下段基本上為持續(xù)穩(wěn)定沉降，后期僅經(jīng)歷小幅度抬升，現(xiàn)今埋深與最大古埋深相差不大（圖7a），地溫梯度為3.2～3.5 ℃/hm［20-21］；翼探2 井在埋深約為4 612～4 617 m 取心下干柴溝組下段辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂，巖石薄片觀察顯示儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)烈，碎屑顆粒呈線-凹凸接觸，石英顆粒之間見大量壓溶縫合線接觸，幾乎不可見原生粒間孔（圖3d），孔隙度小于5%，儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量為30%。尕斯地區(qū)埋藏史顯示，下干柴溝組持續(xù)穩(wěn)定沉降，現(xiàn)今埋深為最大古埋深（圖7d），地溫梯度為2.6～2.8 ℃/hm［20-21］；躍北1井在埋深約為4 441～4 444 m 取心下干柴溝組下段辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂，巖石薄片觀察顯示儲(chǔ)層壓實(shí)弱，碎屑顆粒呈點(diǎn)-線接觸，大量原生粒間孔保存（圖3l），孔隙度平均值約為15%，儲(chǔ)層壓實(shí)減孔量僅為14%。高地溫梯度區(qū)砂巖壓實(shí)速率比低地溫梯度區(qū)高，主要是因?yàn)楦邷乜梢饚r石的抗壓能力減弱，更容易發(fā)生塑性變形，從而使得壓實(shí)作用增強(qiáng)。通過對(duì)大量不同地溫梯度區(qū)鉆井進(jìn)行埋藏史恢復(fù)，選取下干柴溝組下段最大古埋深約為4 000 m的鉆井，且選取辮狀河三角洲前緣水下分流河道細(xì)砂巖進(jìn)行巖石薄片觀察，分析相同最大古埋深和相同巖性背景條件下，地溫梯度與壓實(shí)減孔量之間的關(guān)系。結(jié)果表明，相同沉積微相和相同巖性的砂巖在埋深相同時(shí)，地溫梯度越高地區(qū)的砂巖壓實(shí)減孔量越大，地溫梯度增加1 ℃/hm，壓實(shí)減孔量可增加15%。

3.2.2.2 膠結(jié)作用

柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段碎屑巖儲(chǔ)層的膠結(jié)物類型主要以碳酸鹽和硬石膏為主，大量巖石薄片觀察統(tǒng)計(jì)分析表明，各區(qū)帶儲(chǔ)層由膠結(jié)作用損失的孔隙度平均值為3.5%～19.2%，儲(chǔ)層差異膠結(jié)顯著，膠結(jié)物含量和類型表現(xiàn)為沿湖盆中心呈環(huán)帶狀差異分布。離古鹽湖中心較近的濱淺湖灘壩砂和辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂膠結(jié)嚴(yán)重，以紅柳泉地區(qū)辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂和油泉子地區(qū)濱淺湖灘壩砂為例，砂巖膠結(jié)程度強(qiáng)，膠結(jié)減孔量可達(dá)19.2%，膠結(jié)物含量為18%～40%，成分主要為硬石膏、石膏和方解石，其中硬石膏和石膏含量為3%～20%，方解石含量為3%～17%，硬石膏和石膏多為連晶式膠結(jié)分布在孔隙之間。其他地區(qū)儲(chǔ)層膠結(jié)減孔量在10%以下，膠結(jié)作用整體較弱。咸化湖盆儲(chǔ)層膠結(jié)物類型和含量分布主要受水體古鹽度控制，在距離鹽湖中心較近的高咸化水體發(fā)育區(qū)，準(zhǔn)同生-早成巖期儲(chǔ)層發(fā)育連晶硬石膏和泥晶方解石膠結(jié)，膠結(jié)物含量高，減孔量大，物性差；在距離鹽湖中心較遠(yuǎn)的低咸化水體發(fā)育區(qū)，儲(chǔ)層膠結(jié)作用弱，減孔量小。利用微量元素恢復(fù)古鹽度預(yù)測柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段古鹽度平面分布，鹽度呈環(huán)帶狀分布，從鹽湖中心向湖盆邊緣逐漸減小。巖石薄片鑒定結(jié)果統(tǒng)計(jì)預(yù)測的柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段碎屑巖膠結(jié)物含量分布（圖8）也顯示，從鹽湖中心向湖盆邊緣，膠結(jié)物含量逐漸變小，膠結(jié)物類型由硬石膏變?yōu)樘妓猁}-硬石膏，湖盆邊緣膠結(jié)物主要為碳酸鹽。

圖8 柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段儲(chǔ)層膠結(jié)物含量平面分布Fig.8 Planar distribution of reservoir cement content in Lower Member of Lower Ganchaigou Formation in western Qaidam Basin

4 結(jié)論

柴達(dá)木盆地西部下干柴溝組下段發(fā)育來自6大物源的三角洲沉積體系，儲(chǔ)層現(xiàn)今埋深為2 500～5 000 m，孔隙度為2%～25%，同沉積體系內(nèi)儲(chǔ)層物性差異大，辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相儲(chǔ)層儲(chǔ)集物性最好，其次是辮狀河三角洲平原分流河道微相儲(chǔ)層和濱淺湖灘壩微相中的細(xì)砂巖儲(chǔ)層。不同區(qū)帶儲(chǔ)層差異顯著，南翼山地區(qū)、東柴山地區(qū)和阿爾金西段物源控制地區(qū)儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)烈；油泉子和紅柳泉地區(qū)儲(chǔ)層膠結(jié)程度強(qiáng)；躍進(jìn)和尕斯、昆北和彎西地區(qū)儲(chǔ)層雜基含量低，膠結(jié)作用弱，壓實(shí)作用弱。

同沉積體系內(nèi)儲(chǔ)層物性差異主要表現(xiàn)為不同沉積微相砂體物性差異和單砂體內(nèi)部不同部位物性差異，受控于沉積作用和成巖作用。辮狀河三角洲平原分流河道砂碎屑分選和雜基含量控制了壓實(shí)強(qiáng)度，辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂和濱淺湖灘壩砂儲(chǔ)層砂體厚度和粒度控制了膠結(jié)強(qiáng)度，表現(xiàn)為砂體厚度越薄，粒度越細(xì)，膠結(jié)作用越強(qiáng)。單砂體內(nèi)部儲(chǔ)集性差異主要受控于膠結(jié)作用，膠結(jié)強(qiáng)度與距砂泥巖界面距離呈負(fù)相關(guān)。

在同沉積微相背景下，不同區(qū)帶儲(chǔ)層物性差異主要受控于壓實(shí)作用和膠結(jié)作用。儲(chǔ)層壓實(shí)強(qiáng)度的差異主要受控于最大古埋深、埋藏史和地溫梯度，表現(xiàn)為最大古埋深越大、埋深速率越快和高地溫梯度下儲(chǔ)層壓實(shí)越強(qiáng)烈。儲(chǔ)層膠結(jié)作用差異主要受控于湖水古鹽度的分布，膠結(jié)物含量從鹽湖中心向湖盆邊緣逐漸變小。