周 莉,崔 俊,施 奇,江小青,喬富海
(中國石油青海油田公司 勘探開發(fā)研究院,甘肅 敦煌 736202)
碎屑巖儲層孔隙演化是儲層研究的重要內(nèi)容之一,不同的沉積環(huán)境,不同的成巖過程導(dǎo)致儲層孔隙演化千差萬別[1]。咸化湖盆碎屑巖儲層物性既受原始沉積相帶控制,也受成巖作用影響,尤其以膠結(jié)作用、溶蝕作用對儲層物性影響最為顯著[2]。柴達(dá)木盆地西部南區(qū)(簡稱柴西南)是柴達(dá)木盆地油氣勘探的重點領(lǐng)域,從古近系到新近系縱向發(fā)育多套含油層系,盆地石油探明地質(zhì)儲量32.2%分布于柴西南。切克里克凹陷位于柴西南區(qū)祁漫塔格山前緣,整體被南部的切克里克斷裂、北東部的ⅩⅢ斷裂、西部的Ⅷ斷裂圍繞,勘探面積260 km2,周邊已發(fā)現(xiàn)昆北、扎哈泉、烏南油田。近期在切克里克凹陷鉆探的切探2井,在上干柴溝組(N1)灘壩砂體獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流,取心資料顯示,儲層埋深4 740 m,孔隙度平均值為14.0%,滲透率平均值49.9 mD,該埋深范圍發(fā)育如此優(yōu)質(zhì)碎屑巖儲層在柴西南尚屬首次發(fā)現(xiàn),本文通過實驗分析,結(jié)合地質(zhì)背景,分析了該套儲層的儲層特征及孔隙演化過程,建立孔隙演化模式,以期指導(dǎo)柴西南巖性油氣勘探。
表1 切克里克凹陷扎18井烴源巖參數(shù)表
研究區(qū)儲層以細(xì)砂巖、中砂巖為主,塊狀結(jié)構(gòu)(見圖3a~圖3b),巖石顆粒分選好、磨圓好,雜基含量低,膠結(jié)物以方解石為主,局部見硬石膏斑塊狀膠結(jié)(見圖3c~圖3 d),膠結(jié)程度縱向上具非均質(zhì)性,單套砂體從中心向上下膠結(jié)物含量有增加趨勢;成分成熟度低,以巖屑長石砂巖為主(見圖4)。石英含量18%~35%,平均27.8%;長石含量23%~42%,平均32.6%,巖屑含量14%~39%,平均19.8%,填隙物含量6%~21%,平均13.5%,以方解石為主,含量5%~20%,平均9.3%,硬石膏膠結(jié)局部發(fā)育,為斑塊狀膠結(jié),含量0~12%,平均4.3%,泥質(zhì)含量低,含量0~5%,平均1.0%。
儲層孔滲相關(guān)性好(見圖5),物性縱向上具明顯差異(見圖6),取心段底部為薄層粉砂巖,膠結(jié)程度強,物性差,中部砂體孔隙發(fā)育,以粒間孔為主,溶蝕特征明顯(見圖3f~圖3 g)。砂體頂部膠結(jié)作用逐步增強,物性變差。砂體中部孔隙發(fā)育帶孔隙度平均值為14.0%,滲透率平均值為49.9 mD。
上干柴溝組(N1)沉積時期,古柴達(dá)木湖盆已演化為咸水湖盆,咸化湖盆碎屑巖儲層具有獨特的成巖作用過程[6]。成巖早期成巖環(huán)境為堿性環(huán)境,方解石膠結(jié)普遍發(fā)育,局部見硬石膏斑塊狀膠結(jié)(見圖3c~圖3e),方解石膠結(jié)一方面減少了原生孔孔隙空間,另一方面使巖石固結(jié)、抵制壓實作用,同時為后期酸性流體溶蝕作用的發(fā)生創(chuàng)造了條件。中成巖早期烴源巖熱演化生成大量有機酸,成巖環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝原h(huán)境,抑制了方解石膠結(jié)作用進(jìn)一步發(fā)生,同時有機酸對方解石膠結(jié)物、長石等易溶顆粒進(jìn)行溶蝕形成次生孔隙(見圖3f~圖3 h),該成巖階段開始出現(xiàn)石英次生加大,以Ⅰ~Ⅱ級加大為主(見圖3k)。因此,研究區(qū)碎屑巖儲層主要成巖作用有壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用。研究區(qū)泥巖熱解Tmax值為440 ℃,鏡質(zhì)體反射率為0.95%,結(jié)合自生礦物特征、孔隙類型等分析,研究區(qū)儲層成巖作用階段為中成巖A期。
1)研究區(qū)N1地層發(fā)育灘壩砂體,與烴源巖近源接觸,有優(yōu)先捕獲油氣的優(yōu)勢,具有形成巖性油氣藏的條件。
2)研究區(qū)灘壩砂體以細(xì)-中砂巖為主,分選好、磨圓好,雜基含量低,膠結(jié)物以方解石膠結(jié)為主,局部為硬石膏斑塊狀膠結(jié),砂體頂?shù)啄z結(jié)程度強,砂體中部膠結(jié)程度弱。
3)研究區(qū)砂體中部孔隙發(fā)育,砂體頂?shù)啄z結(jié)致密,孔隙不發(fā)育,孔隙為粒間孔,溶蝕特征明顯,砂體中部平均孔隙度為14.0%,平均滲透率為49.9 mD,孔滲相關(guān)性好。
4)建立了研究區(qū)灘壩砂巖孔隙演化模式:成巖早期砂體頂?shù)仔纬赡z結(jié)致密帶,保護(hù)砂體中部原生孔隙;成巖中期下伏烴源巖生成的有機酸沿斷裂向砂體運移,酸性流體對方解石膠結(jié)物、易溶顆粒溶蝕,形成次生孔隙,進(jìn)一步改善儲層物性。