王春偉

（中石化經(jīng)緯有限公司地質(zhì)測控技術(shù)研究院,山東青島 266000）

2011 年,準(zhǔn)噶爾盆地西部車排子凸起石炭系巖漿巖儲層試獲工業(yè)油流。近年來,車排子凸起東部在石炭系又獲油氣勘探突破,表明車排子凸起東部的石炭系油氣資源潛力大［1-2］。車排子凸起東部石炭系整體勘探程度較低,巖漿巖儲層巖性復(fù)雜多變,而巖性控制有利儲層的發(fā)育。目前在車排子凸起東部的凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、火山角礫巖及花崗巖等石炭系儲層中均見到了良好的油氣顯示,但在P68、P77等井區(qū)鉆探情況與相鄰區(qū)塊存在較大差異,油氣顯示較差［3-4］。為落實(shí)研究區(qū)儲層目標(biāo),為下步勘探指明方向,有必要對該區(qū)石炭系儲層開展分析研究。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

車排子凸起位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起區(qū),區(qū)域構(gòu)造上北鄰扎伊爾山,東部、南部分別以紅車斷裂帶、艾卡斷裂帶與昌吉凹陷、四棵樹凹陷相通（圖1）。石炭紀(jì)時期車排子凸起大部分處于海相、海陸交互相沉積環(huán)境,發(fā)育巨厚的巖漿巖并構(gòu)成了上覆地層的基底,多期次、多形式的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動,使巖漿巖儲集層裂縫發(fā)育明顯。目前車排子凸起東部石炭系勘探程度較低,加上地質(zhì)背景復(fù)雜,石炭系地層、儲層橫向變化快［5-6］。

圖1 P68—P77井區(qū)構(gòu)造位置及勘探形勢圖

2 巖石類型及儲集空間

本次收集了工區(qū)120 余口探井資料,利用已鉆井的巖性、電性、物性、含油性等資料進(jìn)行綜合分析,開展儲層研究。

2.1 儲層巖石類型

車排子凸起石炭系儲層的形成與地史時期的巖漿活動有關(guān),分為巖漿巖（73%）和沉積巖（27%）,巖漿巖主要巖性為凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、火山角礫巖、火山集塊巖,沉積巖則主要為沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖,巖石類型多樣（圖2）。

2.2 儲層儲集空間

通過巖心觀察、巖石薄片與鑄體薄片鑒定、顯微熒光分析等手段結(jié)合巖漿巖儲層的形成和演化機(jī)制研究認(rèn)為,車排子凸起石炭系巖漿巖儲層的儲集空間類型按成因可分為原生孔隙、次生孔隙和裂縫三類（圖3）。原生孔隙形成的時間截止于巖漿巖固結(jié)的成巖階段,次生孔隙形成于巖漿巖成巖之后,裂縫由火山爆發(fā)炸裂作用、冷凝收縮作用和斷裂活動作用形成。原生孔隙的發(fā)育是巖漿巖形成有效儲層的基礎(chǔ),但原生孔隙在經(jīng)歷埋藏演化后仍能完整地保存下來的十分少見,多數(shù)都不同程度地發(fā)生了后期的多次填充與溶蝕［8-9］。

圖3 車排子凸起P66井石炭系主要儲集空間類型

2.3 儲層物性

車排子凸起石炭系火山巖儲層孔隙度主要介于3%～10%之間,滲透率主要介于（0.01～0.50）×10-3μm2,整體為低孔低滲儲層,不同巖性孔隙度分布見圖4。

圖4 車排子凸起石炭系不同巖性孔隙度分布

3 石炭系儲層差異性

3.1 縱向差異性

通過收集鉆至石炭系的井資料,分析石炭系巖電特征。研究認(rèn)為,石炭系自下而上巖電組合特征明顯分為三段,分別對應(yīng)于太勒古拉組、包谷圖組、希貝庫拉斯組地層（圖5）。各組具體巖電特征如下所述。

圖5 車排子凸起石炭系典型井（P677井）地質(zhì)剖面

希貝庫拉斯組巖性為凝灰?guī)r、角礫巖、安山巖、玄武巖；自然伽馬值整體較低,深側(cè)向電阻率曲線變化較劇烈,整體呈“鋸齒”狀中低阻電性特征。

包谷圖組巖性為沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖；自然伽馬值整體較穩(wěn)定,明顯比上部希貝庫拉斯組高,深側(cè)向電阻率值從上到下逐漸抬升。從成因上看,它不同于太勒古拉組,是一套遠(yuǎn)基濁流沉積。

太勒古拉組巖性為凝灰質(zhì)砂巖、安山巖、凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、花崗巖,巖性多樣；電性受不同巖性影響,自然伽馬變化較大,深側(cè)向電阻率曲線整體呈“鋸齒”狀中高阻特征［10-11］。

從車排子凸起石炭系典型井地質(zhì)剖面圖得知,研究區(qū)石炭系上部儲層物性明顯好于中下部儲層：上部的希貝庫拉斯組儲層物性好,儲集空間包含原生孔隙、次生孔隙、裂縫,測井孔隙度基本大于5%,局部大于10%；而中部包谷圖組物性相對差,儲集空間只有上述三種中的一種或兩種,孔隙度多介于3%～5%之間,底部太勒古拉組物性最差,孔隙度基本小于4%。

3.2 平面差異性

前人分析認(rèn)為,研究區(qū)石炭系由于受擠壓構(gòu)造運(yùn)動影響,石炭系頂面發(fā)育一系列逆斷層,造成石炭系頂面儲層具有發(fā)育不均一的特點(diǎn)［12-13］。

通過對已鉆井的鉆井、錄井、測井資料分析,并對研究區(qū)石炭系頂部的地層及巖性進(jìn)行統(tǒng)計,得到了車排子地區(qū)石炭系頂面地層分布圖（圖6）。研究認(rèn)為,研究區(qū)石炭系頂部地層受到構(gòu)造擠壓作用,發(fā)生褶皺后被剝蝕削平,再沉積侏羅系或白堊系地層,造成了平面上地層的差異性。從研究區(qū)西南部到東北部,太勒古拉組、包谷圖組、希貝庫拉斯組、包谷圖組地層呈條帶狀相間分布。

圖6 車排子地區(qū)石炭系頂面地層分布

根據(jù)車排子地區(qū)石炭系頂面地層分布圖,結(jié)合不同地層縱向上巖性及儲集性差異,進(jìn)而得到有利儲層在平面上的分布情況（圖7）。研究區(qū)中東部希貝庫拉斯組發(fā)育,巖性多為凝灰?guī)r、角礫巖,安山巖、玄武巖,儲層物性好,而其他地區(qū)石炭系頂部為包谷圖組、太勒古拉組,巖性主要為沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)泥巖,儲層物性較差。

圖7 車排子地區(qū)石炭系頂面有利儲層平面分布

4 石炭系儲層差異性主控因素

車排子凸起石炭系儲層在縱向上受控于儲層巖相、風(fēng)化淋濾作用及斷裂作用,導(dǎo)致其在縱向上儲層物性分布不均,影響了含油氣性。

4.1 巖相差異

依據(jù)前人的研究成果,按成因機(jī)制、火山產(chǎn)物及其分布特征,將巖漿巖及其相關(guān)巖石劃分為四個巖相,相同的巖相類型具有相似的儲集性。希貝庫拉斯組發(fā)育火山爆發(fā)相的凝灰?guī)r、角礫巖,火山溢流相的安山巖、玄武巖；包谷圖組發(fā)育火山沉積相的沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖；太勒古拉組火山爆發(fā)相、通道相、沉積相都比較發(fā)育。從不同巖相的物性統(tǒng)計表得知,火山爆發(fā)相、溢流相物性好于火山沉積相,火山通道相較差（表1）。

表1 車排子凸起石炭系巖漿巖巖相物性特征

4.2 風(fēng)化淋濾作用

研究區(qū)經(jīng)歷長期的風(fēng)化淋濾作用,在石炭系頂部形成厚層風(fēng)化殼,依據(jù)各項分析化驗資料,將研究區(qū)石炭系頂部風(fēng)化殼的縱向結(jié)構(gòu)分為黏土層、水解層、淋濾層和原巖帶4 層結(jié)構(gòu),其中前三者物性好,如P667 井距石炭系頂面800 m 物性普遍較好,孔隙度多大于5%,以下則基本小于5%,說明石炭系頂部在原來巖相的基礎(chǔ)上,風(fēng)化淋濾作用對改善儲層起到了極大的作用。

此外,不同類型的火成巖穩(wěn)定礦物的含量不同,造成其抗風(fēng)化淋濾能力不同,風(fēng)化淋濾對儲層的改善能力也差別較大。因不同區(qū)域位置儲層物性相差較大,對不同巖性的風(fēng)化程度難以采用量化數(shù)據(jù)表示,但減弱趨勢明顯,順序為：火山角礫巖、火山集塊巖、凝灰?guī)r、玄武巖、安山巖。沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖抗風(fēng)化程度變化范圍大。

4.3 構(gòu)造作用

（1）裂縫帶：車排子凸起石炭系經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動,區(qū)內(nèi)發(fā)育一系列斷層,斷層附近形成了構(gòu)造裂縫的發(fā)育區(qū)。形成的裂縫一方面增大了儲集空間,另一方面方便流體運(yùn)移,從而形成更多次生溶蝕孔隙。從P667井聲波時差測井資料看,裂縫帶發(fā)育的位置,儲層的物性明顯好于上下裂縫不發(fā)育的位置［14-17］。

（2）古地貌：儲層在橫向上受控于構(gòu)造擠壓作用,使得具有不同儲層特征的組段在石炭系頂部發(fā)育程度不同,造成其儲集性在橫向上不同。根據(jù)地層分布形態(tài),褶皺軸線方向為北西—南東向,受到的地層擠壓應(yīng)力方向為南西—北東向［18-19］。

5 結(jié)論

（1）車排子凸起石炭系儲層巖性主要為凝灰?guī)r、安山巖、玄武巖、火山角礫巖、火山集塊巖、沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖,巖石類型多樣,儲集空間為原生孔隙、次生孔隙和裂縫。

（2）車排子凸起東部石炭系火山巖儲層在縱向及平面上存在明顯的非均質(zhì)性。石炭系頂部（出露希貝庫拉斯組地層）儲層物性較好,具有較大的勘探潛力,而其它地區(qū)石炭系頂部儲層物性較差。

（3）研究區(qū)儲層差異主要受到巖相差異、風(fēng)化淋濾及構(gòu)造作用的影響,有利儲層主要富集在希貝庫拉斯組發(fā)育的中東部區(qū)域、石炭系頂部以下800 m的火山爆發(fā)、溢流巖相中。