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黃陵地區(qū)延長組長6 段深水砂巖儲層特征分析

2022-03-07 15:24楊莎莎黃旭日賈繼生武志學李偉華
關鍵詞:砂體碎屑砂巖

楊莎莎 ,黃旭日,賈繼生,武志學,李偉華

1.西京學院土木工程學院,陜西 西安 710123;2.西南石油大學地球科學與技術學院,四川 成都 610500;3.咸陽川慶鑫源工程技術有限公司,陜西 西安 710018;4.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院,陜西 西安 710018

引言

隨著全球油氣勘探的促進及沉積學研究的深入,深水沉積已成為國際沉積學研究的重點和熱點之一[1]。多年來的深水油氣勘探表明,重力流水道沉積是極其重要的油氣富集單元[2],重力流沉積中存在多種類型的砂體[3-6]。近十年來,針對深水沉積特征及砂體類型研究較多[7-13],但其形成機理、主控因素及儲集層分布規(guī)律研究較為薄弱,特別是缺乏深水沉積中不同類型砂巖儲層特征的對比研究。結(jié)合深水重力流已有研究成果,上述工作的開展不僅可以完善深水沉積特征的理論研究,還可揭示深水優(yōu)質(zhì)儲集層分布規(guī)律及其形成機理,為油氣勘探提供理論依據(jù)。

鄂爾多斯盆地南部延長組長6段發(fā)育大面積深水重力流沉積[14-17],黃陵地區(qū)位于盆地南部深湖生烴中心,長6段是該區(qū)勘探開發(fā)的主要含油層系,油氣聚集成藏條件十分有利。但自20 世紀50 年代以來,該區(qū)域單井產(chǎn)能較低,未獲得大的突破。究其原因,是對黃陵地區(qū)的深水沉積砂巖特征、儲層特征及差異性研究較為薄弱,制約了優(yōu)質(zhì)儲集砂體的預測和成藏組合分析,嚴重阻礙了研究區(qū)進一步的油氣勘探。綜合利用黃陵地區(qū)的鉆井、測井及錄井資料,較為系統(tǒng)地研究了黃陵地區(qū)深水重力流沉積特征,并在此基礎上分析不同類型砂巖的儲層特征及其差異性,優(yōu)選出優(yōu)質(zhì)儲集層并揭示其成因機理,為鄂爾多斯盆地南部深水油氣勘探提供了地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于中國東西構(gòu)造單元的結(jié)合部位,可劃分為伊盟隆起、渭北隆起、晉西撓褶帶、陜北斜坡、天環(huán)拗陷及西緣逆沖帶6 個一級構(gòu)造單元(圖1)[18]。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部,陜北斜坡和渭北隆起兩大構(gòu)造單元交接處,是沉降明顯的凹陷區(qū),地勢南高北低、東高西低。

圖1 鄂爾多斯盆地構(gòu)造單元及研究區(qū)位置圖Fig.1 Tectonic unit of Ordos Basin and location of the study area

晚三疊世延長期,鄂爾多斯盆地經(jīng)歷了大型內(nèi)陸凹陷盆地形成、發(fā)展和消亡的全過程[19-20]。沉積了一套陸源碎屑巖系,自下而上可分為長10—長1共10 段[21-22]。長10—長8期,盆地由河流沉積體系逐漸演化為大型三角洲沉積體系,長7期湖盆達到鼎盛,發(fā)育大面積半深湖—深湖沉積,長6期湖盆繼續(xù)萎縮,三角洲建設作用加強,但仍發(fā)育深水重力流沉積。長6期是延長組重力流發(fā)育的主要時期,也是深水坡折發(fā)育的主要時期。

2 深水重力流砂巖特征

通過對研究區(qū)36 口取芯井共計432.16 m 巖芯的觀察和描述、粒度分析及野外剖面觀測,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)在長6期的深湖區(qū)廣泛發(fā)育重力流沉積,重力流沉積物常夾于黑色、灰黑色泥巖中。不同的重力流沉積物具有不同的沉積構(gòu)造特征,在取芯井研究的基礎上,再結(jié)合106 口井的測井、錄井資料,本次共識別出砂質(zhì)碎屑流砂體、砂質(zhì)滑塌砂體及濁流砂體3 種類型的砂體。

2.1 沉積環(huán)境分析

凝灰?guī)r因其分布的穩(wěn)定性和廣泛性成為鄂爾多斯盆地三疊系最主要的地層對比標志。它的存在代表了火山噴發(fā)作用。研究證實,火山活動在形成廣泛分布的凝灰?guī)r的同時,也引起了劇烈的構(gòu)造運動[19]。長6期,研究區(qū)正處于秦嶺造山帶構(gòu)造活動活躍階段,且在研究區(qū)巖芯中識別出腸狀液化砂巖脈等反映古地震的構(gòu)造特征。還有研究證實,在研究區(qū)西南部附近存在一定坡降角的坡折帶[23-24]。

以上火山、地震及坡折帶的存在,說明研究區(qū)具備重力流沉積發(fā)育的良好外部條件。同時,本文也采用巖性及粒度資料確定研究區(qū)的沉積環(huán)境。巖芯觀察發(fā)現(xiàn),研究區(qū)存在廣泛分布的黑色泥巖,偶有煤線,發(fā)育水平層理,頂界面為突變接觸,厚度較大(圖2)。厚層的黑色泥巖、泥頁巖反映了極弱的水動力條件,代表了深水沉積環(huán)境。巖芯中厚層塊狀砂巖(圖2)的發(fā)育更是深水重力流沉積的典型表現(xiàn)。通過對長6段砂巖粒度特征的分析可見,樣品點形成一個大致平行于C=M基線的長條形輪廓,樣品的粒級組成集中、狹窄且接近C=M基線,進一步反映出重力流沉積特征(圖3)。

圖2 N56 井長6 段巖芯(1 474~1 480 m)Fig.2 The core of Chang 6 Member of the Well N56(1 474~1 480 m)

圖3 長6 段砂巖C-M 圖Fig.3 C-M map of Chang 6 Member sandstone

綜合凝灰?guī)r、沉積構(gòu)造特征及前人研究成果,利用巖性、粒度C-M圖驗證,再結(jié)合前人對于鄂爾多斯盆地南部長6段湖泊半深水—深水環(huán)境的認識[12,14-17,23],認為黃陵地區(qū)長6段為深湖重力流沉積。進一步考慮巖性、沉積構(gòu)造及測井曲線特征,將研究區(qū)主要的砂體劃分為砂質(zhì)碎屑流、濁流和砂質(zhì)滑塌3 種類型。

2.2 砂質(zhì)碎屑流砂體特征

砂質(zhì)碎屑流是以層流為特征的塑性沉積物流,由于其顆粒間有一定含量的黏土形成的黏結(jié)力和剪切力,使得沉積物呈整體“凍結(jié)”形式搬運,體現(xiàn)了塊體搬運過程。且砂質(zhì)碎屑流內(nèi)部存在基質(zhì)強度、分散壓力和浮力等多種支撐機制,使塊狀沉積物中常出現(xiàn)漂浮碎屑和反粒序等特征[25]。黃陵地區(qū)長6段廣泛發(fā)育砂質(zhì)碎屑流砂體,其巖石類型主要包括:具漂浮碎屑的塊狀細砂巖和反粒序細砂巖。

具漂浮碎屑的塊狀細砂巖在研究區(qū)最為常見,其巖性為灰色、褐灰色細砂巖和粉—細砂巖。基本無粒序變化,呈現(xiàn)出塊狀沉積構(gòu)造(圖4a),上部可見長條狀的泥質(zhì)撕裂屑(圖4b)、泥球(圖4b,圖4c)和石英礫(圖4b),底部多為突變接觸,見沖刷面。頂部既有突變接觸,也有漸變接觸。其厚度較大,均大于0.5 m,最厚可達9.0 m 以上。長條狀的泥質(zhì)撕裂屑、漂浮的泥球、石英礫和突變接觸的存在,都是砂質(zhì)碎屑流“整體凍結(jié)”的塑性搬運機制形成的。從測井曲線上看,此類砂巖自然伽馬曲線幅度較高,多呈現(xiàn)箱型和微齒化箱型,部分測井曲線在頂部齒化較明顯,且幅度逐漸變低(表1)。

圖4 長6 段沉積構(gòu)造的巖芯照片F(xiàn)ig.4 Core photos of sedimentary structures of Chang 6 Member

由于顆粒的碰撞,砂質(zhì)碎屑流中大顆粒被向上推擠到水流的自由頂面,呈現(xiàn)出砂巖基質(zhì)的反遞變,形成反粒序細砂巖。黃陵地區(qū)反粒序細砂巖表現(xiàn)為灰色、深灰色粉砂巖向上逐漸過渡為細砂巖,上部見塊狀構(gòu)造,偶見平行紋層,底部為突變接觸,頂部為漸變接觸,厚度一般大于0.5 m,自然伽馬曲線為微齒狀漏斗形(表1)。

表1 長6 段砂質(zhì)碎屑流的巖石類型及其特征Tab.1 Rock types and characteristics of Chang 6 Member sandy debris flow sand body

2.3 砂質(zhì)滑塌砂體特征

砂質(zhì)滑塌指三角洲前緣沉積物受火山、地震等外力觸發(fā),在坡折帶處滑動、滑塌,并就近堆積形成的沉積物。在滑塌過程中,砂體常發(fā)生卷曲,形成包卷層理、砂球和砂枕等構(gòu)造。上覆砂層的不均勻壓力使得下伏泥質(zhì)發(fā)生流動,形成火焰構(gòu)造。腸狀液化砂巖脈為古地震等強烈的觸發(fā)機制引起。與長距離搬運的砂質(zhì)碎屑流沉積物不同的是,此類巖石中的變形層理多呈砂泥巖互層,且泥巖呈連續(xù)的狀態(tài),未被撕裂成泥質(zhì)碎屑。上述典型的砂質(zhì)滑塌砂體構(gòu)造特征在黃陵地區(qū)長6段中均存在,作者將其總結(jié)為具變形層理的塊狀粉砂巖。

具變形層理的塊狀粉砂巖的巖性以灰色塊狀粉砂巖及細砂巖為主,整體呈現(xiàn)出塊狀結(jié)構(gòu),但與具漂浮碎屑的塊狀細砂巖有所不同的是,此種巖石中,砂體常發(fā)生卷曲變形,在粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖中形成包卷層理(圖4d)、砂球構(gòu)造(圖4e)、砂枕構(gòu)造(圖4f)和火焰狀構(gòu)造(圖4g)等變形層理,在泥巖中形成腸狀液化砂巖脈(圖4h)。除此之外,具變形層理的塊狀粉砂巖的頂?shù)捉缑嫔舷聨r性差異大,均為突變接觸。砂巖厚度變化大。自然伽馬曲線主要表現(xiàn)為中幅箱型和齒化箱型(表2)。

表2 長6 段砂質(zhì)滑塌砂體巖石類型及其特征Tab.2 Rock types and characteristics of the Chang 6 Member sandy slumping sand body

2.4 濁流砂體特征

濁流是具牛頓流體性質(zhì)的沉積物流,呈紊流狀態(tài),并且顆粒被紊流支撐以懸浮沉降方式沉積。眾多研究成果表明,只有具紊流特性的濁流才能使沉積物顆粒按相對密度依次下降,形成下粗上細的正遞變層理,從而認為正遞變層理是鑒定濁流沉積物的最可靠標志[4-5]。具有侵蝕性的紊流常使沉積物底部形成底模構(gòu)造和沖刷面。濁流常伴隨砂質(zhì)碎屑流形成或由砂質(zhì)碎屑流轉(zhuǎn)換而成。

水槽實驗中顯示,濁流在橫向上擴散面積較大,但縱向上厚度較薄。多期次發(fā)育時,常與泥巖互層,形成薄層粉砂巖。以上正粒序粉砂巖和薄層粉砂巖(圖5,表3)等濁流砂體的標志在研究區(qū)巖芯中均可見到。

圖5 長6 段沉積構(gòu)造的巖芯照片F(xiàn)ig.5 Core photos of sedimentary structures of Chang 6 Member

正粒序粉砂巖的巖性主要為灰色、褐灰色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖,粒度下粗上細,顯示出明顯正粒序(圖5a,圖5b),偶見小規(guī)模平行層理和交錯層理。底部多見沖刷面(圖5c)和槽模(圖5d)、溝模(圖5e)和重荷模(圖5f)等底模構(gòu)造,頂部為漸變界面。砂巖厚度較小,一般小于2.0 m。自然伽馬曲線為中幅齒化鐘形(表3)。薄層粉砂巖為灰色、灰褐色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與黑灰色泥巖不等厚互層,互層的頂?shù)捉缑娑酁橥蛔兘佑|,厚度較小,一般小于0.5 m。自然伽馬曲線為指狀,無明顯韻律(表3)。

表3 長6 段濁流砂體巖石類型及其特征Tab.3 Types and characteristics of turbidite sand body of Chang 6 Member

3 不同類型砂體儲層差異性分析

砂體類型不同,所形成的儲層必然有差異。通過對研究區(qū)230 個巖石薄片、80 個圖形粒度以及84 個掃描電鏡樣品的分析、統(tǒng)計,認為長6段主要為巖屑長石細—粉砂巖和長石巖屑細砂巖。進一步對不同類型砂體的碎屑成分、填隙物成分、碎屑結(jié)構(gòu)及儲集空間類型進行統(tǒng)計分析,得到砂質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)滑塌和濁流砂體的巖石學特征及儲集空間特征,并對其差異性進行對比分析。

3.1 不同類型砂體巖石學特征對比

3.1.1 碎屑成分特征

由研究區(qū)不同類型砂體碎屑成分含量統(tǒng)計表可以看出,3 種類型砂體的石英、長石和巖屑含量差異不大(表4)。但相比較而言,砂質(zhì)碎屑流砂體中石英、長石的總含量達到了70.46%,高于其他兩類砂體,而其巖屑含量略低于其他兩類砂體(僅占10.00%);濁流砂體的情況正好相反,石英、長石含量低,巖屑含量高;砂質(zhì)滑塌砂體各碎屑成分的含量處于兩者之間。

表4 不同類型砂體碎屑成分含量統(tǒng)計表Tab.4 Statistics of the content of detrital components of different types of sand bodies

3.1.2 膠結(jié)物特征

研究區(qū)填隙物以膠結(jié)物為主,分析不同類型砂體膠結(jié)物的類型及含量(表5),可以看出,濁流砂體的膠結(jié)物總含量(15.46%)高于砂質(zhì)滑塌砂體(14.97%)和砂質(zhì)碎屑流砂體(14.71%)。

表5 不同類型砂體膠結(jié)物含量統(tǒng)計表Tab.5 Statistics of cement content of different types of sand bodies

3 種類型砂體中膠結(jié)物主要包括伊利石膠結(jié)、綠泥石膜膠結(jié)、綠泥石填隙物膠結(jié)和方解石膠結(jié)等4 種類型。3種砂體的伊利石膠結(jié)物含量相當;砂質(zhì)碎屑流砂體中的綠泥石膜膠結(jié)和綠泥石填隙物膠結(jié)含量明顯高于其他兩種砂體;濁流砂體的方解石膠結(jié)物含量高于砂質(zhì)滑塌砂體和砂質(zhì)碎屑流砂體。

3.1.3 碎屑結(jié)構(gòu)特征

對黃陵地區(qū)長6段不同類型砂體的顆粒分選性進行統(tǒng)計分析,結(jié)果如表6所示??傮w看來,3 種類型砂體的分選性以好、中、中—差和差等4 種類型為主??傮w來講,砂質(zhì)碎屑流砂體的分選性最好,砂質(zhì)滑塌砂體次之,濁流的分選性最差。其中,砂質(zhì)碎屑流砂體以中等及好分選性為主,部分分選性較差;砂質(zhì)滑塌砂體的分選性主要為中等、好、中—差及差等4 種;濁流砂體以差分選性為主,中、中差分選性次之,好的分選性極差。

表6 不同類型砂體分選性頻率統(tǒng)計表Tab.6 Frequency statistics of different types of sand bodies

3.2 不同類型砂體儲集空間對比

儲集空間是儲層好壞的評判標準之一,通過大量的鑄體薄片研究可知,黃陵地區(qū)長6段存在8 種主要儲集空間(表7)。其中,長石溶孔、殘余粒間孔和巖屑溶孔的總含量最高,粒間溶孔、晶間孔、微裂隙和沸石溶孔的含量次之,碳酸鹽溶孔含量較少。值得注意的是,長石溶孔和殘余粒間孔在研究區(qū)的相對含量分別為45.4%和40.2%,其總含量約占長6儲層中所有孔隙的85.6%,可見這兩種孔隙基本控制了研究區(qū)優(yōu)質(zhì)儲層的發(fā)育。

表7 長6 段不同類型砂體的孔隙類型絕對含量統(tǒng)計表Tab.7 Statistics of absolute content of pore types of different types of sand bodies in Chang 6 Member

通過對黃陵地區(qū)砂質(zhì)碎屑流、砂質(zhì)滑塌和濁流砂體的孔隙類型絕對含量統(tǒng)計可知(表7),砂質(zhì)碎屑流砂體中包含除晶間孔外的所有7 種孔隙,而砂質(zhì)滑塌和濁流砂體包含的孔隙類型都只有5 種。其中,砂質(zhì)碎屑流砂體的殘余粒間孔最為發(fā)育,絕對含量高達0.91%,長石溶孔含量次之,絕對含量為0.78%。殘余粒間孔的孔隙大、喉道較粗、連通性好、邊緣整齊且較平直(圖6a,圖6b)。掃描電鏡資料顯示,少量伊利石、高嶺石和綠泥石等黏土礦物充填殘余粒間孔。部分殘余粒間孔被孔隙襯墊式綠泥石膠結(jié)物包裹,此種綠泥石膠結(jié)物有效增加了巖石的機械強度并抑制石英次生加大,對殘余粒間孔的保存十分有利。長石溶孔的孔隙呈蜂窩狀,大小不等,邊緣形態(tài)不規(guī)則(圖7a,圖7b),多為鋸齒狀或港灣狀,是酸性水介質(zhì)沿長石解理和雙晶面選擇性溶蝕的結(jié)果。大量發(fā)育的殘余粒間孔和長石溶孔,使得砂質(zhì)碎屑流砂體的物性最佳(平均孔隙度10.02%,平均滲透率0.18 mD)。砂質(zhì)滑塌砂體所包含的孔隙含量次之,主要發(fā)育長石溶孔,相對較低的孔隙含量導致其物性相應變差(平均孔隙度7.95%,平均滲透率0.05 mD)。濁流砂體中的孔隙含量最低,主要孔隙類型雖也是長石溶孔和殘余粒間孔,但其含量是3 種砂體中最低,導致物性最差(平均孔隙度5.23%,平均滲透率0.01 mD)。

圖6 長6 段砂巖殘余粒間孔顯微特征Fig.6 Microscopic characteristics of residual intergranular pores of Chang 6 Member

圖7 長6 段砂巖長石溶孔的顯微特征Fig.7 Microscopic characteristics of intragranular pores of Chang 6 Member

4 不同類型砂體成巖作用分析

成巖作用是控制孔隙結(jié)構(gòu)差異的關鍵因素。不同類型砂體的沉積作用決定了孔隙結(jié)構(gòu)的原始面貌,而其后期在成巖過程中經(jīng)受不同程度的壓實、膠結(jié)、溶蝕或破裂等成巖作用的改造后,最終形成了不同的儲集面貌[26-29]。

4.1 壓實作用及其差異性

壓實作用是儲層致密化的最主要原因。壓實作用最直觀的證據(jù)之一是砂巖中碎屑顆粒接觸類型的變化,如圖8 所示,砂巖中的碎屑顆粒之間主要為點—線接觸,反映砂巖經(jīng)歷了一定的機械壓實作用。在地質(zhì)情況相近的地層中壓實作用對物性的影響主要與碎屑巖儲集層的礦物成分和結(jié)構(gòu)有關。通常情況下,碎屑巖成分中剛性礦物石英的硬度較高,具有最強的抗壓能力,其次是長石,巖屑硬度最差;在結(jié)構(gòu)上,粒度越大,分選性越好,抗壓實能力越強。

圖8 長6 段砂巖機械壓實顯微特征Fig.8 Mechanical characteristics of mechanical compaction of Chang 6 Member

從不同類型砂體巖石學特征來看,砂質(zhì)碎屑流砂體的石英含量高、顆粒分選好,使得其抗壓實能力增強,因而殘余粒間孔最為發(fā)育,絕對含量達0.91%(表7),同時也具有良好連通性(圖8)。相反,濁流砂體塑性巖屑含量高、整體粒度較細、顆粒分選性較差,在壓實作用下更易損失原始孔隙,導致殘余粒間孔很不發(fā)育,只有0.17%(表7)。砂質(zhì)滑塌砂體的碎屑成分的含量介于上述兩種砂體之間,但結(jié)構(gòu)成熟度比砂質(zhì)碎屑流差很多,導致其殘余粒間孔絕對含量較低,僅0.28%。

4.2 膠結(jié)作用及其差異性

膠結(jié)作用是自生礦物沉淀堵塞孔隙的過程。膠結(jié)作用主要使孔隙度和滲透率降低,但在某些情況下又能為孔隙的保存和溶蝕作用提供物質(zhì)基礎。研究區(qū)膠結(jié)類型多樣,主要包括伊利石(圖9a)、高嶺石(圖9b)、綠泥石(圖9c,圖9d)和碳酸鹽膠結(jié)物。伊利石、高嶺石和晚期形成的碳酸鹽膠結(jié)物堵塞孔隙,直接對儲層物性產(chǎn)生不利影響;綠泥石膠結(jié)物以孔隙襯墊和孔隙充填形式產(chǎn)出(圖9c,圖9d),孔隙襯墊綠泥石是主要產(chǎn)出形式,其發(fā)育不僅能增加巖石的機械強度,還可以在一定程度上抑制石英的次生加大,有效降低后期壓實作用對原生孔隙的縮小影響,使得孔隙得以保存。因其為膜狀包裹在巖石表面,又名為綠泥石膜膠結(jié)物。

圖9 長6 段砂巖中的自生黏土礦物膠結(jié)的顯微特征Fig.9 Microscopic characteristics of cementation of authigenic clay minerals of Chang 6 Member

通過對不同類型砂體膠結(jié)物含量統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),砂質(zhì)碎屑流砂體、砂質(zhì)滑塌砂體和濁流砂體中膠結(jié)物總含量分別為14.71%、14.97%和15.46%,含量較高的膠結(jié)物勢必導致濁流砂體中膠結(jié)作用最為強烈。值得注意的是,砂質(zhì)碎屑流砂體中綠泥石膜膠結(jié)物含量明顯高于其他兩類砂體,伊利石和方解石膠結(jié)物含量很低(表5),這為砂質(zhì)碎屑流砂體中殘余粒間孔的保存起到一定積極作用。

4.3 溶蝕作用及其差異性

研究區(qū)長6段溶蝕孔隙占總面孔率的55.75%,是最重要的孔隙類型。因而溶蝕作用對本區(qū)儲層改造十分有利。溶蝕強度受巖石流體性質(zhì)、碎屑組分的穩(wěn)定性和滲透性的共同影響。研究區(qū)碎屑組分中含有大量不穩(wěn)定的長石、巖屑及自生礦物,這為溶蝕作用的發(fā)生提供了一定的物質(zhì)基礎。關于巖石流體中酸性物質(zhì)的來源,一般有早期大氣淡水和后期有機酸兩種途徑。早期大氣淡水溶蝕形成的孔隙,在壓實作用下消失或被膠結(jié)物充填,多半無法保存,且因大氣淡水從地層表面進入長6段,其溶蝕作用會隨著儲層埋深的增加而減弱。而后期長7段烴源巖中有機質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化形成的有機酸等酸性物質(zhì)被排烴壓力擠壓進入長6段,使孔隙流體變?yōu)樗嵝裕龠M長石等易溶物質(zhì)的溶解,形成溶蝕孔隙。由于長7段比長6段埋深更大,有機酸進入長6段后,會隨著地層埋深變淺而逐漸減少??傊?,大氣淡水和有機酸對長6段儲層的溶蝕方向完全相反。統(tǒng)計顯示,自長亞段,溶蝕孔的相對含量為42.88%57.34%58.29%,說明本區(qū)溶蝕作用以有機酸溶蝕為主。

不同類型砂體的孔隙類型絕對含量統(tǒng)計結(jié)果見表7,可以看出,研究區(qū)中砂質(zhì)碎屑流砂體長石溶孔含量最高,為0.78%,砂質(zhì)滑塌砂體次之,為0.68%,濁流砂體中長石溶孔含量最少,為0.53%。由此可見,砂質(zhì)碎屑流砂體中的溶蝕作用最為強烈,這也與砂質(zhì)碎屑流巖石學組分中更高的可溶物(長石)含量及酸性物質(zhì)有關。

4.4 破裂作用及其差異性

破裂作用是碎屑巖地層在強烈的構(gòu)造運動中產(chǎn)生裂縫的過程。由圖10 裂縫特征可以看出,研究區(qū)裂縫非常發(fā)育,既有巖芯中明顯可見的大縫,也有顯微鏡下顯現(xiàn)的微縫。研究表明,裂縫的發(fā)育對儲層非均質(zhì)性的影響較大,且主要分布在砂質(zhì)碎屑流砂體中,尤其是規(guī)模較大的構(gòu)造縫,常作為油氣運移的通道溝通長7段烴源巖和長6段儲集層,為油氣聚集創(chuàng)造有利條件。砂質(zhì)滑塌砂體和濁流砂體的破裂作用不強,較少見到裂縫發(fā)育其中。

圖10 長6 段裂縫特征Fig.10 Crack characteristics of Chang 6 Member

通過一系列對比分析,總結(jié)不同類型砂體的沉積、儲層特征。砂質(zhì)碎屑流砂體主要發(fā)育大段厚層塊狀細砂巖,層流的特性使其保持了顆粒較大、分選性較好、泥質(zhì)含量較低的特征,剛性礦物石英含量高,結(jié)構(gòu)成熟度高;在同等埋深情況下,較高的石英含量和分選性對殘余粒間孔的保存起到了關鍵性作用;膠結(jié)物總含量較低(平均≤15.00%),且其中綠泥石膜膠結(jié)物含量較高,為孔隙的保存及喉道的發(fā)育都提供了有利條件。同時,由于溶蝕、破裂等建設性成巖作用較強,使得砂質(zhì)碎屑流砂體砂體中殘余粒間孔和長石溶孔兩種主要孔隙含量較高,裂縫發(fā)育。以上優(yōu)勢,最終形成了砂質(zhì)碎屑流砂體較好的儲層物性。

濁流砂體,因其處于水動力最弱的深湖平原,能量較低的沉積環(huán)境使其只能搬運黏土雜基等質(zhì)量較輕的顆粒,成為研究區(qū)粒度最細的、常與泥質(zhì)互層發(fā)育的砂體,此類砂體的膠結(jié)物含量最高,顆粒分選最差,強烈的壓實作用和膠結(jié)作用導致其長石溶孔和殘余粒間孔的含量最低,物性最差。砂質(zhì)滑塌砂體在研究區(qū)發(fā)育規(guī)模較小,雖其整體粒度與砂質(zhì)碎屑流砂體差異不大,但在沉積過程中卷入大量泥質(zhì),致使膠結(jié)物含量高,物性介于砂質(zhì)碎屑流砂體和濁流砂體之間。

5 結(jié)論

(1)黃陵地區(qū)延長組長6段為深湖重力流沉積,根據(jù)巖性、沉積構(gòu)造等特征,研究區(qū)砂體可進一步分為砂質(zhì)碎屑流、濁流和砂質(zhì)滑塌3 種類型。

(2)長6段儲層巖性為巖屑長石細—粉砂巖和長石巖屑細砂巖,儲集空間以長石溶孔和殘余粒間孔為主,主要成巖作用包括壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用和構(gòu)造破裂作用。

(3)不同類型砂體儲層對比分析發(fā)現(xiàn),砂質(zhì)碎屑流砂體主要發(fā)育大段厚層塊狀細砂巖,其剛性礦物石英含量高,結(jié)構(gòu)成熟度高,膠結(jié)物含量相對最低,同時由于溶蝕、破裂等建設性成巖作用較強,因而所形成的儲層質(zhì)量相對最好,是研究區(qū)內(nèi)最有利的勘探目標。

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