胡力海洼陷储层特征及控制因素研究

2012-11-21许晓宏姚意迅郭增强戴立飞

长江大学学报(自科版) 2012年34期

关键词：碎屑岩洼陷储集

许晓宏，姚意迅，郭增强，戴立飞

(长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

胡力海洼陷储层特征及控制因素研究

许晓宏，姚意迅，郭增强，戴立飞

(长江大学地球科学学院，湖北荆州 434023)

采用钻井、测井、地震等技术，综合化验分析等资料，对钱家店凹陷胡力海洼陷储层的岩性、储集物性及储集空间特征等进行了研究。胡力海洼陷储层的岩性为一套结构和成分成熟度均很低的陆源碎屑岩(主要为中酸性喷出岩、变质岩岩屑和长石)，主要储集空间是粒间溶孔、粒内溶孔和微孔，储集物性为低孔、低渗，储层物性主要受岩性、埋藏深度、沉积相、纵向分布层位的影响，且以沉积作用和成岩作用为主。

胡力海洼陷；储层岩性；储层物性；储集空间；控制因素

钱家店凹陷位于内蒙古自治区科尔沁左翼后旗和通辽县境内，是开鲁盆地一个次级负向构造单元，位于开鲁盆地的东北部。凹陷的西侧以木里图凸起与龙湾筒凹陷相隔，其东北、南侧被架玛吐-宝力格隆起、哲东南隆起所围，与宝格吐、安乐凹陷相望。凹陷由宝龙山、胡力海、西伯营子、衙门营子洼陷组成，面积1280km2，其中胡力海洼陷最为有利[1]。

胡力海洼陷是辽河油田钱家店凹陷中最大的一个次级负向构造单元，构造走向NNE向，面积450km2。凹陷区域地理位置陷自下而上沉积了侏罗系上统义县组、九佛堂组、沙海组、阜新组、白垩系泉头组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组及新生界，其中九佛堂组在该区分布广泛[2]。前人研究认为钱家店凹陷储层由一套结构、成分成熟度均较低的陆源碎屑岩所构成，为低孔、低渗储层[3-4]。综合分析认为，凹陷内储层分布影响着油气富集。为此，笔者通过对工区储层特征及控制因素的研究，为该区下一步勘探开发奠定了基础。

1 储层特征

1)储层岩石学特征碎屑岩的碎屑成分，反映了母岩的岩石类型，从不同成分的含量上，可反映沉积物来源区内的岩石类型和储集岩石的成分成熟度的高低，成熟的储集岩石成分一定以最稳定的石英砂岩为主，长石次之。根据薄片鉴定资料，区内储集层中石英和长石的含量较低，不稳定主份岩屑含量较高，大约有50%以上，岩屑主要为凝灰岩，广泛分布于MSC1中。

通过对样品粒度分析(见图1)表明，大多数岩石都是几种不同粒径组成的混合体，仅有极少数岩石在某一粒径范围了超过了50%，且泥质含量较高。某些碎屑岩几乎包含了从砾到泥所有粒径区间的组分，这表明沉积物没有经过长距离搬运与分选就堆积沉积下来了，从粒度分析图件可以看出，分选性为差或者较差。碎屑岩以次圆-次棱为主，岩心观察中，磨圆性差别较大，既有磨圆较好的砾石，也有几乎没有磨圆的次棱状砾石。同时，不稳定组分的含量较高，也反映了区内岩石的结构成熟度较低。

图1 MSC2中期旋回砂岩C-M图(钱2井、钱18井)及粒度概率累积曲线(钱2井)

2) 储层成岩作用成岩作用研究是储层定性和定量评价的依据[5-7]。

碎屑物质沉积下来并经埋藏之后，其成分和结构将发生一系列变化，这些变化将直接影响储集岩的储集性能。因此，探索成岩作用的特点和规律是寻找有利储集岩的必要环节。研究区的成岩作用有机械压实、化学压实、溶蚀、胶结和交代5种。它们是影响储层发育的“外因”。其中，对储层性能起破坏性的成岩作用主要有压实作用和胶结作用，对储层性能起建设性作用的主要是溶蚀作用[5]。其中以机械压实作用最强烈，对储层物性影响最大。

碎屑岩中不稳定的岩屑组份含量高，尤其是来自洼陷西部变质岩物源中的千枚岩、板岩、片岩，东边的中酸性火山喷发物质，在地下高温、高压条件下，都表现明显的塑性特征，抗机械压实作用很弱。随埋藏深度加大，颗粒排列急趋紧密，由点接触变成以线接触为主，甚至成镶嵌结构，原生孔隙大量消失，渗透率大多小于1×10-3μm2,渗流能力弱，水动力不活跃，制约了次生溶蚀孔大量生成。

因此，埋藏深度在1400～1700m处于早成岩B亚期，保留有较多原生孔隙，次生孔隙同时发育，属混合孔隙带，也具有良好储集性能。埋深1700～2200m处于晚成岩A亚期，机械压实作用强，原生孔隙基本消失殆尽，进入次生溶蚀的粒间、粒内孔隙大量发育阶段，但岩石学类型和物性欠佳，影响了次生孔隙更好发育。推测埋深到2200m以下的九佛堂组中下部，己进入晚成岩B亚期，即稳定压实阶段，次生溶孔亦已消失，但存有少量微孔，物性很差，已丧失储集能力，除非出现大量裂缝。

3)储层物性特征储层的物性主要受沉积作用和成岩作用2个方面控制，而原始沉积物的成分、结构对于埋藏成岩作用、孔隙的演化起着重要的控制作用，沉积条件对储层物性的影响往往也是主要的控制因素。胡力海洼陷主要为一套结构成熟度和成分成熟度都很低的陆源碎屑岩，洼陷储层实测孔隙度、渗透率统计表明，区内主要以中低孔隙度、低-特低渗透率储层为主。孔隙度一般为10% ～16%，渗透率绝大多数小于1×10-3μm2。

2 控制因素

研究区内影响储层的控制因素主要包括岩性、埋藏深度、沉积相、纵向分布层位。

1)岩性对储层物性的控制从某种意义上来说，岩性控制着物性，岩性越粗物性越好。研究区砂砾岩、砾状砂岩、粉砂岩较发育，孔隙度较好，平均值均在10%以上；泥岩、凝灰质砂岩则偏差，可能是因为受泥质、凝灰岩含量高的影响(见图2)。从不同岩性砂体渗透率分布图(见图3)上也可以明显看出，岩性粒度对渗透性也有很大的影响。渗透率的高低与主要参数孔隙度的大小有关，泥质含量的变化也直接影响着渗透率的变化。

2)埋藏深度对储层物性的控制通过对胡力海洼陷钱参1井的岩石样品的分析化验，在埋深小于1000m的底层，岩石孔隙度范围20%～30%，随着埋深的增加，孔隙度也变小，1000～2000m埋深之间，孔隙度范围为3%～10%，到3000m埋深，由于其他因素的影响，孔隙度的变化发生异常，但总体变化趋势正常；渗透率的变化也是随着埋深的增加，渗透率由埋深500～700m处的大于1000×10-3μm2，到埋深为2000～3000m处的小于1×10-3μm2。研究结果表明，孔隙度和渗透率随深度增加而变小，说明目的层埋藏越浅，储集物性越好。

3)沉积环境对储层物性的控制沉积作用控制了碎屑岩储层的成分、结构、粒度、分选、厚度及原始孔隙结构等特征，是深层有效储层发育的内因，是影响储层储集性能的地质基础，不同沉积微相砂岩储集性能之间存在明显的差异。胡力海洼陷西部主要为近岸水下扇相沉积，其中，辫状沟道频繁摆动迁移，砂体多期复合叠置，发育规模大，横向连片性较好。储层物性具明显相控规律，据不同沉积微相孔、渗统计结果(见表1)和孔、渗分布直方图(见图4)，储集砂体中，扇根主沟道、扇中辫状沟道储集物性较好，其次为扇中辫状沟道间。胡力海东部为扇三角洲相，其中前缘砂体孔隙度较好，但杂基含量较高。

图2 不同岩性砂体渗透率分布图图3 不同岩性砂体孔隙度分布图

表1 胡力海洼陷不同沉积微相砂体储层物性对比

图4 不同微相孔、渗分布直方图

4)纵向分布层位对储层物性的控制通过对多个砂层岩心、测井孔隙度的对比分析，发现测井解释与岩心样品分析孔隙度基本吻合，少数砂层误差也在±4%以内，且多数砂层的测井解释孔隙度低于岩心孔隙度(见图5)。基于上述分析，本次研究以目标层段短期旋回为单元，对该区多口井的测井孔隙度分布进行了统计。数据表明纵向上，越往上储层物性越好，可能与凝灰质含量降低有关(见图6)。