南八仙油田第三系储层物性及其影响因素研究

2013-01-06严钰童李建明长江大学地球科学学院湖北武汉430100

长江大学学报(自科版) 2013年8期

严钰童，李建明（长江大学地球科学学院，湖北武汉430100）

1 区域地质背景

柴达木盆地南八仙油田第三系储层为一套砂、泥互层沉积构造。储层岩性大多为粉砂岩、泥质粉砂岩、细砂岩等，广泛的河流相砂体构成了良好储集体❶。其中新近系储层岩性以粉砂岩（包括泥质粉砂岩）占绝对优势（占60%～100%），其次为细砂岩（占5%～40%）；古近系储层岩性则以细砂岩和粉砂岩为主，前者所占比例为21．43%～75．79%，后者为6．28%～78．57%。南八仙油田第三系储层自下而上发育有第三系渐新统下干柴沟组下段E13、下干柴沟组上段E23、中新统上干柴沟组N1、上新统下油砂山组N12、上油砂山组N22共5套地层。

2 储层物性特征

依据中国石油天然气油气储层评价方法分类标准（1997），对研究区13口取心井的岩心样品的孔隙度和渗透率进行分析，结果表明，南八仙油田第三系储层物性总体较好，其中新近系砂岩储层的孔隙度和渗透率普遍较高，属高-中孔高渗型储层；古近系砂岩储层则受深埋藏晚期成岩作用影响导致物性变差，为低孔中渗型储层（见表1）。总体上，南八仙油田第三系储层5套地层物性特征评价如下：N22储层为中孔低渗，N12储层为中孔中渗，N1储层为低孔低渗，E23储层为中孔低渗，E13储层为特低孔低渗。

3 储层物性影响因素

3．1 岩性特征对物性的影响

通过对南八仙油田63块岩心样品的统计，可以看出不同岩性储层物性相差比较大（见表2）。南八仙油田第三系储层粉砂岩-中砂岩的物性较好，而含砾砂岩物性差。粒度中值大小对储层物性有很大影响［1］，成份成熟度等因素对储层物性也有一定的影响。随着成分成熟度的增加，孔隙度具有减小的趋势，而渗透率则相应变大（见图1和图2），说明成份成熟度等对储层物性有一定影响。随着粒度中值的增加，孔隙度和渗透率均有减小的趋势，但减小速率不一致（见图3和图4），说明粒度中值大小对储层物性有很大影响。

表1 南八仙油田第三系储层岩样物性数据表

表2 不同岩性储层物性统计表

3．2 粘土矿物对物性的影响

粘土矿物胶结现象在该研究区非常普遍，且孔隙度随着粘土矿物含量的增大呈减小的趋势，与前人的研究［2］一致。高岭石呈点状充填在粒间，容易堵塞孔隙，使渗透率明显降低，但高岭石含量的增加又可以造成晶间微孔的增加，从而改善储层物性［3］；伊／蒙混层矿物呈丝片状，容易堵塞喉道，使孔隙空间减小；伊利石在孔隙中呈桥状分布容易堵塞孔喉，还将原始粒间孔隙分割成微细孔隙，使渗透率降低（见图5和图6）；自生绿泥石多生长于碎屑颗粒表面而使孔隙度减小［4］。

3．3 成岩作用对物性的影响

1）压实、压溶作用通过镜下观察及扫描电镜观察，在南八仙油田第三系储层中不同井段存在压实和压溶现象，以1000～1200m、1500m左右和1700～1900m等井段最为明显，可见碎屑颗粒紧密填集，颗粒之间线接触-凸凹接触，颗粒边缘有溶蚀现象。压溶作用对储层物性影响有双重性，一方面由于颗粒压实溶解加大，使颗粒之间的孔隙、喉道减小，降低了碎屑岩储层的储集和渗透能力；另一方面是由于压溶作用产生了大量微孔。

2）胶结作用南八仙油田第三系储层碎屑岩胶结作用比较发育，从上至下胶结物有粘土、泥晶方解石、微晶-亮晶方解石、硅质、铁方解石、白云石、石膏、硬石膏以及少量铁白云石、黄铁矿等，对物性有影响的主要是粘土矿物、碳酸盐岩以及硅质的胶结作用：①粘土矿物胶结含量较多，在整个井段内对岩石孔隙、喉道均有影响。根据扫描电镜分析，认为粘土矿物胶结主要有伊／蒙混层，绿泥石、伊利石、高岭石等，其存在于颗粒边缘，以颗粒充填或衬边、包壳方式形成粘土膜，在晚成岩阶段对喉道的渗透性影响较大。②硅质胶结主要是在早成岩晚期和晚成岩阶段的石英次生加大，由于石英次生加大边和自生石英堵塞孔隙和喉道，在一定程度上破坏了原生孔隙［5］，所以在一定程度上使孔隙度和渗透率显著变小。③碳酸盐胶结物对储层物性起双重作用，一方面堵塞孔隙，降低储层物性；另一方面胶结物在储层的沉淀中起支撑作用，降低砂岩的压实程度，为酸性水溶蚀和次生孔隙形成创造条件［6］。

3）溶解作用南八仙油田第三系储层的溶解作用虽然不是十分广泛，但是对储层的储集性能改变有重要作用，是次生孔隙形成的主要原因。通过常规薄片和铸体薄片观察，发现溶解作用主要发生在方解石晶体内，形成晶内溶孔，溶孔边缘成港湾状。

3．4 沉积相对储层物性的影响

前人对沉积相与成岩作用（储层）耦合关系的研究表明［7-8］，沉积相的发育直接影响了沉积岩的成岩作用，是对沉积岩物性起着关键作用的控制因素。不同沉积微相类型的储层物性不一样，整体上看，水下分流河道砂体的储层物性最好，其次为河口坝砂体，远砂坝和席状砂砂体储层物性较差，其原因主要如下：分流河道砂岩形成于强水动力条件，砂岩得以充分分选，颗粒粗、分选好且储层厚度较大；河口坝形成的水动力条件较弱，颗粒较细、分选较差；远砂坝砂岩形成的水动力更弱，颗粒更细、分选更差。