昌德气田储层特征研究

2013-01-06纪学雁中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

长江大学学报(自科版) 2013年16期

纪学雁（中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

昌德气田是大庆油田的一个深层气田，位于大庆市大同区、肇州县和安达市境内，构造位于松辽盆地北部徐家围子断陷中西部。气藏具有储层埋藏深、致密低渗透，气井产量低、稳产能力差的特点［1-2］。下面，笔者基于岩心、电性和物性等资料，对昌德气田的多套含气层系的有效储层发育特征进行了研究❶。

1 地层特征

昌德气田主产层发育于早白垩系的登娄库组和营城组地层，登娄库组缺失登一段，营城组缺失营二段、营三段地层（见表1）。

目的层为登三段、登四段砂岩储层，营四段砂砾岩储层和营一段火山岩储层，纵向上砂岩、砂砾岩和火山岩叠置发育，上部为一套河流相砂泥岩地层，中部为一套扇三角洲沉积的砂砾岩地层，下部为一套中酸性火山岩地层，3套地层皆由沉积间断分隔。登娄库组细分为7个小层，其中K1d4Ⅱ层、K1d3Ⅰ层、K1d3Ⅱ和K1d3Ⅲ层是砂岩含气层系的主产层；营城组细分为3个小层，其中K1yc4Ⅰ层和K1yc1Ⅰ层为主要产层。平面上登娄库组砂岩在全区广泛分布，砂砾岩在气田的西部隆起区局部缺失，中酸性火山岩在昌德气田主要发育6个火山岩主体，火山碎屑岩发育广泛，火山熔岩局部发育［3］。

表1 昌德气田地层与气层组层序

2 岩性岩相特征

1）登娄库组登娄库组发育河流相的砂泥岩沉积组合，岩性以泥质粉砂岩和细砂岩为主，其中主产层段登四段发育曲流河相沉积，储层发育的主要沉积微相类型为河床和堤坝，储层中泥质粉砂岩比例最高（25%），其次是粉砂质泥岩（13%）。登三段发育辫状河相沉积，储层发育的主要沉积微相类型为辫状河道和心滩，储层中细砂砂岩比例最高（18．3%），其次是粉砂质泥岩（17．3%）。

2）营四段营四段发育扇三角洲相砂砾岩沉积组合，主要的沉积微相类型为水下分流河道，储层岩性以砂砾岩为主（50%），其次是砾岩（10%）。

3）营一段营一段主要发育火山岩相以及爆发相和溢流相，储层发育的主要亚相是爆发相的热碎屑流亚相、热基浪亚相和溢流相的上部亚相，岩性以流纹质角砾凝灰岩占比例最高（23%），其次是角砾岩（18%），而流纹岩占9%。

3 储集空间及孔隙结构特征

1）登娄库组登娄库组砂岩储层储集空间类型主要为粒间孔和粒间溶蚀孔（见图1（a）和图1（b）），储集空间类型以孔隙型为主。登娄库组砂岩储层孔隙结构共分为5类，即Ⅰ类（粗态）、Ⅱ类（偏粗态）、Ⅲ类（偏细态）、Ⅳ类（细态）和Ⅴ类（极细态）。其中以Ⅴ类、Ⅳ类为主，各占总样品数的42．9%、23．8%；Ⅱ类和Ⅲ类次之，所占百分比均为14．3%，Ⅰ类所占比例较小，只占总样品数的4．8%。

2）营四段营四段砂砾岩储层储集空间类型主要以粒间孔和粒间溶蚀孔为主，裂缝较少（见图1（c）和图1（d））。储集空间类型以孔隙型为主。营四段砂砾岩储层孔隙结构共分为5类，即Ⅰ类（粗态）、Ⅱ类（偏粗态）、Ⅲ类（偏细态）、Ⅳ类（细态）和Ⅴ类（极细态），Ⅴ类又可细分为Ⅴ （1）（极细态，分选较好）、Ⅴ （2）（极细态，分选不好）。其中以Ⅱ类、Ⅳ类、Ⅴ （2）为主，各占总样品数的24．2%、22．6%和25．8%，Ⅴ （1）类次之，Ⅰ类和Ⅲ类所占比例较少，只占总样品数的1．6%和8．1%。

3）营一段营一段火山岩储层储集空间类型主要由孔隙和裂缝组成，孔隙以原生微孔隙为主，裂缝以炸裂缝和少量的构造微裂缝为主（见图1（e）和图1（f）），储集空间类型以微孔隙型为主。营一段火山岩储层孔隙结构共分为3类，即Ⅰ类（偏粗态）、Ⅱ类（偏细态）和Ⅲ类（细态），其中以Ⅱ类为主，占总样品数的50%，Ⅲ类次之，Ⅰ类比例较少，仅占总样品数的10%。

图1 昌德气田储集空间特征

4 储层物性及有效厚度发育特征

1）储层物性登娄库组储层孔隙度主要分布于6%～9%，渗透率主要分布于（0．1～1．5）×10-3μm2。营四段砂砾岩储层孔隙度主要分布于4．8%～6．9%，渗透率主要为小于1．0×10-3μm2。营一段火山岩储层孔隙度主要分布于0．8%～8．8%，渗透率主要分布于（0．001～0．77）×10-3μm2。由于上述3套储层物性皆比较差，因而属于中-低孔、低渗储层。

2）有效厚度发育特征结合气藏地质特点、试气试采特征以及产能分类，采取动静结合的评价方法，建立了砂岩、砂砾岩和火山岩气藏储层评价标准（见表2）。

按照上述分类标准对单井进行统计分析，发现3类储层主要发育Ⅱ类储层。从平面分布上看，有效储层分布也均以发育Ⅱ类储层为主。登娄库组登四段Ⅱ类储层厚度达10m，其次是Ⅲ类储层，厚度约5．5m，发育较好的井区有F1、F4和F2井区；登三段Ⅱ类储层厚度达12m，其次是Ⅰ类储层，厚度约5m，发育较好的井区有F2、F4和F5井区；营四段砂砾岩Ⅱ类储层厚度约40m以上，其次是Ⅰ类储层，厚度约20m，发育较好的井区有F6和F5井区；营一段火山岩Ⅱ类储层厚度约36m以上，其次是Ⅰ类储层，厚度约10m，发育较好的井区有F9和F6井区。

表2 昌德气田储层分类评价表

5 储层发育的控制因素

昌德气田碎屑岩储集岩以砾岩、砂砾岩和细砂岩较为发育。主要成岩作用以机械压实和压溶作用、胶结作用、交代作用为主，溶解作用在砂砾岩中比较发育［4］。压实作用强烈是昌德气田碎屑岩成岩作用的显著特征，尤其以营城组表现明显，主要表现为颗粒的凹凸和缝合线接触、塑性颗粒和云母等的变形等。胶结作用强烈是昌德气田碎屑岩成岩作用的另一显著特征，主要表现为石英的自生加大作用，是导致储层变差的主要原因。交代作用也比较常见，主要为碳酸盐交代各种颗粒及填隙物，交代后的颗粒常呈蚕食状、港湾状和岛屿状等。

昌德气田火山岩储层的成岩作用分为建设性和破坏性2大类，建设性成岩作用冷凝收缩破裂作用、溶解作用、挥发份的逸散作用、压溶作用，其中溶解作用是形成次生溶蚀孔隙的主要成岩作用，对改善储层物性起重要作用；破坏性成岩作用有充填作用、熔结作用、熔浆胶结作用和交代作用，其中充填作用和熔浆胶结作用对储层的破坏程度最大，使储层储集性能及连通性大大降低。