阿姆河右岸基尔桑地区牛津阶生物礁储层特征及控制因素

刘 勇 杨洪志 刘义成 朱文旭 别 沁

1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.中国石油西南油气田公司输气处工艺研究所

1 区域地质概况

土库曼斯坦阿姆河右岸地区是中亚天然气重要气源和中国—中亚天然气管道的源头，位于土库曼斯坦东部阿姆河与乌兹别克斯坦边界之间的狭长区域[1－2]。盆地发育经历了二叠纪—三叠纪裂陷期、侏罗纪—古近纪始新世裂后热沉降期和渐新世—新近纪抬升改造3个阶段[3－6]，构造类型多样。晚白垩世赛诺曼期处于整体沉降初期，海盆边缘的碳酸盐岩台地形成边缘生物礁（丘）沉积（A区）与深水斜坡堡礁（丘）沉积（B区）[7]。B区绝大部分礁丘岩性圈闭均较有规律地分布在各隆起构造带上，形成典型的构造—岩性圈闭气藏，含气性较好，礁丘基尔桑气田即在此类复合圈闭发育区。

基尔桑气田自上而下钻遇新近系、古近系、白垩系、侏罗系[8]；中下侏罗统滨海相碎屑岩为该区主力烃源岩，上侏罗统牛津阶碳酸盐岩为优质储集岩，上侏罗统提塘阶巨厚盐膏层为区域性盖层。

中侏罗统卡洛夫阶致密层状石灰岩（XVI）与下伏碎屑岩呈不整合接触，其上的牛津阶主要发育石灰岩夹少量白云岩和石膏，牛津阶上部为基末利阶高伽马泥灰岩（GAP）。其中，牛津阶自下而上可分为4层：含生屑块状石灰岩层（XVa2）、致密岩层（XVZ）、含生屑块状石灰岩层（XVa1）、含生屑厚层状致密灰岩层（XVhp）（表1）。

表1 B区块中部卡洛夫—牛津阶地层特征表

2 牛津阶生物礁储层特征

2.1 储集岩岩性以生物礁灰岩为主

基尔桑地区储层主要为礁灰岩及礁滩灰岩。从邻区Cha－21井及工区Gir－22井的取心资料显示，该区储集岩以前缘斜坡礁滩相灰色生物灰岩、生屑灰岩、粒屑灰岩为主（图1），未发生白云化。

图1 取心井岩心描述照片

在礁体发育层段XVhp—XVa1层顶部岩心发育针状溶孔、溶洞，未充填，反映伴随礁体纵向生长，顶部间歇性暴露，溶蚀作用强烈。

2.2 储集物性以中孔低渗为特征

通过取心井岩心物性分析结果，Gir－22井孔隙度大于3.5%的储层占30.32%，储层段平均孔隙度为5.5%，渗透率为0.95mD，中孔低渗。对比 Cha－21、Gir－22、Sdash－21井 XVhp段储层物性，以 Sdash－21井最好（图2）。结合区域资料，该区主要储集层类型包括：孔隙型、裂缝—孔隙型和裂缝型3类，以裂缝—孔隙型为主，局部发育裂缝—孔洞型。

2.3 储集空间以次生溶蚀孔洞和裂缝为主

溶孔与溶洞集中发育于XVhp层中部至XVa1层上部，受埋藏溶蚀、充填作用的改造，溶蚀孔洞大小不一（以大、中洞为主），成蜂窝状，面孔率较高。溶洞内见半透明自形晶方解石晶粒，半充填至全充填。裂缝可见构造缝与成岩缝，并主要为构造缝。构造缝多以高角度垂直缝出现；成岩缝主要为压溶缝、溶蚀缝和晶间缝。沿裂缝发育溶蚀扩溶现象显著，缝内亮晶方解石全充填或半充填[9]（图1、图3）。溶蚀作用发育层段岩心较破碎。裂缝不发育层段其溶蚀孔洞也不发育（图3）。

图2 基尔桑地区取心井岩心物性分析统计图

图3 Gir－22井XRMI裂缝孔洞分析图

储层段集中发育于牛津阶中上部XVhp－XVa1层（图3），储层段缝洞成像测井响应明显，Gir－22井成像测井解释的有效缝洞段经取心证实有3m左右。非储层段岩性致密。

储层孔隙喉道以孔隙孔道与晶间孔道为主。其中孔隙孔道以管状为主，喉道较宽（0.5～5.0μm），多分布于颗粒岩中，是最主要的渗滤通道；晶间孔道以片状为主，较狭窄（0.02～0.5μm），是次要的渗滤通道。

2.4 储层纵横向分布特征

纵向上基尔桑气田牛津阶储层发育在XVhp、XVa1、XVz及XVa2层，除了XVhp和XVa1储层连续性较好外，其他层段储层连续性差；横向上储层分布不连续，呈团块状、条带状分布（图4）。

地震储层预测结果表明：XVhp及XVa1层主要分布在基尔桑地区东北部，Gir22—Gir2井一带厚度最大，介于30～50m，储层平均孔隙度介于4.0%～6.0%，向南厚度减薄；向西储层主要发育在Ila－21、Shi－21井和Gir－4井区，储层厚度介于30～40m，平均孔隙度介于4.0%～6.0%。XVz—XVa2层的分布与XVhp—XVa1层类似，整体厚度较薄，一般小于20m（图5）。

图4 Sdash－21—Gir－21—Gir－6—Gir－21井储层对比剖面图

图5 基尔桑地区储层预测平面分布图

3 礁储层发育的控制因素

3.1 沉积相控制礁体分布，确定了储层整体格局

中上侏罗统沉积时期，沉积环境为浅水陆棚区，卡洛夫—牛津阶为碳酸盐岩台地沉积。受古地貌和海平面升降的控制，发生了多期海侵事件。海平面相对变化和造礁生物生长沉积速率之间的平衡促进了生物礁体的纵向建隆生长[10－12]。

受海平面的不断上升和古地貌的控制，先期形成的礁体一部分被海水淹没消亡，一部分位于古构造较高部位的礁体随着海平面的上升不断向岸追补、继续生长；海平面相对变化率与碳酸盐岩台地造礁生物沉积速率之间的平衡不断打破，沉积物可容空间震荡式变化，在生物礁纵向建隆构造顶部发育的叠置生屑滩遭受周期性暴露溶蚀，形成了礁滩复合体储层。

3.2 溶蚀作用改善了储层品质，进而控制了优质储层分布

受周期性海平面升降变化及区域构造抬升的影响，造成大气淡水淋滤、溶蚀改造，表生期礁滩体顶部发育溶蚀孔洞，形成的针状溶孔清晰可见。

侏罗纪之后地层逐层沉积覆盖，埋藏期随着地层烃类的充注，酸性流体沿区域断裂系统向礁滩复合体产生进一步的扩溶，表现为沿裂缝发育不规则溶孔、溶洞，少量被亮晶方解石充填，未充填部分见残余沥青质（图3）。溶蚀作用改善了储集岩的储、渗性能，进一步提高了储层品质。

3.3 构造裂缝的发育程度是储集体高产富集的重要因素

礁型油气藏通常为典型的岩性圈闭气藏，构造裂缝发育程度对于改善储集性能非常显著。近断裂、近主裂缝带的礁体含气概率高，气藏规模大。在中新生代稳定沉陷后期，基尔桑地区构造活动在靠近斜坡—台地边缘外带表现较为强烈，发育大量的高角度缝、斜交缝或网状缝。

该区发育近东西向走滑断层与近南北向逆掩断层（图5），断距局部地区大于100m。在北东向构造较高部位及断层交汇处更易形成断裂，在该区域钻井获油气井成功率较高，如Gir－21井及Gir－22井均钻遇储层并获高产油气流，日产气均超过百万立方米，取心资料看也反映出该区域裂缝相对较发育（图3）。Gir－21井钻遇牛津阶顶部储层即发生井漏、井喷，测试折算无阻流量日产天然气超过480×104m3，说明构造裂缝不仅沟通了纵向发育的多套储层，而且增加了储层储渗能力，是储集体高产富集的重要因素。

4 结论

1）土库曼斯坦基尔桑地区牛津阶主要为礁灰岩储层，储集空间为溶孔、溶洞和裂缝；储层段平均孔隙度为5.5%，渗透率为0.95mD，属中孔、低渗。纵向上储层主要发育在XVhp、XVa1层；平面上储层主要分布在东北部Gir22—Gir2井一带。

2）沉积相控制礁体分布，确定了储层整体格局；溶蚀作用改善了储层品质，进而控制了优质储层分布；构造裂缝是储集体高产富集的重要因素。

3）礁型油气藏通常为典型的岩性圈闭气藏，构造裂缝发育程度对于改善储集性能非常显著，近断裂、近主裂缝带的礁体含气概率高，气藏规模相对较大；因此，建议下一步加强基尔桑地区裂缝预测研究。

4）深水斜坡上也可能具有有利的礁丘储层发育，并且可能储集丰富的油气资源，这已由阿姆河基尔桑气田所证实，这个认识对于国内优质碳酸盐岩礁滩储层基本发育于台地边缘的观点有较大突破，给我们提供了一个方向：对于以前未认识到的深水区域，是否也有类似储层？

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