二连盆地赛汉乌力吉凹陷腾一段储层特征分析

2014-09-18韩冬

地下水 2014年5期

韩冬

(延长石油集团油气勘探公司，陕西延安716004)

二连盆地赛汉乌力吉凹陷的石油地质条件、含油系统、油气分布特征及聚集规律等经过多轮的系统研究，特别是近年来在一些重点凹陷中开展的地震勘探和钻探工作，取得了对隐蔽型油气资源新发现和新突破，但整体上仍处于地震普查阶段。赛汉乌力吉凹陷是二连盆地腾格尔坳陷伸向温都尔庙隆起之上、呈北东向展布、窄而长、小且深的一个不对称双断凹陷，勘探资料较少。所以需要在地震资料和区域钻井(如参数井和探井)资料的基础上，对凹陷内储层进行分析，为后期勘探开发提供依据。

1 地质概况

赛汉乌力吉油田行政区划上隶属内蒙古自治区锡林郭勒盟西南部苏尼特右旗，位于东经 113°06'～113°46'，北纬 42°20'～42°50'之间。该区地处内蒙古高原锡林郭勒盟草原［1］，气候以干旱～半干旱大陆型气候为主，具寒暑剧变的特点，降水量较少，地表为草原，海拔1 110～1 200 m，平均海拔1 160 m，地势平坦，草原辽阔，集二铁路、呼通铁路在附近通过，公路有208国道通过，旗与旗之间，旗与苏木之间有柏油公路相通，公路发展较快，交通较为便利。

赛汉乌力吉凹陷是二连盆地腾格尔坳陷伸向温都尔庙隆起之上、呈北东向展布、窄而长、小且深的一个不对称双断凹陷［2］，凹陷面积约1 000 km2。该凹陷分南、中、北3个次洼，南次洼面积约600 km2，是凹陷的沉积中心(见图1)。

图1 赛汉乌力吉凹陷南部次洼构造位置示意图

2 储层岩石学特征

据哈4、哈1、赛探9等井薄片资料，储集层岩性主要为为砂砾岩(包括细砾岩)和含砾不等粒砂岩。砂砾岩中砂砾成分主要为花岗岩块，部分石英、长石，少量变质岩块、凝灰岩块等。

腾一段砂岩岩石类型主要为长石岩屑砂岩，少量岩屑砂岩，具有成分成熟度低的特征，具体表现为岩屑含量高，平均含量一般在33% ～50%，最高达53%，石英含量一般在21%～40%，长石含量一般在21% ～33%。填隙物均以泥质为主，最高达20%，含量一般为7% ～10%，次为方解石，含量在3%～7%之间。零星分布白云石、菱铁矿和石英次生加大等硅质胶结物。储层发育孔隙型储集空间，主要为粒间溶孔，其次是粒内溶孔和铸模孔，另有高岭石晶间微孔，形成了晶间微孔－铸模孔－粒内溶孔－粒间溶孔的次生孔隙组合。

3 孔隙结构特征

腾一段砂砾岩和砂岩储层不同砂体沉积相带的储集空间有一定差异，分支河道和河道间微相，含泥质较重，面孔率普遍很低，一般仅为0～2%;孔径小，一般仅为＜1～100 μm，且在显微镜下很难看到喉道，反映其连通性较差。而辫状主河道区，面孔率相对较高，一般为3% ～9%，孔径一般为10～150 μm，喉道宽一般为3～10μm，说明其储集空间略好于分支河道和河道间微相。

根据赛汉乌力吉凹陷储层砂岩毛管压力资料统计，K1bt1排驱压力范围在 0.10～1.07 MPa之间，平均为0.33 MPa;中值压力范围在0.72～15.74 MPa之间，平均为4.78 MPa;中值孔喉半径范围在 0.05 ～1.02 μm 之间，平均为0.44 μm;孔喉半径均值 0.33 ～ 3.26 μm，平均为 1.93μm;分选系数 0.75 ～ 10.57 μm，平均为 6.22 μm;最大进汞饱和度分布范围在62.170% ～81.230%，平均为75.674%;退汞效率分布范围在 15.88% ～28.58%，平均为22.54%。这些参数变化范围较大，反映出了孔喉分布的非均质性较强。

4 储层物性特征

根据岩石物性资料，结合测井解释成果，哈1区块有效孔隙度 11.1% ～27.2%，平均 13.4% ，渗透率 0.4 ～24 ×10－3μm2，平均 14.5 ×10－3μm2，属于低孔低渗储层(见表 1)。

表1 储层物性表

5 储层成岩作用

沉积作用研究是揭示储层的成岩作用类型和特征、成岩强度和成岩阶段。成岩作用奠定了砂岩碎屑储层的矿物成分及结构基础，而后期的成岩作用使得储层矿物成分和孔隙结构大为改观，由于成岩作用形成了许多自生矿物，并使储层的孔隙度、渗透率大大降低，但后期的溶蚀作用对砂砾岩储层的孔隙度、渗透率又有一定程度的改善作用［3］。

赛汉乌力吉凹陷腾一段砂砾岩体粘土矿物X－衍射分析结果显示，腾一段储层以伊利石为主，其次是伊/蒙间层，其中伊利石(I)平均含量为70.81%，高岭石(K)平均含量为3.03%，绿泥石(C)平均含量为 2.31%，伊/蒙间层(I/S)平均含量为23.86%，伊/蒙间层比(S)为10%。

5.1 压实作用

机械压实作用贯穿于埋藏成岩阶段的整个过程，是引起砂岩孔隙度降低的主要原因之一［4］。沉积物在上覆重力和静水压力作用下，使原来存在粒间的孔隙水排出，碎屑颗粒重新排列，沉积物密度变大，孔隙度减小，同时云母及其他软组分挤入孔隙，使孔隙体积进一步减小，渗透率变差。在压实作用的过程中还有粘土矿物的析出，主要为呈薄膜状附着在颗粒表面，堵塞孔道，但有利于孔隙的保存。随着上覆沉积物的增加，压力、温度升高，压溶作用发生，形成镶嵌状接触关系，长石加大和石英加大形成，使原生孔隙度进一步减小，孔喉半径缩小，孔渗特性变差。本区压实作用主要表现为:颗粒定向排列影响孔隙发育，大量云母碎片，大量粘土杂基压实使云母变形，砂岩失孔。，之所以具有随着埋深的增加，压实作用增强的特点，主要是由于白垩系沉积物具有低成分成熟度，低成分成熟度表现为岩石中含有一定数量的易压实的塑性颗粒，因而压实作用进行顺利。压实作用严重破坏储集岩的原始孔、渗性，并影响其后的成岩演化，是导致储集岩物性差的重要因素之一。

5.2 胶结作用

白垩系碎屑岩储层中含有一定数量的碳酸盐胶结物，为5%～28%，成分主要为方解石，少量为白云石。方解石、白云石充填孔隙，并交代颗粒。随着地层埋藏深度的增加，温度压力的上升及孔隙水化学性质的变化，使各种成岩自生矿物依次析出，进而产生了胶结充填作用，胶结作用也是导致孔隙度减小、渗透率降低的主要原因之一。本区腾一段储层中填隙物主要是高岭石、水云母、绿泥石膜、硅质、铁白云石、方解石等，除成岩早期形成的绿泥石粘土薄膜外，胶结物主要为伊利石、水云母、铁白云石、方解石等。高岭石、绿泥石、方解石充填使孔隙基本消失。铁白云石生在长石溶孔中，使溶孔体积减少。

5.3 泥质杂基的重结晶转化作用

随着埋藏深度的增加及成岩环境的变化，沉积期充填于孔隙中的泥质杂基向高岭石、伊利石和绿泥石转化。腾一段碎屑岩储层中粘土矿物含量较高，X－衍射分析表明，粘土矿物以高岭石、伊利石、绿泥石和伊/蒙间层矿物为主。泥质杂基在成岩过程中由于孔隙水的物理化学条件发生变化，向高岭石、绿泥石和伊利石转化，在酸性介质中易形成高岭石;在中性介质含K+中易形成伊利石。据岩石薄片鉴定，泥质杂基以充填孔隙形式出现，自生高岭石分布于粒间，自生伊利石、绿泥石环绕颗粒分布。粘土矿物充填孔隙使岩石中孔隙变为微孔隙，粘土薄膜使颗粒的比表面增加，吸附性增强，降低了岩石的储集性能。

5.4 溶解作用与次生孔隙的形成

本区腾一段储层中的次生孔隙主要是由溶蚀作用形成，溶蚀作用形成的粒间溶孔成为该层段的主要储集空间，溶蚀作用主要表现为碎屑颗粒(长石、岩屑)的溶蚀和填隙物(方解石、粘土)的溶蚀，其中以碎屑颗粒的溶蚀最为重要。长石、岩屑沿其解理缝、微裂缝及颗粒边缘被溶蚀，溶孔直径从数微米至数十微米;局部可见较强烈的溶蚀作用而形成的板状溶孔，溶孔的形成也使得孔隙吼道的发育及孔喉间的连通性得到改善。