腰英台油田储层特征及影响因素分析

2014-12-16甘文军

石油地质与工程 2014年5期

关键词：英台成岩泥质

甘文军

（中国石化东北油气分公司松原采油厂，吉林松原131123）

1 基本地质特征

腰英台油田构造位置处于松辽盆地中央坳陷区南部长岭凹陷东北部大情字井低凸起带与东部华字井阶地的结合部，紧邻黑帝庙次凹。

1．1 构造特征

腰英台区块划分成四个油气成藏区带：西部低幅度构造带、中部斜坡带、中部地堑带、东部地垒带。目前在这四个油气成藏区带发现了腰西、1号、2号、3号和4号共五个含油区块。

1．2 沉积特征

腰英台油田青山口组属松辽盆地南部的保康沉积体系，位于盆地西南端，水系自南西流向北东，与盆地的长轴斜交，古地形坡度较缓，流域长，为远物源缓坡河流－三角洲沉积体系。由于湖水进退频繁，湖岸线摆动幅度较大，致使不同地区、不同层位的砂体类型及分布特征差异较大。主要含油层段青一段和青二段的沉积特征也有不同，青一段为三角洲前缘－前三角洲沉积，青二段为曲流河沉积－三角洲平原－三角洲前缘沉积；其中三角洲前缘亚相可细分为水下分流河道、河口坝、席状砂及分流间湾等微相。三角洲活动频繁，各种微相砂岩在垂向上交替出现，造成平面和纵向上砂体发育的差异性。

1．3 地层划分

腰英台油田自下而上依次发育青山口组（K2qn）、姚家组（K2y）、嫩江组（K2n）、四方台组（K2s）、明水组（K2m）、泰康组（N2t）、第四系（Q），地层累计厚度达1 900～2 300 m。其中青山口组可分为青山口一段、青山口二段和青山口三段，是研究区内最重要的含油气层位，发育自生自储的构造－岩性复合油气藏［1］。

2 储层岩石学及结构特征

2．1 储层岩石学特征

大量岩石薄片鉴定结果表明，长岭凹陷腰英台油田主要含油层系青山口组储层岩石类型主要为长石砂岩。岩石颗粒主要为长石、石英及岩屑，且长石的含量较高。分选中等，磨圆中等－较差，砂岩成分成熟度较低、结构成熟度中等－较低。青山口组主要含油层段为青一段和青二段，两段储层岩石成分各有不同，青二段石英含量平均21．2%，长石含量平均52．77%，岩屑含量平均17．9%；青一段石英含量平均32．91%，长石含量平均41．27%，岩屑含量平均23．69%。

2．2 储层结构特征

研究区储层以碎屑岩为主。碎屑结构特征是指碎屑岩内各结构组分的特点和相互关系，主要包括碎屑颗粒的结构、胶结物和杂基结构、孔隙结构等特征［2］。

2．2．1 碎屑颗粒结构特征

根据薄片鉴定结果可知，腰英台油田储层主要为细砂岩、粉砂岩，其颗粒分选中等，磨圆程度为次棱角状－次圆状。粒度是碎屑颗粒最主要的结构特征，它不仅可用于区分岩性粗细，进行碎屑岩粒度分类，还可用于对介质性质、搬运过程等环境特征进行分析。腰英台油田岩石颗粒粒径0．02～0．32 mm，平均为0．07 mm，从粒度分析结果可知，该区储层主要为细砂岩、粉砂岩。

2．2．2 胶结物和杂基结构

碎屑岩中碎屑颗粒和填隙物间的关系称为胶结类型或支撑方式。根据薄片镜下分析可知，腰英台油田储层的支撑方式均为颗粒支撑，颗粒的含量明显高于杂基，颗粒与颗粒之间的接触方式有点接触、线接触、点－线接触三种类型。另外，若按照颗粒和填隙物的相对含量和相互关系可以识别出孔隙式胶结、压嵌式胶结、孔隙－压嵌式胶结、压嵌－接触式胶结以及孔隙－接触式胶结等五种胶结类型。

2．2．3 孔隙结构及类型

孔隙结构特征主要受控于孔隙和喉道［3］。由压汞资料分析表明，本区储层的孔隙结构较复杂，非均质程度较高，孔隙的最大连通孔喉普遍偏小，而且变化区间较大。在37块压汞样品中，孔喉半径分布范围为0．071～6．1μm。Ⅰ类储层孔喉半径主峰位1．6～2．5μm（图1），平均中值压力0．55 MPa，平均排驱压力0．18 MPa。核磁测井T2分布显示可动峰面积较大，不可动峰面积较小，核磁处理束缚水饱和度较低。孔喉分选系数0．1～1．67。峰值孔喉体积占23%～30%。据扫描电镜资料，孔隙中常见粘土充填、含铁碳酸盐胶结及石英、长石的次生加大现象，这些作用均减小了孔隙和喉道的半径，致使微孔隙发育，孔隙结构复杂。

图1 Ⅰ类孔隙结构孔喉半径分布

根据铸体薄片、扫描电镜镜下观察，腰英台油田孔隙类型有四种：粒间孔、溶蚀孔、微孔、裂缝。粒间孔孔径一般20～40μm，有相互连通较好的孔喉，也有不连通的死孔，泥质和碳酸盐充填于孔隙中，分布于颗粒表面，构成复杂的孔隙网。粒间孔、溶蚀孔、微孔是流体储集的主要场所，也是流体流动的通道，裂缝在一定程度上改善储层的渗透性。

3 储层物性特征

3．1 岩心物性分析结果

据岩心物性分析，研究区青二段Ⅳ油组、Ⅴ油组、青一段Ⅱ油组、Ⅲ油组储层平均孔隙度分别为9．3%、12．66%、7．5%、13．59%，平均渗透率分别为0．22×10－3μm2、7．49×10－3μm2、0．09×10－3μm2、4．3×10－3μm2，碳酸盐含量平均分别为12．28%、11．63%、12．58%、6．87%。因此，储层物性评价青二段Ⅳ油组为特低孔超低渗储层［4］，青二段Ⅴ油组为低孔特低渗储层，青一段Ⅱ油组为特低孔超低渗储层，青一段Ⅲ油组为低孔特低渗储层。

3．2 储层非均质性分析

沉积环境的差异影响储层物性在平面和纵向上的变化。物性好的部位，砂岩厚度较大，孔隙度、渗透率值较大，主要分布于水下分流河道中央及河口坝处，而河道两侧及其它环境的砂层储层物性较差。

储层物性常常受到岩石中泥质含量、灰质含量的影响。不同层段沉积环境存在较大的差异，导致不同层位的砂岩物性及泥质含量在垂向上的变化有所差异。在油田1号区块中部的DB25－3－1井青二段砂岩储层中，泥质含量表现为中间低，向上向下增加，对应的孔隙度和渗透率值为中部大、上下小的特点；在青一段Ⅱ油组砂岩储层中，从底部向上存在泥质含量逐渐增大的变化趋势，对应的孔隙度和渗透率值从底部向上则存在逐渐减小的变化特点。

4 储层物性的影响因素

4．1 沉积微相控制着储层的物性

腰英台油田砂岩储层的沉积相整体属于三角洲前缘亚相，发育有水下分支河道、分支间湾、河口坝、远砂坝、席状砂等微相。储层砂体类型为水下分支河道砂、河口坝、远砂坝、席状砂等。

特定沉积环境形成了岩石颗粒粗细变化、泥质含量变化的储集层。水下分流河道和河口坝储层岩性相对较粗，尤其是水下分流河道下部（冲刷面之上）和河口坝上部，水动力较强，沉积颗粒较粗，泥质含量少，岩性较纯，储层相对厚，均质性好，储层物性较好；随着三角洲向湖盆方向水体能量减弱，细粒物质增多，泥质含量增加，储层岩性变细、多发育有泥质条带，物性变差，非均质性增强，如水下分流河道上部、远砂坝席状砂等相带。因此，沉积微相控制储层岩性及物性。

4．2 碎屑成分及分选程度的影响

由于长石的亲水性和亲油性比石英强，当被油或水润湿时，长石表面所形成的液体薄膜比石英表面厚，在一般情况下这些液体薄膜不能移动，因此，它在一定程度上减少了孔隙的流动截面积，导致储层渗透率变小。研究区碎屑成分主要为长石，从而降低了储层的渗透性。泥质含量少、较纯净且厚度较大的均质储层，物性较好，孔隙度一般14%～20%，渗透率大于1×10－3μm2。反之泥质含量较多、非均质性强或有钙质胶结的储层，物性变差，孔隙度一般10%～14%，渗透率小于1×10－3μm2。在其它条件相同时，砂岩颗粒粒径越大，物性越好［5］。碎屑岩储层物性不仅与粒径有关，而且与岩石颗粒的分选程度也有很大的关系。分选差的碎屑岩，因细小的碎屑充填了颗粒间孔隙和喉道，不仅降低了孔隙度，而且也降低了渗透率。

4．3 填隙物特征的影响

从薄片分析可知，研究区储层中杂基成分以泥质为主，且在埋藏成岩作用中以较稳定的方式存在，并可因压实作用而堵塞孔喉，因此杂基含量和储层物性间往往成反比关系。腰英台油田胶结物主要为自生粘土矿物和碳酸盐，储层中粘土矿物成分主要以伊利石为主，含量较高的伊利石呈发丝状、片状充填在粒间孔隙内，横跨孔隙或沿喉道伸展，使储层物性变差。

4．4 成岩作用的影响

成岩作用是影响储层物性的主要因素之一。成岩作用对储层的影响是伴随着埋深的增加及成岩作用的增强而产生的。它可以改变储层矿物颗粒之间的接触关系和孔隙结构特征［6］。成岩作用的影响是通过压实、胶结和溶蚀作用对储层的改造来实现的。通过镜下观察，研究区储层处于早成岩阶段晚期，多种成岩作用特征明显，成岩作用对储层的影响表现为破坏储层物性的成岩作用和改善储层物性的成岩作用，且以破坏储层物性的成岩作用为主。破坏储层物性的成岩作用主要包括压实、压溶作用和胶结作用，而改善储层物性的成岩作用主要是溶蚀作用。