准噶尔盆地永进地区西山窑组储层特征及影响因素

2015-07-02修金磊刘胜涛丁洁荧

石油地质与工程 2015年3期

修金磊，王晓，刘胜涛，缪颢，丁洁荧

(1.中国石化胜利油田分公司西部新区研究院，山东东营 257000；2.中国石化河南石油工程有限公司地质录井公司；3.中国石油新疆油田分公司采油一厂；4.中山大学地球科学与地质工程学院)

修金磊1，王晓2，刘胜涛3，缪颢1，丁洁荧4

准噶尔盆地永进地区侏罗系西山窑组埋深达到6 000 m，主要为低孔渗-特低孔渗储层。通过对西山窑组储层的岩石学特征、孔隙结构特征的分析认为，储层储集空间类型以残余粒间孔和次生溶孔为主；通过对沉积相带、地层压力、储层埋深和成岩作用等储层影响因素研究分析，确定研究区有利储层分布的主控因素为沉积微相、异常压力及不整合对储层的改造三个方面。综合考虑以上因素，确定研究区内永2-永1-永3一线为有利储层发育区域。

准噶尔盆地；永进地区；储层特征；沉积微相；异常压力

准噶尔盆地永进地区位于莫索湾凸起南翼，侏罗系西山窑组埋深5 800～6 100 m。受埋深影响，储层物性以低孔-特低孔、低渗-特低渗储层为主，但钻遇侏罗系西山窑组的多口井均见到不同级别的油气显示，特别是永1井在5 873～5 888 m测试日产轻质油72.07 m3、气10 562 m3，这说明在埋深6 000 m左右的深层，仍发育物性较好的碎屑岩储层。近几年，永进地区侏罗系西山窑组已经成为众多学者、专家们的研究对象，但前人的研究[1-2]，重点主要在层序地层、沉积体系、油气成藏规律及储层描述等方面，对深层有利储层控制因素及分布方面的研究较浅。因此笔者从储层基本特征入手，探讨了该区沉积相、储层结构、地层压力、不整合等因素对储层物性的影响，明确了永进地区有利储层发育的影响因素与分布规律。

1 储层特征

永进地区区域构造上处于准噶尔盆地中央坳陷西段的莫南凸起及沙湾凹陷之间，北邻莫索湾凸起(图1)。受车莫古隆起在侏罗纪末期剧烈抬升的影响[3]，永进地区侏罗系遭受了大范围的剥蚀，在区内残留了西山窑组、三工河组和八道湾组，缺失了齐古-喀拉扎组与头屯河组，侏罗系西山窑组与上覆白垩系呈地层不整合接触。

1.1 储层岩石学特征

永进地区西山窑组储层以岩屑(38%～91%，均值58%)、石英 (5%～45%，均值28%)为主，长石(3%～24%，均值19%)次之(图2)。岩屑成份主要为火成岩和变质岩，火成岩岩屑主要为喷出岩，变质岩岩屑主要为石英岩和石英片岩等；分选中等-差，磨圆次圆-次棱状，颗粒支撑，点、线、凹凸接触均发育，孔隙、压嵌式胶结为主，见次生加大、薄膜式胶结，泥质杂基一般2%～4%，灰质或白云质胶结物含量3%～5%。总体分析，西山窑组储层成份成熟度和结构成熟度较低。

图1 准噶尔盆地中部3区块工区图

1.2 孔隙特征

通过岩石薄片、扫描电镜及岩心观察，永进地区孔隙类型有剩余原生粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、泥质微孔、微裂缝、层理缝等，以剩余原生粒间孔、粒间溶孔和层理缝为主。溶孔的作用不可忽视，从薄片观察看，粒间溶孔和粒内溶孔普遍存在，特别是在西山窑组煤上红层中有较多出现,虽然含量不及剩余原生粒间孔，但其对有利储层发育具有两个方面的意义：①增加了储层的孔隙度和渗透率；②次生孔隙发育的地方，原生孔隙也较发育。另外区内薄片上发现的微裂缝及岩心上发育的层理缝较大地提高储集层渗透性。

图2 永1井和永2井西山窑组储层砂岩分类

1.3 物性特征

从岩心物性特征分析看，永1、永2、永6等井的岩心分析孔隙度集中分布在5%～9%，渗透率主要分布在(0.2～0.7)×10-3μm2，属于特低孔-特低渗储集层(表1)。考虑到取心资料较少而物性较好岩心受层理缝的影响呈片状，无法进行物性分析，且后期试油试采地层有出砂现象，综合分析实际储层物性应好于岩心分析结果。另外通过对西山窑组储层测井解释分析，孔隙度分布范围3.08%～14.24%，平均孔隙度7.46%，孔隙度大于8%的储层占55.0%，孔隙度5%～8%的储层为33.2%；渗透率测井解释一般为(0.01～6.5)×10-3μm2，考虑到区内裂缝较为发育，其实际渗透率将优于测井解释结果，并结合前人的研究[4]，认为区内低孔、低渗储层较发育。

表1 永进地区西山窑组砂岩储集层储层物性统计

2 储层主要影响因素

储层物性主要受到沉积作用、后期成岩作用、储层埋深与后期改造等的共同影响[5]。沉积作用是储层形成的基础，成岩作用是在沉积基础上对储层的改造，因此沉积环境为影响储层物性的主要因素。另外通过分析认为区内发育的异常高压及区域不整合的风化淋滤也对改善储层物性起到了重要作用。

2.1 沉积相带

沉积相带对储集层储集性能的影响[6]主要表现在对储层发育、砂岩成分和结构成熟度、砂岩粒级的控制作用。三角洲分流河道微相水动力强且稳定，砂岩粒度较粗、颗粒分选性和磨圆度提高、泥质岩杂基含量减少、千枚岩及云母等片状塑性岩屑少，这种组成结构提高了砂岩抗压实能力，有利于形成高孔渗性砂岩储集层。研究区西山窑组主要发育浅湖背景下湖泊-三角洲沉积体系，发育水下分支河道、河道间、河口坝、滨浅湖沼泽等4种沉积微(亚)相类型[7]，不同微相控制不同成因储层的发育，其储集物性必然有所差别。通过对不同微相储层的孔隙度、渗透率进行分析可知(图3)，水下分支河道与河口坝的储层物性较好，其孔隙度一般大于9%，渗透率在2×10-3μm2以上，也是该区最为有利的储集层。

图3 永进地区不同沉积微相储层物性相关性

2.2 异常压力

关于孔隙流体超压对孔隙保存的影响已有诸多研究。超压降低了岩石的有效应力，阻止岩石的进一步机械压实并抑制压溶作用的发生，从而使孔隙得以保存[8]。统计研究区西山窑组储层压力与孔隙度的关系(图4)，西山窑组储层压力系数为1.3～1.7，为典型的异常高压，储层孔隙度随着压力的增大而变好，这说明异常高压的存在有效地减缓了压实作用对孔隙度的影响，使其具有较好的储集物性。

图4 永进地区西山窑组压力系数与孔隙度关系

2.3 不整合面

永进地区侏罗系西山窑组与白垩系为典型的不整合接触，前人对此不整合的成因及油气成藏的作用做过一系列研究[9-10]。统计永进地区不同探井西山窑组储层物性与不整合面的距离发现，不整合面的风化淋滤作用明显改善了储层物性。从统计的储层距离不整合面深度和孔隙度关系看(图5)，在距不整合面100 m的范围内，风化淋滤作用较强，储层物性也较好。

从部署探井钻探效果看，永1、永3、永6井油气层均位于不整合面100m范围内，这个范围也是溶蚀孔隙的主要发育区，这说明风化淋滤对储层成岩后的改造起到了关键作用。