松辽盆地三肇凹陷扶杨油层碳酸盐胶结物发育特征

2016-05-23张世祥李松源

地下水 2016年2期

张世祥，李松源

(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712)

张世祥，李松源

(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712)

[摘要]扶杨油层是松辽盆地致密油勘探重要的目的层，碳酸盐胶结作用是造成储层致密的重要原因，揭示碳酸盐胶结物特征对认识和评价扶杨油层致密储层具有重要意义。本文通过岩心精细描述、岩石薄片鉴定和孔渗分析，详细介绍了碳酸盐胶结物的宏观和微观特征。研究表明：扶杨油层孔隙度主体为6%～18%，小于12%的样品占60%以上；渗透率小于1×10-3μm2的样品占70%以上，碳酸盐胶结物是扶杨油层主要的胶结物类型，碳酸盐含量与孔隙度和渗透率总体呈负相关关系。方解石主要以微晶和亮晶为主，微晶方解石主要以孤立状分布，亮晶方解石呈连晶状胶结。砂岩底部物性差，碳酸盐含量高，中上部物性变好，碳酸盐含量低。扶杨油层多以砂泥互层或薄砂厚泥组合为特征，砂岩顶底泥岩较发育，砂泥互层结构有利于泥岩中粘土矿物转化过程中分离出来的钙、铁、钾等离子进入毗邻的砂岩中，并在砂岩内富集和沉淀，从而形成碳酸盐胶结物。

[关键词]扶杨油层；三肇凹陷；致密油；碳酸盐胶结物

松辽盆地是中国东北部的一个大型中、新生代沉积盆地，处于北亚陆间区和环太平洋陆缘区的交接位置，由西部斜坡区、北部倾没区、中央坳陷区、东南隆起区和西南隆起区等一级构造单元构成，中央坳陷区是最重要的油气富集单元，大庆长垣、齐家-古龙凹陷、三肇凹陷等是中央坳陷区主要的二级构造单元。

白垩纪时期是盆地发育的主要阶段，沉积了厚达万米的非海相火山岩、火山碎屑岩及正常河流相、湖泊相和沼泽相碎屑岩地层。从上至下，盆地盖层发育下白垩统火山岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组；上白垩统青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组和新生界地层。

经过多年的勘探开发工作，目前已发现扶杨、高台子、葡萄花、萨尔图、黑帝庙等油层组，本次研究对象为长垣—三肇凹陷泉头组的扶杨油层。泉头组沉积时期盆地处于沉陷阶段，沉积相类型主要为三角洲相和湖泊相，包括河道、天然堤、决口扇、水下分流河道、水下天然堤、河口坝和前缘薄层砂等微相类型。

1岩石学特征

泉头组扶杨油层岩性包括：细砂岩、粉砂岩、含粉砂细砂岩等，岩性总体偏细，岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主(图1)。石英含量范围19.7%～64.29%，平均28.87%；长石含量范围16.28%～40.26%，平均34.94%；岩屑含量范围16.67%～53.03%，平均36.19%；杂基含量1%～45%，平均9.35%；胶结物以方解石类为主，含量1%～55%，平均9.99%，其他胶结物还包括次生石英、次生长石等类型。

2物性特征

扶杨油层孔隙度范围0.8%～25.2%，平均10.88%，主体为6%～18%，小于12%的样品占60%以上；渗透率范围(0.01～87.3)×10-3μm2，平均为1.172×10-3μm2，小于1×10-3μm2的样品占70%以上(图2和图3)。因此，扶杨油层总体属于致密储层。

一般情况下，胶结物总体不利于孔隙的保存，并会降低储层的渗透率。由于碳酸盐胶结物是扶杨油层主要的胶结物类型，碳酸盐胶结物含量对储层物性有重要的影响，从图4和图5可以看出，碳酸盐含量与孔隙度和渗透率总体呈负相关关系。

图1　三肇地区扶杨油层砂岩成分三角图

图2　三肇地区孔隙度分布直方图

3碳酸盐胶结物发育特征

3.1碳酸盐胶结物微观发育特征

碳酸盐主要为方解石和(含)铁方解石，白云石类较少，方解石包括早期方解石和晚期方解石。薄片下，方解石主要以微晶和亮晶为主，微晶方解石主要以孤立状分布(图6-a)，亮晶方解石呈连晶状胶结，交代原始碎屑颗粒，严重堵塞了孔隙(图6b)。

图3　三肇地区渗透率分布直方图

图4　三肇地区孔隙度与碳酸盐含量关系图

图5　三肇地区渗透率与碳酸盐含量关系图

3.2碳酸盐胶结物宏观发育特征

通过岩心观察发现，碳酸盐对储层物性和含油性也有重要的影响，碳酸盐含量一般在一套砂岩底部20～40 cm范围内和薄层砂岩中较发育，碳酸盐含量富集砂岩段内砂岩略显灰白色，滴酸强烈起泡，与碳酸盐含量低的层段相比，其含油性差，一般为干层(图7 )。经统计也表明，一套砂岩中多为底部物性差，碳酸盐含量高，中上部物性变好，碳酸盐含量低(图8)，与图4、图5具有较好的一致性。