南阳凹陷魏岗油田储层沉积特征与油气分布规律

2018-03-26李黎明李小霞陈雪菲张本书伍学军王金旗

石油地质与工程 2018年1期

李黎明，李小霞，陈雪菲，张本书，伍学军，王金旗

（1. 中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州 450046；2. 中国石化河南油田分公司采油一厂）

随着我国东部地区勘探程度的不断深入，主要含油气盆地中较易发现的构造油藏日益减少，油气勘探的重点也由构造油藏转为岩性油藏。魏岗油田位于南阳凹陷东部构造带，整体为鼻状构造背景，处于多物源交汇处，水动力条件复杂，河道频繁摆动，具备形成岩性油藏的基础。在古近系核桃园组目的层沉积时期, 南阳凹陷主要物源来自西北部的师岗凸起和东北部的社旗凸起，形成金华–张店和沙堰–焦店两个三角洲体系[1]。本次研究旨在结合储层沉积、构造、成藏作用，综合分析油气成藏主控因素，寻找下步岩性类圈闭的潜力目标区。

1 地质概况

南阳凹陷为南襄盆地中的一个沉积凹陷，以唐河低凸起与泌阳凹陷相隔，面积约3 600 km2，是新野断层和其诱导出的断层控制下形成的南陡北缓的扇形楔状断陷盆地。

魏岗油田东南部与牛三门次凹相邻，西南部邻近东庄次凹，南面接北马庄油田，以新野断裂为界，处于魏岗–北马庄含油气鼻状构造带的主体上。该地区古近系自下而上划分为玉皇顶组、大仓房组、核桃园组和廖庄组，组成了一个完整的沉积旋回，旋回中部的核桃园组（核二段、核三段）是凹陷的主要含油层段[2]。

2 储层特征分析

魏岗油田储层岩性以浅灰色中、细砂岩为主，含砾砂岩、粉砂、泥质粉砂岩次之。岩石成分、结构成熟度中等偏高，成分以石英为主、长石次之，分选性及磨圆度均较好；砂岩碎屑平均含量：石英为67%，长石10%，岩屑23%，以粉砂岩为主，平均粒度中值0.112 mm。

储层孔隙度17.79%～27.20%，平均24.9%，渗透率0.102～0.050 μm2，平均0.497 μm2，物性较好；西南部的杨坡区物性变差，平均孔隙度18%、平均渗透率0.191 μm2（表1）。

表1 魏岗油田油层物性统计

魏岗油田储层孔隙类型有原生粒间孔、扩大粒间孔、粒内溶孔等。原生粒间孔约占55%、扩大粒间孔约占28%，反映出魏岗油田成岩作用程度低，次生改造较弱。原生粒间孔形态多呈三角形、四边形、椭圆形，以三角形和椭圆形为主，表面较平整。次生孔隙形态一般不规则，表面粗糙。孔喉半径中等，粗歪度，最大流动孔喉半径25.86 μm，平均孔喉中值半径 6.60 μm，均值 7.78 μm，歪度 1.25。平均有效流动孔喉半径下限为 3.5 μm，最大为8.15 μm，有效孔隙体积40%～70%、平均58%，束缚水孔隙体积达42%，平均视孔喉体积比0.98，平均退汞效率46%。属粗喉孔型较均匀类储层。

3 储层展布特征

在井震结合、层序骨架剖面约束前提下，采用“建立典型井剖面，旋回对比，多井闭合”[3]的原则，对研究区关键井主要目的层开展精细小层对比研究。电阻率（RT）能够准确地反映出各类砂体界面和夹隔层的信息，自然电位（SP）受井径影响小，能较好地区分砂泥岩，并较为清楚地反映各级旋回特征，两者能反映出岩石组合特征，故主要选择电阻率和自然电位曲线进行小层划分与对比[4]。以此为基础对该区沉积储层展布特征进行了分析，结果表明该区储层主要受控于两大沉积体系：西部的焦店三角洲及东北的金华–张店三角洲。

焦店三角洲及金华–张店三角洲两大沉积体系对该区储层的控制呈“此消彼长”态势，金华–张店三角洲规模大，焦店三角洲仅控制杨坡一带。至沉积早期，魏岗地区主要受到张店三角洲的控制；晚期开始，焦店三角洲砂体逐渐开始发育。

4 沉积特征分析

魏岗油田位于金华–张店复合三角洲和焦店三角洲的交汇处，沉积砂体主要为两大三角洲前缘砂体。核二段沉积时期是南阳凹陷的主要沉降期，湖盆范围最为广泛，水体最深[5]，沉积环境为半深湖、浅湖水进型三角洲前缘沉积，沉积了一套以水下分支河道、河口坝及辫状沟道为主的厚度较大的具有较好储集性能的砂质沉积物[6]。该时期水域最广，生油层和储集层发育好，因此核二段是魏岗油田油层和储量分布最集中的层段。

图1 魏岗油田砂组砂岩厚度等值线分布

4.1 测井相分析

在沉积微相的研究中，通过对自然电位（SP）、自然伽马（GR）测井曲线的幅度、形态、顶底接触关系、曲线光滑度及曲线形态组合特征与取心井沉积微相的研究，建立区内测井相标志。不同沉积微相具有不同的测井相特征，水下分支水道微相自然电位呈钟形、箱形，曲线光滑或呈微齿状，上部渐变，下部突变。河口坝为中等幅度的漏斗形，远砂坝为中低幅度的指状形，支流间湾呈低平曲线（图2）。

4.2 沉积微相典型特征

魏岗油田总体处于湖相沉积背景，受东西两大沉积体系的共同控制，湖水的周期性进退形成部分河道砂体和河口坝砂体相互叠置，水下分流河道改道频繁[7]。本次研究选取具有代表性的两个小层，即受控于西部沉积体系的24小层和受控于东部沉积体系的30小层。

5 油气分布规律

魏岗鼻状构造位于东庄生油次凹以东，紧邻牛三门生油次凹，东部牛三门凹陷半地堑形态明显，烃源岩厚度大，南27井附近最大厚度可达250 m，其暗色泥岩平均厚度明显大于西部[8]。该区油源条件较好，是油气运移的有利指向区。该构造为一向东南方向倾没的鼻状构造，被一系列北东向北掉断层切割成多个有利的断鼻断块圈闭[9]。油气聚集于断鼻、断块高部位，油藏类型主要为断鼻、断块及断层–岩性油藏，多种油藏共生。油气聚集受构造和储层双重因素的控制。

图2 三角洲测井相模式

5.1 油气聚集与构造的关系

魏岗鼻状构造之上断层以北东、北东东向为主，形成一系列断鼻、断块，剖面上断层以反向阶梯状组合为主[10]。断层作为油气运移通道，具有时效性、地段性和相对性[11]，决定了断层通道作用的复杂性。魏岗油田断层发育，油气沿储层由低部位向高部位运移，遇到活动期断层时发生侧向或者垂向调整。油气主要聚集在鼻状构造轴线及其邻近地区，除了魏岗鼻状构造主轴线以外，在杨坡鼻状构造也有油气聚集，沿魏岗鼻状构造主轴线由南向北含油高度逐渐降低，在魏北官庄地区尤为明显。南部油藏类型丰富，断鼻块及断层–岩性油藏发育；北部距离油源较远油藏类型主要为断鼻断块油藏，含油高度较小，层序垂向上以“牙刷式”油藏为特征（图3）。

5.2 油气聚集与沉积相带关系

（2）杨坡地区储层展布主要受焦店三角洲的控制，其物源供应相对不充足，影响范围基本局限在研究区西部地区杨坡一带；

（3）魏岗鼻状构造主体储层展布受金华–张店三角洲的控制，在平面上储层分布广，覆盖范围大。不论是东北还是西北砂体，由物源向湖方向，物性整体逐渐变差，储层逐渐变薄直至尖灭。在适宜条件下，油气运移到鼻状构造东西两翼，高部位靠岩性封堵，侧缘靠断裂遮挡，可形成断层–岩性油藏；若为单独砂坝，可能形成砂岩透镜体油藏；

（4）含油区块主要分布在河口坝微相中，少部分在水下分流河道微相中（图4）。