东部盆地群下白垩统储层物性特征与影响因素

2020-03-26孟元林陈国松周新桂

中国锰业 2020年1期

张伟，孟元林，陈国松，张磊，周新桂

(1. 东北石油大学地球科学学院，黑龙江大庆 163318； 2. 中国地质调查局油气资源调查中心，北京 100029)

东部盆地群系指中国东北地区依兰—伊通断裂以东的中小盆地群。白垩系的下白垩统生、储、盖层发育[1]，是这一地区的主要勘探目标层段。在东部盆地群下白垩统储层中，已发现了工业油气流和低产油气流。本文试图在搜集相关资料的基础上，结合测试结果，探讨各盆地下白垩统储层的物性特征、横向变化规律及其影响因素，为该地区下白垩统油气勘探提供科学的依据。

1 下白垩统储层物性特征

通过搜集松辽盆地外围东部和北部盆地群下白垩统的大量储层物性数据[1-9]，按照中国石油行业现行孔隙度和渗透率划分标准[10]，对下白垩统储层进行了物性分类(见图1)。整体上看，东部盆地群宁安、珲春、松江下白垩统的储层物性相对较好。

如果按照严格的定义，致密储层是指覆压基质渗透率<0.1×10-3μm2的储层[11]。已有的研究表明，溶蚀作用可以形成次生孔隙，但溶蚀作用使喉道变得更加弯曲和复杂，使得储层的渗透率降低[12-14]。在东部盆地群罗子沟盆地下白垩统储层的孔隙类型主要为次生孔隙，其孔隙度高达21.84%，渗透率仅有0.91×10-3μm2[6]。美国按照孔隙度的大小，把孔隙度大于10%的致密储层称为高孔低渗型致密储层，把孔隙度小于10%的致密储层称为低孔低渗型储层[15]。因此，本文将渗透率小于1×10-3μm2的储层定义为致密储层。研究区内，方正、汤原、宁安、珲春、延吉、松江、蛟河等盆地下白垩统发育常规储层，其他盆地为非常规致密储层(见图1)。

图1 东部盆地群下白垩统储层物性分类及粒度分布

2 物性影响因素

碎屑岩储层的质量(亦即：物性)主要受沉积相、成岩作用以及构造作用的影响与控制[14,16-21]。

2.1 沉积作用对储层物性的影响

2.1.1 储层粒度对下白垩统储层物性的影响

储层沉积物的粒度对于储层的物性，尤其是对渗透率的影响较大[22-23]，粒度越细，储层的渗透率越小(见图1)。而储层的粒度又与沉积环境有关。在早白垩世，研究区北部地区当时是一个统一的大型坳陷盆地，这一原型盆地被称为大三江盆地。晚白垩世末，在挤压构造的作用下，抬升剥蚀，解体为一系列小盆地。在大三江地区，沉积中心的盆地，其储层粒度较细，主要为中细砂岩，发育超低孔超低渗储层(见图1)；而边缘盆地储层粒度较粗，发育中粗砂岩，主要发育超低孔—特低孔—超低渗—特低渗储层。早白垩世时，在研究区南部，存在一个名叫大鸭绿江盆地的沉积盆地。通化盆地和红庙子盆地位于当时大鸭绿江盆地的沉积中心，其储层粒度较细，以极细砂—中砂为主，储层物性较差，主要发育超低孔—特低孔—超低渗储层(见图1)。

2.1.2 储层厚度对下白垩统储层物性的影响

研究区内，下白垩统储层的厚度与物性相关性很好，从大三江盆地边部到中央，储层的厚度逐渐变薄(见图2)，物性逐渐变差(见图1)。在研究区北部的沉积中心，水动力较弱，其储层较薄，以特薄层和薄层为主，主要发育超低孔超低渗储层；而沉积边缘水动力较强，储层较厚，以中厚层为主，发育超低孔—特低孔—超低渗—特低渗储层。在研究区南部，通化和红庙子盆地比较接近沉积中心，其储层厚度主要为特薄层—中厚层；距离沉积中心较远的双阳和柳河盆地的储层较厚，其储层厚度主要为中厚层—特厚层(见图2)。

图2 东部盆地群下白垩统储层厚度平面分布

2.2 成岩作用与储层物性条件

成岩作用是影响储层物性的“后天因素”，决定着储层的最终物性(见表1和图3)。

下白垩统成岩作用越强的盆地，储层物性越差(见图1和图4)。从盆地边部到沉积中心，大三江盆地下白垩统的埋深逐渐变深，成岩作用逐渐增强(见图4)，储层物性逐渐变差(见图1)。

表1 成岩作用对储层物性的综合影响

图3 延吉盆地成岩作用对储层物性的影响

图4 东部盆地群下白垩统储层成岩阶段分布平面(据周新桂2017修改[1])

盆地边部的三江盆地的下白垩统处于早成岩阶段—中成岩阶段，储层物性较好；而位于沉积中心的勃利盆地下白垩统处于中成岩阶段—晚成岩阶段，再加上其沉积环境的水动力较弱，其储层物性最差。虎林盆地、鸡西盆地下白垩统的成岩作用也很强，但位于大三江盆地的边部，沉积环境的水动力较强，储层物性相对较好。由此可见，储层物性受到了沉积作用与成岩作用共同影响。