咸化湖盆滩坝砂体孔隙演化模式:以切克里克凹陷为例
2021-11-23江小青乔富海
周 莉,崔 俊,施 奇,江小青,乔富海
(中国石油青海油田公司 勘探开发研究院,甘肃 敦煌 736202)
碎屑岩储层孔隙演化是储层研究的重要内容之一,不同的沉积环境,不同的成岩过程导致储层孔隙演化千差万别[1]。咸化湖盆碎屑岩储层物性既受原始沉积相带控制,也受成岩作用影响,尤其以胶结作用、溶蚀作用对储层物性影响最为显著[2]。柴达木盆地西部南区(简称柴西南)是柴达木盆地油气勘探的重点领域,从古近系到新近系纵向发育多套含油层系,盆地石油探明地质储量32.2%分布于柴西南。切克里克凹陷位于柴西南区祁漫塔格山前缘,整体被南部的切克里克断裂、北东部的ⅩⅢ断裂、西部的Ⅷ断裂围绕,勘探面积260 km2,周边已发现昆北、扎哈泉、乌南油田。近期在切克里克凹陷钻探的切探2井,在上干柴沟组(N1)滩坝砂体获得高产工业油气流,取心资料显示,储层埋深4 740 m,孔隙度平均值为14.0%,渗透率平均值49.9 mD,该埋深范围发育如此优质碎屑岩储层在柴西南尚属首次发现,本文通过实验分析,结合地质背景,分析了该套储层的储层特征及孔隙演化过程,建立孔隙演化模式,以期指导柴西南岩性油气勘探。
1 地质背景
表1 切克里克凹陷扎18井烃源岩参数表
2 储层特征
研究区储层以细砂岩、中砂岩为主,块状结构(见图3a~图3b),岩石颗粒分选好、磨圆好,杂基含量低,胶结物以方解石为主,局部见硬石膏斑块状胶结(见图3c~图3 d),胶结程度纵向上具非均质性,单套砂体从中心向上下胶结物含量有增加趋势;成分成熟度低,以岩屑长石砂岩为主(见图4)。石英含量18%~35%,平均27.8%;长石含量23%~42%,平均32.6%,岩屑含量14%~39%,平均19.8%,填隙物含量6%~21%,平均13.5%,以方解石为主,含量5%~20%,平均9.3%,硬石膏胶结局部发育,为斑块状胶结,含量0~12%,平均4.3%,泥质含量低,含量0~5%,平均1.0%。
储层孔渗相关性好(见图5),物性纵向上具明显差异(见图6),取心段底部为薄层粉砂岩,胶结程度强,物性差,中部砂体孔隙发育,以粒间孔为主,溶蚀特征明显(见图3f~图3 g)。砂体顶部胶结作用逐步增强,物性变差。砂体中部孔隙发育带孔隙度平均值为14.0%,渗透率平均值为49.9 mD。
3 成岩作用及成岩阶段
上干柴沟组(N1)沉积时期,古柴达木湖盆已演化为咸水湖盆,咸化湖盆碎屑岩储层具有独特的成岩作用过程[6]。成岩早期成岩环境为碱性环境,方解石胶结普遍发育,局部见硬石膏斑块状胶结(见图3c~图3e),方解石胶结一方面减少了原生孔孔隙空间,另一方面使岩石固结、抵制压实作用,同时为后期酸性流体溶蚀作用的发生创造了条件。中成岩早期烃源岩热演化生成大量有机酸,成岩环境转变为酸性环境,抑制了方解石胶结作用进一步发生,同时有机酸对方解石胶结物、长石等易溶颗粒进行溶蚀形成次生孔隙(见图3f~图3 h),该成岩阶段开始出现石英次生加大,以Ⅰ~Ⅱ级加大为主(见图3k)。因此,研究区碎屑岩储层主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用。研究区泥岩热解Tmax值为440 ℃,镜质体反射率为0.95%,结合自生矿物特征、孔隙类型等分析,研究区储层成岩作用阶段为中成岩A期。
4 孔隙演化过程及模式
5 结论与建议
1)研究区N1地层发育滩坝砂体,与烃源岩近源接触,有优先捕获油气的优势,具有形成岩性油气藏的条件。
2)研究区滩坝砂体以细-中砂岩为主,分选好、磨圆好,杂基含量低,胶结物以方解石胶结为主,局部为硬石膏斑块状胶结,砂体顶底胶结程度强,砂体中部胶结程度弱。
3)研究区砂体中部孔隙发育,砂体顶底胶结致密,孔隙不发育,孔隙为粒间孔,溶蚀特征明显,砂体中部平均孔隙度为14.0%,平均渗透率为49.9 mD,孔渗相关性好。
4)建立了研究区滩坝砂岩孔隙演化模式:成岩早期砂体顶底形成胶结致密带,保护砂体中部原生孔隙;成岩中期下伏烃源岩生成的有机酸沿断裂向砂体运移,酸性流体对方解石胶结物、易溶颗粒溶蚀,形成次生孔隙,进一步改善储层物性。