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[摘 要]通过对陆西凹陷的地震、钻井、分析化验、测井等资料的综合分析,依据层序界面在洼陷区对应于较厚的泥、页岩底面,在斜坡和隆起区往往为不整合面或较厚的砂岩底界面。在区域构造特征、断裂发育特征、沉积及成岩作用研究的基础上[1],探讨了九佛堂组储层特征并分析了砂岩储层发育的控制因素。
[关键词]陆西凹陷;构造解释;沉积相;储层特征;控制因素
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0334-01
0 引言
陆西凹陷是辽河外围的富油气凹陷,庙31井已经展示了马北斜坡良好的油气勘探前景,该井在九佛堂组下段1186.8~1249.8m火山碎屑岩井段中试油,获得自喷日产127m3的高产工业油流。庙31井是辽河外围的第一口百吨工业油流探井,该井的成功钻探改变了对外围九佛堂组传统认识,火山碎屑含量较高的九下段凝灰质砂岩储层不乏有利储集空间,丰富了九佛堂组储集体的岩石类型。该区油气藏的形成及分布受古火山地貌和沉积相带等因素控制,储层变化快、非均质性强,因此必须仔细分析该区沉积岩的类型、特征和储层物性,并充分运用测井和地震资料,进行有效储层识别和预测,进而研究该类油藏成藏规律。
1 研究区概况
本次研究工区位于陆西凹陷东北部,西临包601井,东到包34井,2011年在该地区进行三维地震攻关采集,满覆盖60km2,一次覆盖达到135km2。工区内探井16口,评价井3口,其中工业油流井7口,探明储量167万吨,控制储量108万吨,而本次项目重点研究区—五十家子庙洼陷至马北斜坡勘探程度较低,2012年完钻的庙31井获百吨工业油流,也展示了该区具有较大的勘探潜力。
2 砂岩储层特征
2.1 岩石学特征
本区九佛堂组储层根据研究需要分为两大类:正常砂岩储层和火山碎屑岩储层。
岩石成分主要由中酸性火山碎屑和变质岩物质组成。岩石学分析表明,稳定组成份石英含量少,一般为1~30%,而不稳定组成份岩屑含量高,一般为30~90%,除部分样品为岩屑长石砂岩和长石砂岩外,主要为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和相应成分的杂砂岩等低成分成熟度的岩石类型[2]。
该区火山碎屑岩储层类型主要发育有凝灰岩、沉凝灰岩、引爆角砾岩等岩石类型[6](图1)。凝灰岩的火山碎屑物质含量在大于90%,岩石碎屑物質粒径主要是<2.0mm,由晶屑、玻屑组成,少量岩屑,火山凝灰结构。沉凝灰岩火山碎屑含量50%~90%,成岩方式主要以“岩石固结”,岩石具有沉火山碎屑岩结构,即碎屑颗粒可见不同程度的磨圆。火山碎屑物以晶屑、玻屑为主,还有岩屑。
2.2 储层物性特征
本区正常砂岩储层主要发育在九上段,岩性为砂岩、细砂岩、含砾砂岩,单层厚度一般3m~5m,属辫状河三角洲前缘沉积砂体,其成分成熟度和结构成熟度均较低,局部物性相对较好。该区钻井钻遇九上段砂体孔隙度平均值为23.0%,渗透率平均值为12.592×10-3μm2,属中孔低渗型储层[3]。
该区九下段火山碎屑岩埋深相对较浅,普遍在900-1800m之间,压实成岩作用弱,而且受持续火山活动影响,后期改造作用强,岩心观察凝灰岩粒间孔隙、构造缝非常发育,储层物性好于其它区块火成岩。通过岩心实测孔渗数据统计,九下段岩体孔隙度平均值为6.2%,渗透率小于145×10-3μm2,属特低孔中-特低渗型储层。
2.3 空隙类型及空隙结构特征
本区储集砂岩的结构成熟度也较低,岩石粒度变化大,碎屑分选程度低,分选系数平均为2~3。磨圆度差,以次棱角状为主,部分为棱角或次圆状。填隙物以杂基为主,含量在2~49%之间。胶结物以粘土矿物为主,此外还有碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物等。火山碎屑岩储层是一种裂缝孔洞双孔隙介质的非均质性储层。根据岩心、岩石薄片、扫描电镜分析,该区火山碎屑岩储集空间主要有构造裂缝、粒间孔、溶蚀孔3种类型。
3 储层物性影响因素分析
3.1 岩相、相带组合影响
构造上,陆西凹陷呈北东-南西向展布,总体上呈“东南断西北超”型,凹陷东南部边界大断层控制了沉积中心的分布和沉积相的展布,而且构造活动的阶段性控制了沉积相发育的差异性和继承性。物源上,陆西凹陷物源来源方向多,盆地各个方向均有物源注入,但主要方向有西南、东南、东北和西北向。火山碎屑岩储层物性、储集空间类型、特征和变化主要受到火山碎屑岩亚相控制,同岩相的不同亚相储层特征可能差别很大。
3.2 成岩作用对储集层的影响
斜坡带砂岩中长石及岩屑等颗粒含量较高,在较长的埋藏过程中,因强烈的压实作用,造成岩石逐渐致密化,而冷凝固结成岩的火山熔岩其物性特征不随埋深的增加而变差,或者变化很小,压实固结成岩的火山碎屑岩物性随埋深增加逐渐变差。砂岩中凝灰质的性质、组分、含量、成因不同,对砂岩孔渗性能的影响也存在较大差别:中基性火山成因凝灰质比酸性的更易被溶蚀[4]而形成次生孔隙;长石晶屑和铁镁矿物晶屑极易溶蚀,而岩屑由于成分复杂溶蚀作用差异明显。研究区火山碎屑岩储集空间,主要受早期成岩作用中挥发分逸散时形成的原生气孔,次生作用中矿物充填、溶蚀和改造,以及构造作用的影响。
3.3 构造作用对储集层的影响
构造运动使得非常致密的砂岩和火山碎屑岩产生了许多构造裂缝。岩石越致密、脆性越强,构造裂缝越容易形成和保存[5],这些裂缝将各种孔隙连通起来形成有效的储集空间。研究区构造作用对储集空间发育主要有3方面影响:①裂缝提高了气孔、杏仁发育段的连通程度;②溶解作用沿裂缝加强,促使溶蚀孔隙形成;③致密火山碎屑岩段裂缝发育时,可形成裂缝型储层。
4 结论
(1)目的层主要岩性为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和相应成分的杂砂岩及火山碎屑岩;储层空间主要为构造裂缝、粒间孔、溶蚀孔;该区孔隙结构类型以中孔为主,小孔次之。
(2)斜坡带受构造作用控制,主要受与斜坡带走向一致的断裂切割,大多数断层倾向与斜坡带倾向相同。斜坡带是周缘水系流入湖的通道,扇三角洲和辨状河三角洲发育,砂体沉积特点是横向上砂体不连续,且规模较小,纵向上相互叠置,这种小规模砂体连片将形成大规模的岩性油藏,因此,该区岩性油藏勘探潜力较大。
参考文献
[1] 郑长福,张先慎,刘建英,等.开鲁盆地陆家堡坳陷石油地质概况[J].石油与天然气地质,1989,10
[2] 方少仙,侯方浩.石油及天然气储层地质学[M].北京:中国石油大学出版社,2006.
[3] 赵霞飞,等.开鲁盆地陆家堡坳陷上侏罗统区域储层评价1993
[4] 王璞珺,迟元林,刘万洙,等.松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义[J].吉林大学学报(地球科学版),2003,33(4):449-456.
[5] 谢锐杰,漆家福,杨桥.东营凹陷北带构造特征及其对沉积作用的控制[J].江汉石油学院学报,2006,26(1):17-20.
[关键词]陆西凹陷;构造解释;沉积相;储层特征;控制因素
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0334-01
0 引言
陆西凹陷是辽河外围的富油气凹陷,庙31井已经展示了马北斜坡良好的油气勘探前景,该井在九佛堂组下段1186.8~1249.8m火山碎屑岩井段中试油,获得自喷日产127m3的高产工业油流。庙31井是辽河外围的第一口百吨工业油流探井,该井的成功钻探改变了对外围九佛堂组传统认识,火山碎屑含量较高的九下段凝灰质砂岩储层不乏有利储集空间,丰富了九佛堂组储集体的岩石类型。该区油气藏的形成及分布受古火山地貌和沉积相带等因素控制,储层变化快、非均质性强,因此必须仔细分析该区沉积岩的类型、特征和储层物性,并充分运用测井和地震资料,进行有效储层识别和预测,进而研究该类油藏成藏规律。
1 研究区概况
本次研究工区位于陆西凹陷东北部,西临包601井,东到包34井,2011年在该地区进行三维地震攻关采集,满覆盖60km2,一次覆盖达到135km2。工区内探井16口,评价井3口,其中工业油流井7口,探明储量167万吨,控制储量108万吨,而本次项目重点研究区—五十家子庙洼陷至马北斜坡勘探程度较低,2012年完钻的庙31井获百吨工业油流,也展示了该区具有较大的勘探潜力。
2 砂岩储层特征
2.1 岩石学特征
本区九佛堂组储层根据研究需要分为两大类:正常砂岩储层和火山碎屑岩储层。
岩石成分主要由中酸性火山碎屑和变质岩物质组成。岩石学分析表明,稳定组成份石英含量少,一般为1~30%,而不稳定组成份岩屑含量高,一般为30~90%,除部分样品为岩屑长石砂岩和长石砂岩外,主要为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和相应成分的杂砂岩等低成分成熟度的岩石类型[2]。
该区火山碎屑岩储层类型主要发育有凝灰岩、沉凝灰岩、引爆角砾岩等岩石类型[6](图1)。凝灰岩的火山碎屑物质含量在大于90%,岩石碎屑物質粒径主要是<2.0mm,由晶屑、玻屑组成,少量岩屑,火山凝灰结构。沉凝灰岩火山碎屑含量50%~90%,成岩方式主要以“岩石固结”,岩石具有沉火山碎屑岩结构,即碎屑颗粒可见不同程度的磨圆。火山碎屑物以晶屑、玻屑为主,还有岩屑。
2.2 储层物性特征
本区正常砂岩储层主要发育在九上段,岩性为砂岩、细砂岩、含砾砂岩,单层厚度一般3m~5m,属辫状河三角洲前缘沉积砂体,其成分成熟度和结构成熟度均较低,局部物性相对较好。该区钻井钻遇九上段砂体孔隙度平均值为23.0%,渗透率平均值为12.592×10-3μm2,属中孔低渗型储层[3]。
该区九下段火山碎屑岩埋深相对较浅,普遍在900-1800m之间,压实成岩作用弱,而且受持续火山活动影响,后期改造作用强,岩心观察凝灰岩粒间孔隙、构造缝非常发育,储层物性好于其它区块火成岩。通过岩心实测孔渗数据统计,九下段岩体孔隙度平均值为6.2%,渗透率小于145×10-3μm2,属特低孔中-特低渗型储层。
2.3 空隙类型及空隙结构特征
本区储集砂岩的结构成熟度也较低,岩石粒度变化大,碎屑分选程度低,分选系数平均为2~3。磨圆度差,以次棱角状为主,部分为棱角或次圆状。填隙物以杂基为主,含量在2~49%之间。胶结物以粘土矿物为主,此外还有碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物等。火山碎屑岩储层是一种裂缝孔洞双孔隙介质的非均质性储层。根据岩心、岩石薄片、扫描电镜分析,该区火山碎屑岩储集空间主要有构造裂缝、粒间孔、溶蚀孔3种类型。
3 储层物性影响因素分析
3.1 岩相、相带组合影响
构造上,陆西凹陷呈北东-南西向展布,总体上呈“东南断西北超”型,凹陷东南部边界大断层控制了沉积中心的分布和沉积相的展布,而且构造活动的阶段性控制了沉积相发育的差异性和继承性。物源上,陆西凹陷物源来源方向多,盆地各个方向均有物源注入,但主要方向有西南、东南、东北和西北向。火山碎屑岩储层物性、储集空间类型、特征和变化主要受到火山碎屑岩亚相控制,同岩相的不同亚相储层特征可能差别很大。
3.2 成岩作用对储集层的影响
斜坡带砂岩中长石及岩屑等颗粒含量较高,在较长的埋藏过程中,因强烈的压实作用,造成岩石逐渐致密化,而冷凝固结成岩的火山熔岩其物性特征不随埋深的增加而变差,或者变化很小,压实固结成岩的火山碎屑岩物性随埋深增加逐渐变差。砂岩中凝灰质的性质、组分、含量、成因不同,对砂岩孔渗性能的影响也存在较大差别:中基性火山成因凝灰质比酸性的更易被溶蚀[4]而形成次生孔隙;长石晶屑和铁镁矿物晶屑极易溶蚀,而岩屑由于成分复杂溶蚀作用差异明显。研究区火山碎屑岩储集空间,主要受早期成岩作用中挥发分逸散时形成的原生气孔,次生作用中矿物充填、溶蚀和改造,以及构造作用的影响。
3.3 构造作用对储集层的影响
构造运动使得非常致密的砂岩和火山碎屑岩产生了许多构造裂缝。岩石越致密、脆性越强,构造裂缝越容易形成和保存[5],这些裂缝将各种孔隙连通起来形成有效的储集空间。研究区构造作用对储集空间发育主要有3方面影响:①裂缝提高了气孔、杏仁发育段的连通程度;②溶解作用沿裂缝加强,促使溶蚀孔隙形成;③致密火山碎屑岩段裂缝发育时,可形成裂缝型储层。
4 结论
(1)目的层主要岩性为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩和相应成分的杂砂岩及火山碎屑岩;储层空间主要为构造裂缝、粒间孔、溶蚀孔;该区孔隙结构类型以中孔为主,小孔次之。
(2)斜坡带受构造作用控制,主要受与斜坡带走向一致的断裂切割,大多数断层倾向与斜坡带倾向相同。斜坡带是周缘水系流入湖的通道,扇三角洲和辨状河三角洲发育,砂体沉积特点是横向上砂体不连续,且规模较小,纵向上相互叠置,这种小规模砂体连片将形成大规模的岩性油藏,因此,该区岩性油藏勘探潜力较大。
参考文献
[1] 郑长福,张先慎,刘建英,等.开鲁盆地陆家堡坳陷石油地质概况[J].石油与天然气地质,1989,10
[2] 方少仙,侯方浩.石油及天然气储层地质学[M].北京:中国石油大学出版社,2006.
[3] 赵霞飞,等.开鲁盆地陆家堡坳陷上侏罗统区域储层评价1993
[4] 王璞珺,迟元林,刘万洙,等.松辽盆地火山岩相:类型、特征和储层意义[J].吉林大学学报(地球科学版),2003,33(4):449-456.
[5] 谢锐杰,漆家福,杨桥.东营凹陷北带构造特征及其对沉积作用的控制[J].江汉石油学院学报,2006,26(1):17-20.