濟陽坳陷致密砂巖儲層特征及主控因素研究

郭建福

(中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,山東東營 257015)

濟陽坳陷致密砂巖儲層特征及主控因素研究

郭建福

(中國石化勝利油田分公司地質科學研究院,山東東營 257015)

致密砂巖儲層是目前濟陽坳陷主要勘探儲層空間之一,本文從儲集層的巖石學、物性特征、成巖作用進行分析,總結出影響濟陽坳陷致密砂巖儲層的主要控制因素是沉積環境、鹽膏層、成巖作用和構造運動,通過研究發現濟陽坳陷致密砂巖儲層盡管為低孔低滲,仍然可以成為高產工業油氣流的主要儲集空間。

濟陽坳陷 儲集層 構造運動 致密砂巖 低孔低滲

濟陽坳陷致密砂巖儲層主要分布在沙四段和孔店組，埋藏深度一般大于4000m，成巖作用強烈，物性差，且大都位于膏鹽層之下。巖性包括砂巖和硬石膏兩大類，以砂巖儲層為主。目前濟陽坳陷在下第三系致密砂巖儲層有較大突破，有必要對下第三系致密砂巖儲層特征及主控因素進行探討研究。

1 儲集層的特征

1.1 巖石學特征

依據濟陽坳陷下第三系儲層取心資料分析，致密砂巖在濟陽坳陷下第三系儲層廣泛發育?？煞譃殚L石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖和長石砂巖三個亞類，表1。

表1 濟陽坳陷Es3～Ek儲集巖石分類表

1.2 物性特征

對濟陽坳陷3500m以下砂巖物性分析表明[1]，巖石孔隙度和滲透率隨深度總體上變小。3500～4000m巖心孔隙度分布范圍為5%～18．7%，滲透率為0．01～260×10-3μm2，為中孔低滲-中孔中滲儲層；4000m以下孔隙度僅為2～6%，滲透率為0．07～27×10-3μm2，為低孔低滲-特低孔特低滲儲層，圖1。

圖1 渤南洼陷下第三系儲層孔隙度與滲透率隨深度變化圖

1.3 儲集空間類型

深部砂巖由于強烈的壓實和膠結作用，4000m以下砂巖中均為次生孔隙。溶蝕作用可發生在粒間、粒內和膠結物中，形成各種類型的溶蝕孔，最易溶解的是長石，碳酸鹽膠結物和泥質巖屑。裂縫主要是由于構造運動和異常高壓造成，其次成巖和壓溶作用也可以形成裂縫，渤南洼陷深層碎屑巖儲層的研究認為，破裂作用是渤南深部儲層發育、演化的重要地質作用之一[2]。

2 成巖作用

研究表明深層Es4～EK組主要儲集砂巖的成巖作用分為機械壓實作用、自生礦物的充填、交代作用、粘土礦物的自生沉淀和相互轉化以及溶解作用。Es4～EK組砂巖埋藏較深，一般＞3500m，壓實作用均較強，主要表現為顆粒呈點～線或凹凸接觸以及顆粒的破裂愈合現象。埋藏深度越大，壓實作用越強，碎屑顆粒接觸也越緊密。主要的自生礦物充填和交代作用包括自生石英的加大和充填作用[3]、長石的次生加大作用、碳酸鹽膠結和交代作用、粘土礦物的自生沉淀和相互轉化作用，以及硬石膏的膠結和交代作用。

3 影響儲層物性的因素

儲層物性主要受沉積環境和成巖作用兩方面的控制。濟陽坳陷下第三系儲層都與膏鹽層有密切的聯系，膏鹽層的影響十分重要。(1)沉積環境對儲層物性的影響。濟陽坳陷從沉積環境看，近岸水下扇水道砂體因碎屑沉積物粒度粗、分選好、雜基含量少，機械壓實作用受到一定程度的抑制，原生孔隙保存好。(2)鹽膏層的影響。儲集層在沙四段為膏鹽層間的砂巖和白云巖，鹽膏層對于深部儲集體的成巖作用具有較大的影響，膏鹽層具有較高的熱導率，降低了鹽下深層的溫度，會抑制成巖作用，使鹽下地層的成巖演化相對滯后，有助于在砂巖中發育高孔隙度[4]。(3)成巖作用對儲層物性的影響。隨著埋藏深度的增加，成巖作用加強，其石英次生加大、綠泥石和高嶺石的充填、鐵方解石和鐵白云石等碳酸鹽的膠結以及溶解作用的產生，造成了隨埋深的增加，原生孔隙逐漸減少，次生孔隙逐漸增加和微孔隙的增加。(4)構造運動形成裂縫。裂縫對深層砂巖儲集性能的改善起著重要的作用，裂縫不僅可以直接存儲油氣，而且會連通微孔隙和溶蝕孔隙；并且作為流體的通道，促進溶蝕作用的進行。

4 結語

研究發現影響濟陽坳陷下第三系致密砂巖儲層的主要控制因素是沉積環境、鹽膏層、成巖作用和構造運動形成的裂縫，盡管濟陽坳陷下第三系致密砂巖儲層為低孔低縫，對于天然氣的儲層一般要求不太苛刻，經過壓裂，同樣可以產出高產工業油氣流。

[1] 王秉海,錢凱 主編.勝利油區地質勘探與實踐.東營:石油大學出版社,1992.

[2] 葛立剛.渤南洼陷深層碎屑巖儲層的研究.內部文獻,2000.

[3] 趙澄林,朱筱敏主編.沉積巖石學.北京:石油工業出版社,2001.

[4] 宋國奇,等.濟陽探區勘探現狀及儲量潛力分析.

郭建福,男,工程師,2006年畢業于石油大學(華東)網絡教育學院計算機科學與技術專業,現在勝利油田地質科學研究院從事試井生產及研究工作。