溱潼西斜坡阜三段儲層特征及主控因素研究

敬曉波

（中國石化華東分公司石油勘探開發研究院，江蘇南京 210011）

1 區域地質概況

溱潼凹陷西斜坡阜三段發育多套砂體，上部阜四段發育穩定的泥巖，可作為區域性的蓋層；下部阜二段發育大套的黑色泥巖，具有良好的生烴能力；西斜坡的南華地區及倉吉地區阜三段都探明了油氣藏，表明了溱潼凹陷西斜坡具有良好的勘探前景[1]。然而，前期該區阜三段的研究仍以構造、沉積、成藏為主，而針對儲層特征及其主控因素方面的系統性研究相對缺乏，影響儲層有效性的主控因素還不明確，制約了研究區有利儲層的預測以及油氣勘探工作的進一步深入[2-5]。本文通過對西斜坡阜三段儲層特征進行系統性研究，探討儲層物性的主控因素，并結合實際勘探開發情況對儲層進行分類，以期為該區有利儲層的預測提供參考。

溱潼凹陷是蘇北盆地的一個三級構造單元，南為泰州凸起，東鄰梁垛低凸起，北以吳堡低凸起為界，整體上南斷北超、東西收斂，是一個典型的箕狀斷陷。溱潼凹陷自南向北可劃分為三個構造單元，依次為斷階帶、深凹帶、斜坡帶。凹陷內自上而下主要發育新近系鹽城組以及古近系三垛組、戴南組、阜寧組、泰州組。溱潼凹陷西斜坡阜三段以三角洲前緣沉積為主，局部發育灘壩砂，單層砂體厚度小，具有橫向連片，縱向疊置的特點。

2 儲層特征研究

2.1 儲層巖石學特征

研究區阜三段主要發育細-粉砂巖，顏色以淺灰-灰色為主，泥巖為灰綠色，反映了淺水半還原的沉積環境[6]。儲層以長石石英砂巖為主，成分成熟度中等；石英含量59%～76%，長石含量24%～36%；膠結作用以黏土礦物膠結為主，雜基含量10%～50%。砂巖以顆粒支撐為主，分選好-中等，顆粒呈次棱角-次圓狀，表明該區受到波浪淘洗。

2.2 儲層物性特征

儲層物性參數是儲集性能優劣最直接的體現[7]。西斜坡阜三段孔隙度為0.1%～27.4%，平均13.4%，超過87%的樣品孔隙度為5.0%～20.0%，表明西斜坡儲層具有中低孔的特征；滲透率 0.1×10-3～80.0×10-3μm2，平均 11.0×10-3μm2，超過 85%的樣品滲透率為 1.0×10-3～50.0×10-3μm2，表明該區儲層為低滲特低滲型（圖1）。

2.3 儲層孔喉結構特征

儲層孔喉結構特征是儲層評價的一項重要內容，可通過毛管壓力曲線分析資料的相關參數來表征[8]。阜三段砂巖儲層排驅壓力 0.05～3.00 MPa，平均為1.09 MPa；中值毛管壓力0.63～100.28 MPa，平均為18.30 MPa；平均喉道半徑0.06～4.04 μm。根據以上參數，可判定本區砂巖儲層喉道屬于中小孔喉。

壓汞實驗表明阜三段儲層分為兩類：一類是中喉儲層，孔隙度大于15.0%，物性好，最大連通孔喉半徑為1.60 μm，平均喉道半徑0.70 μm，排驅壓力均值為 0.9 MPa；另一類是小喉儲層，孔隙度10.0%～15.0%，最大連通孔喉半徑0.20 μm，平均喉道半徑0.10 μm，排驅壓力均值為1.9 MPa（表1）。

圖1 溱潼凹陷西斜坡儲層物性特征

表1 阜三段儲層物性與孔喉大小及分布特征關系

2.4 儲層主要儲集空間類型

阜三段儲層主要發育粒間孔、晶間微孔，局部發育溶蝕孔，裂縫較少。

粒間孔：粒間孔是阜三段砂巖儲層中最為常見的孔隙，主要發育殘余原生粒間孔和次生粒間孔，殘余粒間孔以不規則多邊形或三角形為主，連通性相對較差；次生粒間孔主要是碳酸鹽膠結物、黏土基質、部分碎屑顆粒被溶蝕而形成，孔徑通常較大，連通性相對較好。

晶間微孔：晶間微孔孔徑較小，分布在黏土礦物晶體之間，以高嶺石為代表的黏土礦物晶間微孔為主，在阜三段泥質粉砂巖儲層中較為常見，。

溶蝕孔：溶蝕孔是顆粒內部組分被溶蝕而形成的，顆粒內部的長石被溶蝕而形成的粒內孔最為常見，其形態通常不規則；根據溶蝕程度的不同，主要呈窗格狀、蜂巢狀、殘骸狀，連通性普遍較差。

3 儲層物性主控因素

3.1 沉積相對儲層的控制作用

不同沉積微相具有不同的巖性特征，決定了儲層原始物性的差異[9]。溱潼西斜坡阜三段為一套典型的湖相三角洲前緣沉積，主要發育水下分流河道、河口壩、遠砂壩、分流間灣等微相[10]。分流間灣以粒度較細的泥質粉砂巖以及粉砂質泥巖為主，儲層物性表現為低孔低滲；水下分流河道、河口壩及遠砂壩是砂體相對發育區，其中水下分流河道以厚度較大、粒度相對較粗的中細砂巖為主，偶夾少量薄層粉砂巖，泥質含量較低；河口壩以細-粉砂巖為主，質地較純凈；遠砂壩以粉砂巖夾少量泥巖為主。

從統計的物性資料來看（圖2），儲層物性受沉積微相控制，河口壩與水下分流河道物性比遠砂壩好，物性最差的為遠砂壩。河口壩與水下分流河道儲層物性無明顯區別，這一定程度上與阜寧組原始的遠源沉積環境有關。河口壩與水下分流河道形成于較強的水動力背景下，沉積物顆粒相對較粗，泥質含量較低，儲層滲透性較好，為物性相對較好的有利沉積相帶；遠砂壩泥質含量高，物性稍差，平均孔隙度10.7%，平均滲透率0.16×10-3μm2，但深凹帶阜寧組三段離烴源巖較近，可能具有“近水樓臺”的成藏優勢。綜上所述，沉積相是研究區儲層發育的先天因素，有利的沉積相類型是優質儲層形成的基礎。

圖2 溱潼凹陷阜三段沉積微相與儲層物性關系

3.2 成巖作用對儲層質量有較大影響

普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡的鏡下觀察結果表明，壓實作用、膠結作用以及溶蝕作用對阜三段儲層物性具有一定的影響。其中壓實作用、膠結作用是破壞性成巖作用，是后期儲層物性降低的主要因素；而溶蝕作用為建設性成巖作用，對提高儲層的儲集性能起到了積極作用[11-12]。

壓實作用對儲層具有破壞性影響。研究區砂巖顆粒之間以顆粒支撐、點接觸、點-線接觸為主。上覆地層壓力不斷增大，剛性顆粒（石英）產生了破裂，云母等片狀礦物受擠壓而變形，降低了儲層的孔隙度，影響了儲層的連通性。

膠結作用對儲層具有破壞性影響。膠結作用通常會導致孔隙變小，孔隙間的連通性變差，進而對儲層物性產生破壞性影響。黏土礦物膠結是對儲層物性影響最大的膠結類型，其產狀主要有包殼狀、團塊狀，其次是碳酸鹽巖膠結，多為泥晶-亮晶膠結，充填在孔隙之間，成分多為含鐵方解石，染色后變紅；同時硅質膠結也較為常見，也存在石英次生加大現象，次生石英與早期石英顆粒之間的界限清晰可見。

溶蝕作用對儲層具有建設性作用。溶蝕作用易形成次生孔隙，有利于孔隙度變大，屬于建設性成巖作用。阜三段砂巖中溶蝕作用形成了粒間溶孔、溶蝕孔、晶間微孔等次生孔隙。溶蝕作用主要包括長石溶蝕、黏土基質或碳酸鹽膠結物溶蝕兩大類，其中長石溶蝕最為常見，主要呈窗格狀、殘骸狀，粒內孔形態一般不規則，并且連通性較差；而黏土基質或碳酸鹽膠結物溶蝕，主要體現在粒間溶孔、晶間微孔，黏土礦物和少量碳酸鹽膠結物被溶蝕，黏土礦物表面見星點狀晶間微孔，部分碎屑顆粒邊緣也可呈港灣狀。

4 儲層評價

通過對溱潼凹陷西斜坡儲層詳細分析，結合實際情況認為，該區主要發育I、II、III三類儲層，其中III類又可進一步細劃分IIIa、IIIb兩個亞類。I類儲層孔隙度大于15%，滲透率大于10.0×10-3μm2，排驅壓力小于0.4 MPa，常規試油可獲自然產能；II類儲層孔隙度 10%～15%，滲透率 1.0×10-3-10.0×10-3μm2，排驅壓力 0.40～1.23 MPa，壓裂后此類儲層可獲工業油流；III類儲層孔隙度小于 10%，滲透率小于1.0×10-3μm2，排驅壓力大于1.23 MPa，其中IIIa類儲層通過適當的工程技術改造后可獲得工業油流，IIIb類儲層無勘探意義（表2）。

表2 溱潼凹陷阜三段儲層分類評價標準

5 結 論

（1）溱潼西斜坡阜三段儲層以三角洲前緣薄層砂為主，儲集空間以粒間孔及次生晶間微孔為主，局部發育溶蝕孔，膠結作用主要以黏土礦物膠結為主，儲層綜合評價為中低孔、低滲特低滲、細喉道型儲層。

（2）沉積微相類型和成巖作用是溱潼西斜坡阜三段儲層物性的主要控制因素，其中水下分流河道物性較好，河口壩次之，遠砂壩較差；壓實作用與膠結作用對儲層物性具有破壞性，而溶蝕作用對儲層物性具有建設性。

（3）結合溱潼西斜坡阜三段實際勘探開發情況將儲層劃分為三類，其中常規試油可獲自然產能的為I類，壓裂后可獲工業油流的為II類，IIIa類儲層通過適當的工程技術改造后可獲得工業油流，IIIb類儲層無勘探意義。