哈拉哈塘地區(qū)晚泥盆世東河砂巖儲層特征研究及評價

從巖心觀察和工區(qū)200余塊樣品的薄片分析入手,通過蔡斯圖像分析系統(tǒng)(axiovision4.0)對吐哈盆地紅臺地區(qū)辮狀河三角洲砂巖微觀儲層特征進行了研究,將目的層儲層劃分為a~e型5種孔隙結(jié)構(gòu)類型,并對各類孔隙結(jié)構(gòu)進行了逐一評價。結(jié)果表明:吐哈盆地紅臺地區(qū)辮狀河三角洲砂巖儲層的碎屑組分成分成熟度低,結(jié)構(gòu)成熟度低,填隙物主要為粘土雜基和碳酸鹽礦物膠結(jié)物,屬長石巖屑砂巖及巖屑砂巖;工區(qū)內(nèi)發(fā)育多種成巖作用,主要為壓實作用、膠結(jié)交代作用以及溶解、溶蝕作用等,塑性顆粒的變形、碳酸鹽膠結(jié)以及石英次生加大、方解石交代碎屑組分、溶蝕現(xiàn)象等均比較普遍。對各種孔隙結(jié)構(gòu)類型的參數(shù)分析結(jié)果表明,三角洲平原河道砂巖儲層性能優(yōu)于前緣水下分流河道砂巖儲層。

某油田東河砂巖油藏為邊底水發(fā)育的復(fù)合油藏,目前正處于油田開發(fā)中期,底水錐進是面臨的最大問題,而夾層分布控制著油水在油藏中的運動,特別是控制著底水向上運動,因此油藏內(nèi)部的夾層是影響開發(fā)效果的主要因素之一。針對某油田某油藏砂體特征,綜合巖心、測井資料,將其內(nèi)部夾層劃分為鈣質(zhì)、鈣泥質(zhì)和泥質(zhì)3類,建立夾層定量劃分標準。根據(jù)研究區(qū)區(qū)域沉積環(huán)境分析了夾層的分布規(guī)律,綜合水平井資料和局部密井網(wǎng)區(qū)夾層對比結(jié)果確定其平面展布范圍,從而為該研究區(qū)油藏開發(fā)調(diào)整方案編制和調(diào)整提供了地質(zhì)依據(jù)。

通過巖心鏡下薄片和電子探針對粘土礦物的含量分析,得出東河油田1井區(qū)石炭系東河砂巖段儲層粘土礦物以高嶺石為主,其次是伊利石,伊蒙混層和綠泥石礦物含量低。粘土礦物結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。結(jié)合巖心敏感性測試分析得知,東河砂巖段儲層主要以堿敏和酸敏為主。所以在注水開發(fā)過程中,要防止堿敏和酸敏對儲層的傷害。

阿克庫勒地區(qū)東河砂巖以石英砂巖為主,成熟度較好,但物性較差,平均孔隙度小于10%,平均滲透率為5.41×10-3μm2.該區(qū)東河砂巖具極強的非均質(zhì)性,這種非均質(zhì)性與沉積相類型和成巖作用有關(guān).濱岸相沉積的東河砂巖一般具較好物性,而潮坪相沉積的東河砂巖儲集層物性較差.對東河砂巖物性影響較大的成巖作用包括膠結(jié)作用和大氣降水淋濾作用.其中,碳酸鹽巖膠結(jié)是主要膠結(jié)類型,對儲集層物性的破壞作用最大,石英次生加大和粘土礦物膠結(jié)降低了儲集層物性,也降低了孔隙的連通性,大氣降水的淋濾作用使東河砂巖段頂部砂體儲集物性變好.由于哈得遜地區(qū)和塔中地區(qū)東河砂巖沉積相類型和構(gòu)造位置不同于研究區(qū),其儲集層物性較研究區(qū)好.

在綜合研究阿克庫勒凸起西南緣托浦臺錄井、測井、巖芯、薄片資料和三維地震資料的基礎(chǔ)上,認為研究區(qū)東河砂巖主要是無障壁海岸沉積體系。自下發(fā)育遠濱和近濱沉積組合,向上為近濱和前濱沉積,為向上變深和再變淺的沉積旋回,刻畫了東河砂巖在研究區(qū)域的縱橫向變化特征。

通過對塔中地區(qū)東河砂巖段的巖石類型及其組合、沉積構(gòu)造、砂巖粒度分布特征及砂體形態(tài)的研究,確定了區(qū)內(nèi)東河砂巖段的沉積相類型,微相組成以及主要沉積微相的特征。并在小層劃分、對比的基礎(chǔ)上分析了小層沉積微相的特點和平面展布特征。

通過對塔里木盆地巴麥地區(qū)多口典型探井泥盆系東河塘組薄片的觀察與鑒定,東河塘組石英含量高,長石和巖屑含量都在1%～4%范圍,成分成熟度高;主要的成巖作用有壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕(溶解)作用等。綜合判斷認為,泥盆系東河砂巖處在中—晚成巖階段,原生孔隙少,表生成巖溶解作用和埋藏溶蝕作用可以溶解多種可溶性雜基和碳酸鹽巖類基質(zhì),使儲層發(fā)育粒內(nèi)溶孔、鑄模孔、溶蝕擴大等孔隙類型。但是由于儲層成巖作用過程有疊置,所以儲層的改善作用也有限,物性相對較差。

近年來在塔河地區(qū)鉆揭了一套典型的河控三角洲相"東河砂巖",它與東河塘、塔中和哈得遜等地區(qū)發(fā)現(xiàn)的前濱相和濱面相"東河砂巖"明顯不同。鉆井巖心上該套三角洲相砂巖表現(xiàn)為板狀交錯層理、平行層理厚砂體;粒度概率具有河道、河口壩微相特征;平面上地震振幅、反射強度斜率屬性異常呈以s99、t728井為中心的"鳥足狀"外形;古鹽度測試結(jié)果反映在三角洲河口附近的s109、t727井為半咸水沉積。綜合鉆井、測井、地震、地球化學(xué)等資料的分析,塔河地區(qū)"東河砂巖"除發(fā)育濱海沉積外,同時還發(fā)育三角洲前緣分流河道、河口壩沉積,該區(qū)"東河砂巖"為河控型朵狀三角洲—濱海沉積體系。

篩選有機地球化學(xué)參數(shù)中不受或者很少受其他地質(zhì)因素干擾的地球化學(xué)指標作為油氣示蹤的有效參數(shù),探討塔中地區(qū)泥盆系東河砂巖中油氣充注方向。泥盆系東河砂巖中地球化學(xué)指標(1,3,6-)/(1,3,6-+1,2,5-)三甲基萘(tmnr)、4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩(4-/1-mdbt)、咔唑類化合物含量(w)、c2烷基咔唑的結(jié)構(gòu)類型(g1、g2、g3)存在一定的運移分餾作用。表現(xiàn)為隨著油氣運移距離的增長,tmnr值、4-/1-mdbt值、w值和g3值呈現(xiàn)出有序的降低;而c2烷基咔唑的結(jié)構(gòu)類型g1值、g2值和c3-咔唑/c2-咔唑值則隨著石油運移距離的延伸而逐漸增大。根據(jù)對上述地球化學(xué)指標的綜合分析,塔中東部泥盆系東河砂巖的油氣充注表現(xiàn)為自nw向se方向和自se向nw方向往構(gòu)造高部位充注,塔中西段則表現(xiàn)為自nw向se方向和自ne向sw方向充注。同時研究結(jié)果也表明該區(qū)的油氣可能經(jīng)歷了相當長距離的運移。

從東河砂巖段單井沉積相類型劃分出發(fā),詳細研究了沉積相分類及特征、沉積相區(qū)域展布特征,提出該地區(qū)的東河砂巖段沉積環(huán)境主要為浪控濱岸環(huán)境的前濱—臨濱環(huán)境,并在此基礎(chǔ)上預(yù)測出砂體展布范圍和有利儲層分布,最后建立了東河砂巖段的沉積模式.

為了深入探討成巖作用對東河砂巖儲層質(zhì)量的影響,對阿克庫勒凸起20口井的巖芯樣品進行了系統(tǒng)的鑄體薄片、電子探針、掃描電鏡、x衍射等分析,結(jié)果顯示:本區(qū)東河砂巖儲集砂體以石英砂巖、巖屑石英砂巖為主,并有巖屑砂巖、長石巖屑砂巖以及長石石英砂巖;成巖作用的類型有壓實作用、膠結(jié)作用、溶解作用及交代作用;溶解作用為主要建設(shè)性成巖作用,包括早期碳酸鹽膠結(jié)物溶解、長石顆粒的溶解和巖屑的溶解;晚期碳酸鹽膠結(jié)作用對本區(qū)儲層的破壞性最大。綜合成巖作用的組合類型和演化序列,認為東河砂巖的成巖演化主體已進入中成巖階段a期。在本區(qū)主要識別出4種成巖相:晚期鈣質(zhì)強烈膠結(jié)成巖相,弱石英次生加大與較強溶解成巖相,較強石英次生加大與較弱溶解成巖相和較強壓實較弱溶解成巖相。弱石英次生加大與較強溶解成巖相為本區(qū)有利成巖相,有利于次生孔隙的形成與保留。

東河砂巖是塔里木盆地晚泥盆世—早石炭世一套穿時的巖石地層單元,是盆地重要的含油層系。應(yīng)用層序地層學(xué)理論,以露頭、鉆井和地震資料為基礎(chǔ),分析了東河砂巖的地層展布模式、沉積前古地貌特征、砂巖發(fā)育期次、沉積環(huán)境演化和砂巖分布規(guī)律。結(jié)果表明,東河砂巖是海侵背景下從西南向東北,即依次由麥蓋提斜坡、巴楚凸起向塔中凸起、塔北隆起超覆的沉積砂體;東河砂巖沉積前古地貌有兩隆兩凹的特征;由早到晚可劃分為5期砂體。第1期砂體主要分布在麥蓋提斜坡和巴楚凸起,第2期砂體主要分布在巴楚凸起和塔中凸起,第3期砂體主要分布在塔中凸起和塔北隆起,第4期砂體主要分布在塔北隆起,第5期砂體主要分布在塔北隆起及塔東低凸起周緣。東河砂巖的巖相主要有砂礫巖、粗砂巖、中砂巖和細砂巖,沉積環(huán)境主要為河口灣和濱岸環(huán)境。由于不同地區(qū)、不同期次砂體的沉積特征、儲蓋組合及成藏條件不同,對不同地區(qū)和不同期次砂體需采用不同的油氣勘探對策。

安岳須家河組砂巖整體巖屑含量較高,巖石類型主要為長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖、石英砂巖。表現(xiàn)為較高成熟度,成分成熟度指數(shù)一般在2~3之間。平均2.42。砂巖顆粒分選以中-好為主,膠結(jié)物含量較少。

分析了塔中4油田東河砂巖沉積與儲層的特征,在東河砂巖儲集層非均質(zhì)性研究的基礎(chǔ)上,利用多方向水平井孔隙度資料,求取并擬合了平面儲集層變差函數(shù)。結(jié)合直井變差函數(shù)分析認為,東河砂巖儲集層參數(shù)統(tǒng)計分布規(guī)律與垂向上分布是相似的,其中垂直變差函數(shù)以指數(shù)模型為主,水平變差函數(shù)以球狀模型為主。直井垂向變程平均為1.3m,代表了由單個沉積事件形成的單個砂體的平均垂直厚度,水平井平面長軸主變程平均為50m,短軸次變程平均為7.2m,分別代表了單個砂體的平面長度和寬度,長軸主變程與短軸次變程比為7∶1。平面長軸主變程與垂直變程之比為38∶1,短軸次變程與垂直變程之比為7∶1。

黃驊坳陷孔南地區(qū)下石盒子組砂巖儲層是有望實現(xiàn)黃驊坳陷古生界找油突破的有利地區(qū)。依據(jù)砂巖薄片與鑄體薄片觀察、x衍射、鏡質(zhì)體反射率及毛細管壓力分析等實驗方法,對研究區(qū)下石盒子組砂巖儲層的巖石學(xué)特征、物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征進行了研究,并對各影響因素進行了評價。研究表明,研究區(qū)下石盒子組砂巖儲層為低孔低滲儲層,滲透率與孔隙度呈正相關(guān)性,儲層孔隙的連通性好,屬于孔隙型儲層。在晚成巖期,巖屑、填隙物、長石顆粒及高嶺石發(fā)生溶蝕,產(chǎn)生了大量的次生孔隙,極大地改善了儲層物性。沉積相、膠結(jié)作用和溶蝕作用是控制儲層發(fā)育的主要因素。

根據(jù)野外露頭、鉆井、測井和地震資料,將塔北隆起泥盆系東河砂巖劃分為一個三級層序,該層序具有明顯的從水進到水退的沉積結(jié)構(gòu),中部為最大水進期,自下而上可明顯地劃分為海侵體系域和高位體系域。東河砂巖主要形成于浪控濱岸環(huán)境,主體巖性為巖屑石英砂巖,具有較高的成分和結(jié)構(gòu)成熟度,發(fā)育交錯層理、平行層理、沖洗層理、塊狀層理以及生物擾動構(gòu)造。根據(jù)地震剖面上的疊瓦狀前積結(jié)構(gòu)和巖芯觀察,認為在東河20井,賽克低凸起和草4井附近發(fā)育有浪控三角洲體系。

水驅(qū)特征曲線是預(yù)測油藏開發(fā)動態(tài)和標定油藏采收率的一種重要方法。本文通過繪制東河砂巖油藏四種水驅(qū)特征曲線,結(jié)合上報可采儲量、數(shù)值模擬預(yù)測,找出適合目前東河砂巖油藏開發(fā)的水驅(qū)特征曲線,并分區(qū)預(yù)測東河砂巖油藏可采儲量、采收率、產(chǎn)水量、綜合含水等開發(fā)指標,為東河砂巖油藏下步開發(fā)調(diào)整,提供理論依據(jù)。

為了明確鄂爾多斯盆地馬營—紙坊地區(qū)長6、長8致密砂巖儲層特征及優(yōu)質(zhì)儲層影響因素,本文通過綜合運用掃描電鏡、巖石薄片、鑄體薄片、壓汞試驗及核磁共振等分析測試資料,對研究區(qū)致密砂巖儲層特征及其成因進行分析研究。結(jié)果表明,研究區(qū)長6、長8段為一套典型的低孔、低滲到特低孔、特低滲的儲層,其砂巖類型主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖,砂巖粒度小,填隙物含量較高,儲集空間以小孔、微孔為主,表現(xiàn)出典型的致密砂巖儲層特征;有利沉積相帶、較大的單砂體厚度和建設(shè)性成巖作用等是形成優(yōu)質(zhì)儲層的主要影響因素。研究區(qū)儲層綜合分類評價結(jié)果表明,長6段主要以ⅱ類和ⅲ類儲層為主,長8段以ⅳ類儲層為主。長6段ⅱ類和ⅲ類儲層分布區(qū)是相對優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育區(qū),也是該區(qū)油藏勘探開發(fā)有利區(qū)。

鄂爾多斯盆地馮地坑-洪德地區(qū)延長組長8油層段是重要的儲集層之一,包括長81和長82兩個砂巖組。通過儲層巖石學(xué)、儲層物性、孔隙結(jié)構(gòu)及儲層控制因素等方面對儲層特征進行分析,總結(jié)并評價儲層儲集性能。研究結(jié)果表明,儲層巖石類型主要為中細粒長石砂巖和巖屑長石砂巖,成分成熟度低,結(jié)構(gòu)成熟度中等;巖石物性總體較差,屬低孔、低滲儲層,發(fā)育粒間孔隙、溶蝕孔隙等孔隙類型,喉道以中-細喉為主。根據(jù)巖性和物性分析特征可將儲集巖分為3類,ⅰ類儲層為研究區(qū)最好的儲層,但其分布范圍很有限,ⅱ類和ⅲ類儲層是研究區(qū)最主要的儲層類型,因此今后勘探開發(fā)應(yīng)以ⅱ類和ⅲ類儲層為主。

吐哈盆地臺南凹陷吐玉油油田北側(cè)鉆探的英１井，在中侏羅統(tǒng)西山窯組取心見到了少量含瀝青砂巖，筆者利用熒光顯微對瀝青產(chǎn)狀及熒光特征進行觀察描述，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件的分析研究，得出了奪中的瀝青是經(jīng)過剝蝕搬運后再沉積的結(jié)論。

吐哈盆地臺南凹陷吐玉克稠油油田北側(cè)鉆探的英1井,在中侏羅統(tǒng)西山窯組取芯見到了少量含瀝青砂巖。筆者利用熒光顯微鏡對瀝青產(chǎn)狀及熒光特征進行觀察描述,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件的分析研究,得出了砂巖中的瀝青是經(jīng)過剝蝕搬運后再沉積的結(jié)論。

黃海南部海底分布有鈣質(zhì)砂巖礫石(以前被誤認為是鈣質(zhì)結(jié)核),由45%的碳酸鹽和55%碎屑組成,基底式膠結(jié).原巖為陸相半咸水沉積.礫石與現(xiàn)代貝殼和淤泥賦存在一起,是搬運不遠的原地殘積.~(14)c年代為19978±356年,形成于晚更新世晚期.巖石的研究指出,2萬年左右海退時,黃海大都為陸地,海岸線在124°線以東,海退持續(xù)時間達1萬年以上.