文安斜坡东营组储层物性特征及影响因素

高 澜,于 函 (油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学),湖北荆州434023)

熊东方 (中石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘062552)

文安斜坡位于霸县凹陷的东部,东临大城凸起,向南延伸到饶阳凹陷的南马庄构造,向北以里坦断层与武清凹陷相隔。新生代裂谷期断裂活动强烈,地层发育全。自下而上发育古近系孔店组、沙河街组、东营组和新近系的馆陶组、明化镇组以及第四系地层[1]。其中东营组是该区最主要的含油层段之一[2,3],研究该组储层物性特征及影响因素具有一定意义。

1 储层岩石学特征

1)东一段 岩屑砂岩为主;细砂至粉砂结构,次棱角-次圆状,分选好至中等;长石风化程度中等至深,有高岭土化及绢云母现象;石英清洁,多具波状消光;岩屑除以酸性喷出岩岩屑为主,可见中性喷出岩岩屑,灰岩岩屑,泥岩岩屑,尚见石英岩,云母片岩岩屑,胶结物为次生结晶方解石,溶蚀部分有矿物颗粒现象。

2)东二段 长石岩屑砂岩至岩屑长石砂岩;细砂至粉砂结构,次棱角-次圆状,分选好至中等;长石风化程度中等至深,有高岭土化及绢云母现象;石英清洁,多具波状消光效应;岩块以中酸性喷出岩岩块为主,其次为基性喷出岩岩块,凝灰岩、泥岩、灰岩、酸性浅成岩岩块组成;胶结物为连晶和泥晶方解石,也有泥晶白云石;局部尚见零星的重晶石胶结物。

3)东三段 长石岩屑砂岩至岩屑长石砂岩;细砂至粉砂结构,次棱角-次圆状,分选好至中等;长石风化程度中等至深,有高岭土化及绢云母现象;岩屑成分以中基性、酸性火山岩为主,少部分泥晶灰岩、云岩等碳酸盐岩屑;杂基为云母质,零星分布;胶结物有泥晶-亮晶方解石,粉晶白云石和粘土;粒间孔较发育,连通性中等。

2 储层物性特征

文安斜坡储层物性变化较大[4],对研究区30井2014个样品物性分析表明,孔隙度最大值36.7%,平均值19.9%;渗透率最大值12751×10-3μ m2,平均值175.13×10-3μ m2;低孔低渗到低孔特低渗储层到高孔高渗储层均发育。纵向上,储层物性总体上随深度的增加而降低。

东一段19个分析样品统计表明,孔隙度最大值33%,平均值25.9%;渗透率最大值88.5×10-3μ m2,平均值27.08×10-3μ m2;主要发育中低孔中低渗储层,孔渗透相关系性较差。纵向上,储层物性随深度变化关系不明显。

东二段99个分析样品统计表明,孔隙度最大值36.2%,平均值24.3%;渗透率最大值1255.8×10-3μ m2,平均值119.06×10-3μ m2。从低孔低渗储层到中高孔中高渗储层均发育,孔渗透相关系性较差。纵向上,储层物性随深度变化关系不明显。

东三段286个分析样品统计表明,孔隙度最大值35.3%,平均值23.4%;渗透率最大值3411×10-3μ m2,平均值305.3×10-3μ m2。从低孔低渗储层到中高孔中高渗储层均发育,孔渗透相关系性较差。纵向上,发育2个渗透率明显增大段,分别是1800～2000m深度段和2400m深度段。

3 储层孔隙特征

3.1 储集空间类型

据根铸体薄片观察,研究区主要储集空间类型有:原生粒间孔图、粒间胶结剩余孔、胶结物溶蚀粒间孔、溶蚀扩大粒间孔、粒内孔、粒内缝等[5]。从层位上分析,不同层位储集空间类型有所不同。

1)东二段 储集空间以原生粒间孔为主 (图1),发育胶结剩余粒间孔 (图2),可见溶蚀扩大孔。由于储层压实作用较弱,颗粒呈点到短线接触,故孔隙连通性好。

图1 苏21井东二段原生粒间孔(全消光部分)

图2 苏21井东二段胶结剩余孔(浅灰色部分)

2)东三段 储集空间以原生粒间孔为主(图3),由于粒间杂基含量高,部分孔隙表现为杂基内微孔组合成的粒间孔 (图4)。储层压实作用中等,颗粒呈短线到长线接接触,部分孔隙连通性较差 (图5)。

图3 文44井东三段粒间孔

图4 文44井东三段粒间孔

图5 苏42井东三段原生粒间孔

3.2 储层孔隙结构特征

统计各层位压汞分析表明,研究区储层的孔隙结构构造特征较好。喉道分选系多界于1～3之间;排驱压力小于1MPa,总体小于0.1MPa;中值压力总体上小于1MPa;退出汞效率多数大于50%;喉道直径最大22.39μ m,平均7.53μ m。

1)东二段 喉道直径最大22.39μ m,平均15.23μ m;排驱压力最大0.07MPa,平均0.06MPa;中值压力最大0.5MPa,平均0.22MPa。

2)东三段 喉道直径最大6.52μ m,平均3.03μ m;排驱压力小于0.01MPa;中值压力总体上小于1MPa;退出汞效率大于50%。

4 储层物性影响因素分析

对碎屑岩而言,储层的形成主要受控于沉积和成岩。沉积形成储层的原始孔隙,孔隙的大小和结结构特征取决于砂岩的粒度大小、分选特征和泥质含量的多少。而储层的孔隙,是砂岩埋藏以后,在沉积的基础上,经过成岩改造的结果,在成岩过程中,胶结充填和溶蚀对储层的发育具有重要的影响[6]。综上所述,综合分析沉积特征和成岩特征,应该能查明储层物性的影响因素。但研究区储层物性分析和孔隙结构分析表明,研究区储层总体上较好,以原生粒间孔为主。因此,储层物性主要受控于沉积因素,而受成岩的影响较小。

基于以上思想,在现有资料的基础上,在沉积因素分析时[7],选取了砂岩的岩性与物性关系、粒度中值与物性关系、分选系数与物性关系进行分析,最后归结到沉积相与储层物性的关系来分析。

从东营组砂岩岩性与储层孔隙度、渗透率关系图 (图6)分析可知,储层孔隙度与渗透率呈较好的正相关关系,储层物性由差到好的顺序是:含泥细砂质中砂岩、含泥粉砂质细砂岩、含泥细砂质粉砂岩、粉砂质细砂岩、细砂质粉砂岩、中砂质细砂岩、细砂质中砂岩、细砂岩;以细砂质中砂岩、中砂质细砂岩、细砂岩储层物性最好,总体上为中孔中高渗储层;粉砂质细砂岩、细砂质粉砂岩次之,总体上为中低孔中低渗储层;而含泥细砂质中砂岩、含泥粉砂质细砂岩、含泥细砂质粉砂岩储层物性最差,总体上为低孔-特低孔特低渗储层至致密层。

图6 东三段砂岩岩性与储层孔隙度、渗透率关系图

5 结 论

1)东营组储层砂岩成份成熟度和结构成熟度均较低,岩石类型多种多样,主要是岩屑砂岩,其次是长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩等。

2)东营组储层物性主要受砂岩颗粒的粒度、分选系数、泥质含量和钙质胶结物含量的影响。储层总体上较好,孔隙类型中以原生粒间孔为主,粒间溶孔常见,主要为粒间溶蚀扩大孔。储集砂岩普遍埋藏较浅,其中原生孔隙往往得以大量保存。

3)东营组中优质砂岩储层的分布主要受沉积环境的控制,该组砂岩中次生溶蚀孔隙虽然也非常发育,但与原生孔隙相比他对储集砂岩物性的影响非常有限,次生孔隙中粒间溶蚀孔隙对砂岩物性略有影响,粒内溶孔、晶间孔隙及微裂缝等其他类型对其储层物性影响甚微。

4)东营组储层主要分布于河道中,而泛滥平原总体上为特低孔特低渗储层至致密层。

[1]李欣,郑署泓,彭宁,等.冀中霸县凹陷古近系深层油气资源潜力研究 [J].石油实验地质,2008,30(6):600-605.

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[4]辛玮江,靳国庆,王桂苓,等.安斜坡内带岩性地层油气藏勘探 [J].特种油气藏,2008,15(5):31-34.

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[6]杨伟荣,钱铮,张欣,等.冀中地区文安斜坡带成藏特征研究 [J].岩性油气藏,2008,20(3):49-52.

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