苏北盆地张家垛油田阜三段储层特征研究

【摘要】以现代油藏描述的理论作为指导，运用石油地质学、沉积学、储层地质学等理论与技术方法，对苏北盆地张家垛油田阜三段储层特征进行研究。研究表明研究区阜三段储层处于三角洲相～湖相积环境，Ⅲ砂组为主要含油砂组，岩性以长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩为主。孔隙整体不发育，以少量溶蚀孔及晶间微孔为主，喉道以可变断面的收缩部分为主。储层水敏性强。储层物性实测数据表明，孔隙度多分布为15.0～20.8%，渗透率多分布为1.454～13.84mD，，为中孔、低渗储层，其中东部储层物性明显优于西部。

【关键词】储层特征 阜三段地层 张家垛油田 苏北盆地

1 研究区概况

张家垛油田位于苏北盆地东台坳陷海安凹陷曲塘次凹北部深凹带。其北部曲塘断层与泰州低凸起相邻，呈近东西走向，是一个由边界断层控制的大型鼻状构造，紧临曲塘次凹深凹带，为油气运聚富集的有利区带[1]。钻井揭示，张家垛地区在上白垩统浦口组（K2p）基础上，自下而上沉积地层依次为：古近系泰州组一、二段，阜宁组一、二、三、四段，戴南组一、二段，三垛组一、二段，新古近系盐城组一、二段及第四系东台组。主力含油层系为阜三段。

2 储层特征2.1 沉积环境

通过对该地区的研究发现，张家垛油田阜三段储层处于三角洲相～湖相积环境。

本地区阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相～三角洲前缘相沉积，厚度158.7～324.0m。该地区为三角洲前缘-前三角洲亚相，微相以三角洲前缘水下分支河道、河口坝和席状砂主，见图1。

2.2 小层精细划分对比

张家垛油田阜三段油藏地层厚度190-200米，岩性以细、粉砂岩为主，纵向上可划分为4个砂组13个小层，见表1。Ⅰ、Ⅱ砂组泥岩为主，仅有1-2个砂体；III、IV砂组砂岩发育，III砂组发育5个单砂体、IV砂组发育6个单砂体。Ⅲ砂组为主要含油砂组，主力层为Ⅲ1、4、5小层，根据隔层厚度将Ⅲ1、2小层划分为上段，Ⅲ 3、4、5小层划分为下段。

阜三段Ⅲ油组小层对比见图2：各小层砂体普遍发育，分布较稳定，容易追踪对比，III砂组厚30.0-55.9m，砂岩厚6-26米，单层砂厚1.3-6.4m。其中张3块单砂体厚度较大，为2.0-7.2m（表1）。

2.3 储层分布

储层预测研究表明：阜三段油藏Ⅲ砂组储层厚度分布不均，北东向砂体厚度不一，向低部位的北西向有砂体分布但变薄、局部变厚，加上同沉积因素，构造边底部储层可能变好，受资料所限，有待进一步研究。整体来看：Z3块砂体厚度较大，厚度22-30m。2.4 储层岩性特征

碎屑岩结构的研究范围包括碎屑颗粒本身特征（粒度、磨圆、和颗粒表面特征）、胶结物特征以及碎屑与填隙物之间的关系等。按主要粒度划分的砂岩类型[2]。

研究区阜三段陆源碎屑石英中占71%、长石25.7%、少量岩屑，以细、粉砂岩为主，定名为长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩，填隙物中杂基泥质含量较高，胶结物中有少量方解石；结构最大粒径0.1mm，主要粒径0.02-0.06mm，分选中-好，磨圆度次棱-次圆，颗粒支撑，接触方式为点接触，胶结类型孔隙式。

2.5 储层微观研究

图3 张家垛油田阜三段毛管压力曲线类

型图

Ⅰ类储集岩：孔隙度18.79～25.8%，渗透率93.54～27.73mD，毛管压力曲线属较粗歪度，分选好；排驱压力0.01～0.06MPa，中值压力为0.25～0.734MPa，平均孔喉半径3.49～8.74μm，流体主要流动孔喉半径为12.62～7.26μm，占总孔隙体积的68.64%，渗透率贡献值为95.26%；此类岩石具较多的大孔喉半径，孔喉分选好，无效空间所占比例小，属较好储集岩，其储集潜能和渗滤能力好，是本区重要的储集岩之一。

Ⅱ类储集岩：孔隙度15.12～20.69%，渗透率2.42～61.2mD，毛管压力曲线属略粗歪度，分选较好；排驱压力0.2～0.61MPa，中值压力为2.21～5.67MPa，平均孔喉半径为4.01～0.76μm；流体主要流动孔喉半径为5.67～1.89μm，占总孔隙体积的52.28%，渗透率贡献值为93.13%，此类储集岩为中孔隙，略粗喉道，储集潜能和渗滤能力中等，是油田发育较广的储集岩之一。

Ⅲ类储集岩：孔隙度13.76～17.33%，渗透率2.52～0.36mD；排驱压力1.0～3.0MPa，中值压力8.92～14.5MPa；流体主要流动空间孔喉半径为0.82～0.36μm，占总孔隙体积的49.65%，渗透率贡献值为96.71%，无效空间为48.35%，此类储集岩孔喉半径小，分选差，无效空间占总孔隙体积近一半，其储集性能和渗滤能力较差，属较差的储集岩。

Z3B井阜三段Ⅲ油组扫描电镜照片显示：结构较为疏松，片状粘土矿物排列具定向性，粒间、粒内及次生微孔缝发育。Z3-斜1井毛管压力曲线分析表明：Z3块大孔道明显增多、次生孔隙发育，为Ⅰ、Ⅱ类较好储层。

2.6 粘土矿物及敏感性分析

张家垛油田全岩及粘土矿物X-射线分析，粘土矿物含量14-28.5%，其中伊蒙混层含量较高，为43-63%。伊利石含量3-12%、高岭石含量11-15%、绿泥石12-39%。Z3块主力层Ef3Ⅲ4小层样品粘土矿物含量较低，为14-22%；伊/蒙含量较高，为60-61%；混层比较30-53%；高岭石含量低，为11-14%；绿泥石含量19-22%。

张家垛油田阜三段油藏敏感性分析结果：储层具有强水敏、强速敏，弱碱敏无-弱酸敏。Z3块储层为强水敏、强速敏、弱碱敏、弱酸敏。

2.7 储层物性特征

张家垛油田阜宁组三段岩心分析孔隙度范围值15.0～20.8%、平均孔隙度17.8%；渗透率范围值1.454～13.84m D、平均5.61mD，主要分布在小于5.0mD区间，为中孔、低渗储层。由于油田东、西部地区沉积微相有所变化，其储层物性也有所不同，总体表现为东部Z101、Z3B井区储层物性好于西部Z4B、Z2-1井区。Z3块孔隙度14.02～21.17%、平均孔隙度17.41%； 渗透率7.46～22.34mD、平均13.34mD，为中孔、低渗储层，但物性好于阜三段油藏整体水平。

3 结论

苏北盆地张家垛油田阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相～三角洲前缘相沉积，厚度158.7～324.0m。储层纵向上可划分为4个砂组13个小层，其中Ⅲ砂组为主力含油砂组。岩性以长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩为主，其中石英中占71%、长石25.7%、含少量岩屑。孔隙整体不发育，以少量溶蚀孔及晶间微孔为主，分布较均匀，孔喉细小，面孔率不足1%，连通性差-中等。储层孔隙发育一般，面孔率2.5～14.3%，喉道以可变断面的收缩部分为主。储层具有强水敏、强速敏，弱碱敏无-弱酸敏。储层物性实测数据表明，孔隙度多分布为15.0～20.8%，渗透率多分布为1.454～13.84mD，，为中孔、低渗储层，其中东部储层物性明显优于西部。

参考文献

[1] 焦里力.苏北盆地张家垛油田阜三段油气富集规律[J].石油与天然气地质，2012，33（2）：166-172

[2] 裘亦楠，薛叔浩，等.油气储层评价技术.第2版.北京：石油工业出版社，1997

[3] 路凤香，桑隆康.岩石学.地质出版社，2001

作者简介

俞亮亮，助理工程师，1985年出生，2008年毕业于中国地质大学（武汉）资源勘查工程专业，现在中石化华东分公司工程院从事钻井地质设计和研究工作。