金山气田主要气层组储层特征

孙 楠，卢志强

（东北油气分公司勘探开发研究院， 吉林 长春 130062）

金山气田位于梨树断陷东部斜坡带南部，紧邻桑树台大断裂，西部为沈阳凸起，东部为公主岭凸起。金山气田总体上呈南高北低的构造特征；沙河子组和火石岭组时期为东断西超箕状断陷；桑树台断裂为控盆断裂，断距大，延伸远，为成藏有利区域；断层系统有良好继承性，多为北西向。

金山气田发育辫状河三角洲、扇三角洲、近岸水下扇，岩性以粗碎屑沉积为主，砂体变化快，横向连续性差；气层分布范围广，层系多，含气井段长。

1 储层特征

1.1 岩石学特征

1.1.1 岩石类型

根据岩石薄片分析和岩心观察分析，储层岩石类型主要为含砾不等粒砂岩、中砂质细砂岩和砂质砾岩。针对主要砂岩储层分析结果，石英含量6%～49%，平均 25.1%；长石含量 12%～58%，平均28.9%；岩屑含量22%～68%，平均45.48%，研究区储层以不等粒长石岩屑砂岩和砂质砾岩[1]为主（图1），成份成熟度较低。具有近物源的特征；纵向上：火石岭组与沙二、三、四段成分成熟度相差不大，与上覆沙一段、营城组、登娄库组相差较大，从下向上成分成熟度有逐渐增大的趋势，说明从下向上各井离物源相对越来越远；平面上：梨6井和梨602井的成分成熟度相对较小，金1井相对较大，梨6井、梨602井相对离物源更近。

1.1.2 成因分析

来源指数可反映来源区母岩组合的基本特征。

金山气田来源指数较低，母岩以岩屑为主；纵向上来源指数相差较大，反映出研究区的母岩类型较多；平面上：火石岭组沉积时期，金1井与梨602井来源指数相近，可能来自同一物源，沙河子组、营城组、登娄库组：金1井与梨6、梨602井相差较大，梨6与梨602井相近，梨6、梨602井可能来自同一物源，金1井物源与梨6、梨602井物源可能不同。

图1 金山气田砂岩类型三角图Fig.1 Jinshan gas Field sandstone triangle

1.1.3 结构特征

根据岩石薄片、铸体薄片和岩心观察分析表明，金山气田储层结构成熟度较低，支撑方式为颗粒式，接触关系以线凹凸式为主，其次为线、凹凸式，点接触相对较少，压实作用强烈；磨圆度以次棱角状为主，其次为次棱次圆状，次圆状相对较少；胶结类型以孔隙式为主，胶结物主要是方解石，杂基为泥质；风蚀度中、深；从主要粒径分析，金山气田含气性好的储层为含砾不等粒粗砂岩、中砂质细砂岩和砂质砾岩。

1.1.4 填隙物及重矿物特征

根据岩石薄片资料，储层中填隙物含量较高，在0%～40%之间，平均为10.78%，填隙物的主要成分为粘土、方解石、白云石、石英，平均含量分别为4.94%、1.84%、3.0%、1.0%。

根据梨6井的重矿物分析得出，研究区重矿物含量较高，平均达到0.21%；重矿物中以陆源重矿物为主，且绿帘石含量最大，平均相对含量达40.01%；其次是赤褐铁矿、石榴石、榍石。根据金山气田重矿物组合特征可以看出该区的母岩类型多样，以高压变质岩为主。

1.2 物性特征

由于金山气田各井含气井段长，含气层系多，因此把研究区分层系分别说明。据研究区199块样品的物性资料（表 1）。登娄库组平均孔隙度为7.95%，平均渗透率为0.90×10-3μm2，营城组平均孔隙度为7.23%，平均渗透率为0.69×10-3μm2，沙河子组平均孔隙度为7.73%，平均渗透率为1.73×10-3μm2，火石岭组平均孔隙度为 5.68%，平均渗透率为0.22×10-3μm2，基底平均孔隙度为3.31%，平均渗透率为 0.17×10-3μm2，属特低孔、特低渗储层[2]；由表 1可以看出，总体上储层物性随埋深的增加，物性变差。

表1 金山气田岩心分析物性统计表Table 1 Jinshan gas Field core analysis statistics

1.3 微观孔隙结构特征

1.3.1 孔隙类型及分布

金山气田储层的孔隙类型主要发育原生孔隙、次生粒间溶孔、次生颗粒溶孔、次生粒内溶孔和砾石贴粒缝及裂缝孔，以原生孔隙为主。

（1）原生孔隙 原生孔隙是岩石沉积或成岩过程中形成的孔隙[3]，金山气田原生孔隙以粒间孔隙为主，是本区最重要的孔隙类型。

（2）次生粒间溶孔 颗粒间因溶蚀作用产生的次生孔隙，包括碎屑颗粒的选择性溶解，填隙物的彻底溶解产生的粒间孔隙[4],粒间溶孔是本区最重要的次生孔隙。

（3）次生颗粒溶孔 碎屑颗粒在沉积过程及成岩后由于溶解作用颗粒边缘被溶蚀，称为颗粒溶孔，亦称粒缘溶孔[5]。金山气田颗粒部分被溶蚀的现象较多，颗粒溶孔发育，全部被溶蚀形成粒模孔较少。

（4）次生粒内溶孔 颗粒内溶蚀孔隙，最常见的是沿长石、碳酸盐矿物解理缝溶解造成的粒内孔隙和岩屑颗粒的选择性溶解形成的粒内孔隙。金山气田颗粒内部被溶蚀的现象较多，粒内溶孔较发育。

（5）砾石贴粒缝及裂缝孔 岩石中砾石贴粒缝及裂缝孔类型的微裂缝较为发育，微裂缝的缝宽一般小于0.02 mm，从连通性评价可以看出，没有微裂缝的样品连通性一般-差，有微裂缝的样品连通性一般偏好，分析认为研究区储层中微裂缝的发育对改善储层渗流条件具有重要的作用。

根据铸体薄片资料，金山气田储层的粒度平均值159.32～2 158.46μm之间，平均为896.03μm，说明金山气田储层粒度偏粗；标准偏差 0.4～2.17之间，平均值为1.03，分选较差；偏度平均值为0.32，为正偏度，说明沉积物以粗组分为主，反映孔隙较大；峰度平均值为1.69，说明粒度频率曲线很尖锐，反映某一粒级含量高。总面孔率0.1%～6.5%之间，平均值为1.69%，孔隙不发育。

图2 金山气田气层组储层典型压汞曲线特征图Fig.2 Jinshan gas reservoir characteristics of typical mercury injection curve

1.3.2 微观孔喉结构特征

金山气田毛管压力曲线形态多呈缓斜坡状，无明显的平台（图2），说明储层喉道大多属于偏细歪度，且分选不好。由孔喉分布直方图可以看出孔喉半径大多集中在0.009 2~0.597 μm之间，属微细喉-细喉级别；K贡献值主要集中在 0.145~2.558 1μm之间，以细喉为主。

根据金山气田储层孔喉结构参数表 2，排驱压力（Pd）在0.53~5.42 MPa之间，平均为1.83 MPa，反映排驱压力比较大，说明岩石的渗透性比较差；中值压力（P50）在6.37~108.15 MPa之间，平均为36.71 MPa，反映中值毛管压力大，孔喉分布较小；相对分选系数（D）在 0.13~0.23之间，平均值为0.18，孔喉分选较差；退汞效率（We）在23.46%~44.65%之间，平均为34.22%，说明孔喉连通性及流体运动特性较差。

孔径主要分布在0.01~0.5 mm之间，最大为1.3 mm，说明储层以细孔为主。孔喉配位数主要在0~3之间，说明孔隙连通性一般-差。

综上对孔隙和喉道的室内分析化验资料的定性和定量研究表明，金山气田储层的微观孔喉结构特征以特低孔-微细喉为主，特低孔-细喉次之，少量的低孔-粗喉，这样的孔-喉配置关系使金山气田储层表现为低孔低渗的特点。

2 储层物性的影响因素

2.1 岩相对物性的影响

在近源辫状水道的沉积中，主要发育泥质撕裂块、冲刷面和底部滞留沉积，反映了水动力较强，强烈侵蚀性的沉积环境；发育平行层理、正韵律，反映了水动力能量逐渐减弱的沉积过程；发育生物扰动，反映了水动力较弱的沉积环境；水动力变化大，频繁摆动，具有典型辫状河道的特点[6],顶部岩性以粉（细）砂岩为主，中部以中（细）砂岩为主，底部为含砾细砂岩或少量的砂砾岩沉积；沙一段、营城组岩性以砂砾岩、含砾细砂岩为主，登娄库组以中砂岩、（含砾）细砂岩为主，底部有少量的砾石层和泥砾沉积。

2.2 成岩作用对物性的影响

在压实作用下长条状颗粒发生弯曲，刚性颗粒可能被压碎，甚至颗粒接触点部位发生溶解，形成线接触或凹凸接触，对储集层原生孔隙破坏性较大；自生石英的胶结作用和长石次生加大对原生孔隙具很大破坏作用，是成岩早期砂岩储集性变差主要因素；碳酸盐胶结是本区最重要的胶结类型，胶结物占填隙物含量的50%以上；含方解石较高的砂岩主要分布在砂泥岩接触带附近，可成为钙质胶结砂岩，形成钙质夹层，使储层物性变差；溶解作用使研究区储层形成次生溶孔，极大的改善了储集物性，这些都是使储层质量变化的因素。

3 结 论

金山气田储层岩性复杂，主要为含砾不等粒砂岩、中砂质细砂岩和砂质砾岩，砾岩储层以细砾岩和中砾岩为主；岩石成分成熟度、结构成熟度偏低，岩石类型研究区储层母岩类型多样，以变质岩为主，储层中填隙物和重矿物含量高，粘土矿物中伊利石含量高；储层孔隙类型主要发育主要发育原生孔隙、次生粒间溶孔、次生颗粒溶孔、次生粒内溶孔和砾石贴粒缝及裂缝孔，以原生孔隙为主，孔喉组合以特低孔-细喉为主，孔喉分选差；研究区储层物性在纵向上变化较大，属特低孔-特低渗储层；岩石相和成岩作用是研究区储层物性主要控制因素。

表2 金山气田储层孔喉结构参数统计表Table 2 Jinshan reservoir pore structure parameters table

［1］赵澄林，朱莜敏.沉积岩石学[M].第三版.北京：石油工业出版社，2001:37-42;102-103.

［2］吴元燕，吴胜和，蔡正旗.油矿地质学[M]，第三版.北京：石油工业出版社，2005:176-177;192-193.

［3］朱军，张本书，赵天富，等.近岸水下冲积扇储层特征研究——以南阳凹陷北马庄-黑龙庙地区为例[J].石油天然气学报（江汉石油学报），2008，30（5）：48-51.

［4］王长城，王勇，李德敏.桥口深层凝析气藏储层特征研究[J].石油天然气学报，2008，30（2）：404-406.

［5］夏景生，钟建华，高祥成.丰深1地区沙四段砂砾岩体德储层特征及影响因素[J].石油天然气学报，2007，29（3）：199-201.

［6］姜在兴.沉积学[M].北京：石油工业出版社，2003:141-169.