济阳坳陷致密砂岩储层特征及主控因素研究

郭建福

(中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257015)

济阳坳陷致密砂岩储层特征及主控因素研究

郭建福

(中国石化胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营 257015)

致密砂岩储层是目前济阳坳陷主要勘探储层空间之一,本文从储集层的岩石学、物性特征、成岩作用进行分析,总结出影响济阳坳陷致密砂岩储层的主要控制因素是沉积环境、盐膏层、成岩作用和构造运动,通过研究发现济阳坳陷致密砂岩储层尽管为低孔低渗,仍然可以成为高产工业油气流的主要储集空间。

济阳坳陷 储集层 构造运动 致密砂岩 低孔低渗

济阳坳陷致密砂岩储层主要分布在沙四段和孔店组，埋藏深度一般大于4000m，成岩作用强烈，物性差，且大都位于膏盐层之下。岩性包括砂岩和硬石膏两大类，以砂岩储层为主。目前济阳坳陷在下第三系致密砂岩储层有较大突破，有必要对下第三系致密砂岩储层特征及主控因素进行探讨研究。

1 储集层的特征

1.1 岩石学特征

依据济阳坳陷下第三系储层取心资料分析，致密砂岩在济阳坳陷下第三系储层广泛发育。可分为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩三个亚类，表1。

表1 济阳坳陷Es3～Ek储集岩石分类表

1.2 物性特征

对济阳坳陷3500m以下砂岩物性分析表明[1]，岩石孔隙度和渗透率随深度总体上变小。3500～4000m岩心孔隙度分布范围为5%～18．7%，渗透率为0．01～260×10-3μm2，为中孔低渗-中孔中渗储层；4000m以下孔隙度仅为2～6%，渗透率为0．07～27×10-3μm2，为低孔低渗-特低孔特低渗储层，图1。

图1 渤南洼陷下第三系储层孔隙度与渗透率随深度变化图

1.3 储集空间类型

深部砂岩由于强烈的压实和胶结作用，4000m以下砂岩中均为次生孔隙。溶蚀作用可发生在粒间、粒内和胶结物中，形成各种类型的溶蚀孔，最易溶解的是长石，碳酸盐胶结物和泥质岩屑。裂缝主要是由于构造运动和异常高压造成，其次成岩和压溶作用也可以形成裂缝，渤南洼陷深层碎屑岩储层的研究认为，破裂作用是渤南深部储层发育、演化的重要地质作用之一[2]。

2 成岩作用

研究表明深层Es4～EK组主要储集砂岩的成岩作用分为机械压实作用、自生矿物的充填、交代作用、粘土矿物的自生沉淀和相互转化以及溶解作用。Es4～EK组砂岩埋藏较深，一般＞3500m，压实作用均较强，主要表现为颗粒呈点～线或凹凸接触以及颗粒的破裂愈合现象。埋藏深度越大，压实作用越强，碎屑颗粒接触也越紧密。主要的自生矿物充填和交代作用包括自生石英的加大和充填作用[3]、长石的次生加大作用、碳酸盐胶结和交代作用、粘土矿物的自生沉淀和相互转化作用，以及硬石膏的胶结和交代作用。

3 影响储层物性的因素

储层物性主要受沉积环境和成岩作用两方面的控制。济阳坳陷下第三系储层都与膏盐层有密切的联系，膏盐层的影响十分重要。(1)沉积环境对储层物性的影响。济阳坳陷从沉积环境看，近岸水下扇水道砂体因碎屑沉积物粒度粗、分选好、杂基含量少，机械压实作用受到一定程度的抑制，原生孔隙保存好。(2)盐膏层的影响。储集层在沙四段为膏盐层间的砂岩和白云岩，盐膏层对于深部储集体的成岩作用具有较大的影响，膏盐层具有较高的热导率，降低了盐下深层的温度，会抑制成岩作用，使盐下地层的成岩演化相对滞后，有助于在砂岩中发育高孔隙度[4]。(3)成岩作用对储层物性的影响。随着埋藏深度的增加，成岩作用加强，其石英次生加大、绿泥石和高岭石的充填、铁方解石和铁白云石等碳酸盐的胶结以及溶解作用的产生，造成了随埋深的增加，原生孔隙逐渐减少，次生孔隙逐渐增加和微孔隙的增加。(4)构造运动形成裂缝。裂缝对深层砂岩储集性能的改善起着重要的作用，裂缝不仅可以直接存储油气，而且会连通微孔隙和溶蚀孔隙；并且作为流体的通道，促进溶蚀作用的进行。

4 结语

研究发现影响济阳坳陷下第三系致密砂岩储层的主要控制因素是沉积环境、盐膏层、成岩作用和构造运动形成的裂缝，尽管济阳坳陷下第三系致密砂岩储层为低孔低缝，对于天然气的储层一般要求不太苛刻，经过压裂，同样可以产出高产工业油气流。

[1] 王秉海,钱凯 主编.胜利油区地质勘探与实践.东营:石油大学出版社,1992.

[2] 葛立刚.渤南洼陷深层碎屑岩储层的研究.内部文献,2000.

[3] 赵澄林,朱筱敏主编.沉积岩石学.北京:石油工业出版社,2001.

[4] 宋国奇,等.济阳探区勘探现状及储量潜力分析.

郭建福,男,工程师,2006年毕业于石油大学(华东)网络教育学院计算机科学与技术专业,现在胜利油田地质科学研究院从事试井生产及研究工作。