滨里海盆地S油田侏罗系中统储层特征研究

闫少鹏，谭成仟，刘博彪，马 瑶

西安石油大学 a.地球科学与工程学院、b.陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西 西安 710065

0 引言

滨里海盆地S油田油藏类型主要为埋深约400 m的浅层带边水的稠油油藏[1-3]。论文主要从储层岩石学特征、孔隙特征和物性特征对研究区中侏罗的阿林阶（Ю-I）、巴柔阶（Ю-II）、巴统阶（Ю-III）碎屑岩储层特征进行研究，进一步揭示浅层稠油油藏的储层特征，为国内稠油储层特征的研究提供思路。

1 区域地质概况

滨里海盆地是世界上油气资源最丰富的盆地之一，具有“降速率快、沉积厚度大”的特征[4-6]，探明原油278×108t[7]，主要位于哈萨克斯坦西部，另有15%的面积属于俄罗斯联邦的南部。盆地呈东西方向延伸，长850 km，最宽处达650 km，轮廓近似椭圆形，面积为5×105km2，沉积物最大厚度达22 km[8-9]。盆地位于东欧地台东南部，与周围的构造单元以深大断裂为界，北部和西部边界为俄罗斯地台南部的一些隆起构造单元，东部、东南部与海西褶皱带相邻，南邻里海，是一个典型的裂谷盆地[10]。裂谷作用从古生代开始，形成了巨厚的古生界、中生界和新生界沉积层，沉积层系最厚达12 000 m，盆地发育多套烃源岩，是世界上沉积最厚、烃源岩最丰富的含油气盆地之一。

研究区S油田位于哈萨克斯坦境内的滨里海盆地东缘阿克纠宾斯克南部的扎纳诺尔隆起上，阿克纠宾斯克南部约220 km，东临海西期褶皱山系，南毗科别列克杜坳陷带，北临亚乌萨坳陷[11-13]。

图1 滨里海盆地区域构造及研究区位置图[1]Fig.1 Regional structure and study area map of coastal Caspian basin

2 地层特征

研究区主要沉积中生界地层，其中三叠系上统、三叠系中统、侏罗系上统，因风化剥蚀缺失（表1）。含油层系为白垩纪下统的巴列姆组（K1br）、侏罗纪中统的阿林阶（Ю-I）、巴柔阶（Ю-II）、巴统阶（Ю-III）以及三叠系下统的巴斯昆恰克组、维特鲁什组，其中主力油层为白垩系下统的巴列姆组（K1br）和侏罗系中统的阿林阶（Ю-I）、巴柔阶（Ю-II）、巴统阶（Ю-III）。

表1 研究区地层层序表Table 1 Stratigraphic sequence table of the study area

3 储层岩石学特征

侏罗系中统，沉积时期地势平坦、气候温暖潮湿，发育浅水潟湖沉积环境[9]。侏罗系中统碎屑岩以灰色、暗灰色中细砂岩、粉砂岩为主。其中Ю-I储层主要为细砂岩，Ю-II储层主要为中砂岩、Ю-III储层主要为细砂岩和中砂岩，砂岩类型为岩屑砂岩。

3.1 碎屑成分

Ю-I储层砂岩中石英平均含量为24.1%、长石平均含量为20.3%、岩屑平均含量为48.7%（图2），岩屑主要成分为凝灰岩其次为黄岗岩和千枚岩（图3）；Ю-II储层石英平均含量33.1%、长石平均含量为15.9%、岩屑平均含量为45.9%（图2），岩屑主要成分为凝灰岩其次为霏细岩和千枚岩（图3）；Ю-III储层石英平均含量27.2%、长石平均含量为15.3%、岩屑平均含量为53.1%（图2），岩屑主要成分为凝灰岩其次为千枚岩、霏细岩（图3）。

图2 S油田侏罗系中统储层碎屑成分百分含量直方图Fig.2 Histogram of clastic component percentage of the middle Jurassic reservoir in S oilfield

图3 S油田侏罗系中统储层岩屑各组分含量Fig.3 Content of cuttings in middle Jurassic reservoirs of S oilfield

3.2 填隙物成分

侏罗系中统Ю-I储层填隙物中胶结物的平均含量为2.4%、以铁白云石和菱铁矿为主，杂基平均含量为4.7%，主要为泥质和高岭石；Ю-II储层填隙物中胶结物的平均含量为0.8%、以菱铁矿为主，杂基平均含量为4.2%，主要为高岭石和泥质；Ю-III储层填隙物中胶结物的平均含量为0.5%，以铁白云石和黄铁矿为主，杂基平均含量为4%，主要为高岭石和泥质（表2）。

表2 S油田侏罗系中统储层填隙物组分含量Table 2 Component content of interstitial material in middle Jurassic reservoirs of S oilfield

3.3 砂岩成熟度

砂岩成熟度包括成分成熟度和结构成熟度，它是指砂岩中碎屑组分在风化、搬运、沉积作用的改造下接近最稳定的终极产物程度[14]。研究区中侏罗统砂岩组分成熟度较低，结构成熟度中等偏高，总体砂岩成熟度中等。

3.3.1 砂岩成分成熟度

根据沉积学原理可知，砂岩中稳定碎屑颗粒的占比在一定程度上可以反映砂岩的成分成熟度。研究区砂岩类型为岩屑砂岩，岩屑和长石等不稳定组分的含量远高于石英（图2），因此可知研究区砂岩的成分成熟度较低。其中由石英含量可知，中侏罗储层砂岩组分成熟度由高到低依次为Ю-II、Ю-III、Ю-I。

3.3.2 砂岩结构成熟度

结构成熟度是指碎屑岩沉积物在风化、搬运及沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度（福克，1954）。影响砂岩结构成熟度的因素有颗粒分选性、磨圆度及砂岩基质含量。

按照分选系数划分分选等级的标准[14]可知，研究区Ю-I储层砂岩颗粒分选系数为2.57，分选中等；Ю-II储层砂岩颗粒分选系数为1.7，分选好；Ю-III储层砂岩颗粒分选系数为2.19，分选好（表3、表4）。储层砂岩颗粒分选程度由高到低依次为Ю-II、Ю-III、Ю-I，整体分选较好。

表3 S油田侏罗系中统储层粒度综合分析数据表Table 3 Comprehensive granularity analysis data table of middle Jurassic reservoir in S oilfield

表4 分选系数（So）划分分选级别标准Table 4 Sorting coefficient （So） classifies sorting level criteria

依据标准偏差划分分选级别标准[14]可知，研究区Ю-I、Ю-II、Ю-III储层的标准偏差分别为1.06、1.24、1.23，均分布在1.0<σI<2.0的范围内，砂岩颗粒分选级别为分选较差，分选程度由高到低依次为Ю-II、Ю-III、Ю-I（表3、表5）。

表5 标准偏差（σI）划分分选级别标准Table 5 Standard deviation （σI） classification level criteria

研究区Ю-I、Ю-II、Ю-III储层杂基的含量分别为4.7%、4.2%、4%均小于5%（表3）。Ю-I、Ю-II储层颗粒磨圆度主要为次棱角—次圆状（图4b），Ю-III储层为次圆—次棱角状（图4c），Ю-I、Ю-II储层胶结类型主要为孔隙型胶结（图4a），Ю-III储层为压嵌式胶结（图4b），Ю-I、Ю-II储层的接触关系主要为点接触（图4a、4b），Ю-III储层为线接触（图4c），支撑类型均为颗粒支撑。

图4 S油田侏罗系中统储层储集空间类型Fig.4 The types of reservoir space in the middle Jurassic of S oilfield

本次分析结合研究区Ю-I、Ю-II、Ю-III储层砂岩颗粒的分选性、磨圆度、胶结类型、支撑类型及砂岩基质含量，根据沉积岩石学第四版结构成熟度划分标准可知，研究区砂岩结构成熟度中等—高，其中Ю-II、Ю-III储层砂岩结构成熟度高于Ю-I储层。

4 储层孔隙特征

4.1 储集空间类型

侏罗系中统储层的储集空间类型主要以原生粒间孔、剩余粒间孔为主，粒内溶孔只占极少部分（如图5）。Ю-I储层主要发育原生粒间孔（66.7%）（图4a），其次为剩余粒间孔（33.4%）（图4b）；Ю-II储层发育原生粒间孔（58.6%）、其次为剩余粒间孔（40.1），粒内溶孔少见（1.3%）（图4c）；Ю-III储层主要发育剩余粒间孔（68%），其次为原生粒间孔（29.8%），粒内溶孔少见（2.2%）。

图5 S油田侏罗系中统储层储集空间类型含量直方图Fig.5 Histogram of the types of reservoir space in the middle Jurassic reservoirs of S oilfield

4.2 孔喉结构特征

侏罗系中统储层平均孔喉半径较大，其中Ю-I、Ю-II储层孔喉半径大于Ю-III储层。Ю-I、Ю-II、Ю-III储层孔喉分选均中等，Ю-III储层的中值压力、平均排驱压力均大于Ю-I、Ю-II储层（表6），表明Ю-I、Ю-II储层的孔喉连通性更好。

表6 S油田侏罗系中统储层孔喉结构特征数据统计表Table 6 Statistical table of pore-throat structure characteristics of the middle Jurassic reservoir in S oilfield

5 储层物性特征

S油田侏罗系中统的物性分析统计数据显示（表7），侏罗系Ю-I储层平均孔隙度34.4%，最大值为41.2%，最小值为17.1%；平均渗透率181.9×10-3μm2，最大值为4 555.0×10-3μm2，最小值为0.6×10-3μm2，属特高孔、中渗储层；Ю-II储层平均孔隙度36.9%，最大值为42.0%，最小值为24.4%；平均渗透率553.4×10-3μm2，最大值为5 849.0×10-3μm2，最小值为2.6×10-3μm2，属于特高孔、高渗储层；Ю-III储层平均孔隙度36.1%，最大值为41.8%，最小值为24.1%；平均渗透率601.8×10-3μm2，最大值为8 840.0×10-3μm2，最小值为21.6×10-3μm2，属于特高孔、高渗储层。

表7 S油田侏罗系中统储层平均孔隙度、渗透率统计表Table 7 Statistics of average porosity and permeability of middle Jurassic reservoirs in S oilfield

6 结论

（1）滨里海盆地侏罗系中统以灰色、暗灰色中细砂岩、粉砂岩为主，砂岩主要为岩屑砂岩，碎屑成分以岩屑为主，其次为石英、长石，岩屑颗粒以凝灰岩为主，其次是霏细岩和千枚岩。Ю-I储层主要为细砂岩，胶结物以铁白云石和菱铁矿为主，杂基颗粒以泥质为主，其次为高岭石；Ю-II主要为中砂岩，胶结物以菱铁矿为主，其次为黄铁矿，杂基颗粒以高岭石和泥质为主；Ю-III层主要为细砂岩和中砂岩，胶结物以铁白云石和黄铁矿为主，杂基颗粒以高岭石为主，其次为泥质。砂岩成熟度中等—高，其中成熟度由高到低依次为Ю-II、Ю-III、Ю-I。

（2）侏罗系中统储层的储集空间类型主要以原生粒间孔、剩余粒间孔为主，粒内溶孔只占极少部分，孔喉半径整体较大。Ю-I储层主要发育原生粒间孔，其次为剩余粒间孔；Ю-II储层发育原生粒间孔与剩余粒间孔，粒内溶孔少见；Ю-III储层主要发育剩余粒间孔，其次为原生粒间孔，粒内溶孔少见。Ю-I、Ю-II储层的平均孔喉半径比Ю-III储层大，Ю-I、Ю-II储层的孔喉连通性比Ю-III好。

（3）侏罗系中统Ю-II、Ю-III属于特高孔、高渗储层，Ю-I为特高孔、中渗储层。根据储层岩石学特征、孔喉特征、孔渗数据可知，Ю-II储层的物性比Ю-I、Ю-III好。