西部凹陷东部陡坡带雷77块沙四段储层特征研究

◇中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院 刘玉婷 李 群 庞瀚宇

勘探实践及前人研究均表明，在辽河油田西部凹陷，角砾岩储层具有一定的勘探潜力。对于东部陡坡带雷77块沙四段储层，本文利用多种分析化验资料进行了深入探索，研究结果表明：雷77块沙四段岩性主要为沉积角砾岩，还存在一些砾岩、砂岩、火山角砾岩等岩性。其次，该段储层储集空间主要为裂缝和次生溶孔，并且岩石的蚀变程度比较深，通常可见碳酸盐交代、泥化，而物性则具有超低渗、超低孔的特征。

20世纪90年代以来，随着各个油田勘探程度的日益加深，有待发现的常规构造油气藏数量急剧下降，可能性也越来越低，反而各种岩性油气藏的发现规模越来越大，数量逐年递增[1]。据有关调查可知，在全球油气勘探程度比较高的老油区中，构造油气藏的储量占比普遍低于35%，而岩性油气藏的储量占比高于65%。近些年以来，岩性油气藏已然成为我国各大油田的主力勘探目标，陆续在多个油田发现了一批亿吨级规模储量的岩性油气藏，如长庆、吉林、华北、塔里木等油田[2]。中东部的老油田已经迈入高成熟油气勘探时期，必须开展岩性油气藏的勘探。虽然这种岩性油气藏勘探难度比较大，但是其具有巨大的勘探潜力，是各大老油田持续生产的主力目标，必将成为我国陆上油气勘探的重点领域。

在辽河油田西部凹陷，角砾岩储层较为发育，在诸多区块的层系都发现了角砾岩油气藏，并且已经取得一定的规模储量，如大洼沙三段、兴隆台中生界、东部陡坡带沙四段等[3]。早在2006年，东部陡坡带雷77井就在火山角砾岩层段中获得油气突破，但自此之后，雷77块勘探鲜有突破，雷77、雷79等井沙四段试油均有良好显示，岩心观察也可见断面及裂缝发育处含油，表明该区块具有较好的勘探前景[4]。然而目前针对沙四段的研究仍然不够深入，存在诸多难点，主要有3点：①勘探程度比较低；②岩性非常复杂；③识别难度十分大，亟待对该套角砾岩储层进行深入分析与探索，以期突破雷77块的油气勘探困局，从而为辽河油田加油增气提供一定的技术支持。

1 区域地质概况

辽河坳陷位于我国渤海湾盆地的东北部地区，是该盆地中的一个次级构造单元，含有5个一级构造单元：①中央凸起；②西部凸起；③东部凸起；④西部凹陷；⑤东部凹陷[2-4]。辽河坳陷的石油和天然气勘探开发基本是在亚一级构造单元开展，主要有以下3个：①西部凹陷；②东部凹陷；③大民屯凹陷，古近系是主力勘探层系[3-5]。据相关研究人员调查可知，西部凹陷是辽河坳陷中面积最大、分布范围最广、油气资源最富集的亚一级构造单元，该凹陷的产能非常高，几乎占据了整个辽河油田产能的80%以上。其次，西部凹陷中发育了多个构造单元，主要有以下5个：①中央隆起带；②坡洼过渡带；③东部陡坡带；④西部斜坡带；⑤洼陷带。其中，东部陡坡带毗邻多个生油洼陷，主要有以下3个：①台安洼陷；②陈家洼陷；③清水洼陷[3-4]。

雷77块位于西部凹陷的中北部地区，东边与中央凸起相邻，西部与陈家洼陷毗邻。在沙四段沉积的过程之中，整个西部凹陷出现裂陷并且不断沉降，最终形成了具有东部陡峭、西部平缓特征的构造地质格局，这一沉积阶段的湖盆比较浅，沉积相以滨浅湖相为主[4-5]。雷77块东部地区的断层活动比较剧烈，引发了一系列的火山喷发，然后基性岩浆沿着陡坡滑塌进入湖盆之后，经过淬火产生许多碎裂，进而形成了大量的碎屑物质，这些沉积物堆积速度非常快，导致分选磨圆程度比较低、颗粒结构也非常混杂[5-7]。之后，火山喷发活动停止，中央凸起的沉积物（主要分为2种：①陆源碎屑；②火山碎屑）会经过长时间湖盆水体的碳酸盐化改造作用，使得雷77块沙四段的角砾岩具有4个沉积特征：①物源比较多；②离物源比较近；③水系非常短；④沉积相变化速度快[6-7]。

2 岩石学特征

2.1 岩石类型

目前，由于取芯资料以及相关实验都比较少，研究人员对雷77块储层宏微观方面的分析不够仔细和深入，因此，本文对该区块角砾岩地层的岩石学特征的探索是很十分必要的。根据岩心资料可知，雷77块沙四段沉积角砾岩类主要有2种：①玄武质角砾岩；②含泥含砂角砾岩。这些角砾岩具有2个特点：①厚度大；②砾径大，这与三角洲近源快速堆积有关。

本文采用了多种分析方法对雷77块沙四段岩性进行了分析，主要有以下4种：①X-衍射全岩分析；②岩心描述；③扫描电镜；④岩石薄片鉴定等。从分析结果可知：雷77块4口取心井沙四段岩性以沉积角砾岩为主，且还含有其他4种岩性：①砾岩；②砂岩；③火山角砾岩；④火山岩。其次，沉积角砾岩为玄武质角砾岩；砾岩主要分为3种：①中性火山质砾岩；②酸性火山质砾岩；③混合砾岩，且还含有其他2种岩性：①砂质砾岩；②含砂砾岩。砂岩主要分为4种：①细砂岩；②中砂岩；③粗砂砂；④不等粒砂岩。火山角砾岩主要分为2种：①玄武质火山角砾岩；②沉玄武质火山角砾岩。火山岩主要为碳酸盐化角砾状玄武岩。岩石的蚀变程度比较深，通常可见碳酸盐交代、充填、黏土矿物化。

2.2 岩石特征

该套角砾类储层的宏观岩心及显微镜下均不易辨认，最主要的原因就是受到蚀变作用强且颗粒界限模糊，局部混入少量同成分或者蚀变强烈的陆源碎屑，岩石中主要的成分特征有以下4种：①斜长石黏土矿物化；②暗色矿物绿泥石化；③碳酸盐的交代比较强烈；④部分角砾之间也含有非常多的碳酸盐。X-衍射全岩测试结果表明：玄武质沉积角砾岩、火山角砾岩及碳酸盐化角砾状玄武岩黏土相对含量平均值分别为22.3%、28%、15.3%，碳酸盐含量平均值18.5%、11.7%、27.8%（图1）。电镜下岩石表面能够看到一些蚀变粘土矿物以及碳酸盐。

图1 储层岩石特征

3 储层特征研究

3.1 储集空间类型

雷77块4口取心井段没有取到显示好的砂岩段，但通过岩心观察和铸体薄片的鉴定，并且结合录井资料，可以推断有利储层的岩性主要有2种：①砂岩；②中酸性砂砾岩。其次，该区沙四段埋深普遍较深，原生孔隙发育较差，目前的有效储集空间以构造成因的构造缝、颗粒裂缝、贴粒缝为主，还含有溶蚀成因的孔隙，但是连通性却比较差，并不是十分有效的储集空间。另外，该区碎屑岩较致密，填隙物发育，见少量粒间孔、残余缝、微缝。

研究区碎屑岩裂缝主要有5种：①构造缝；②贴粒缝；③残余裂缝；④颗粒裂缝；⑤微缝。这些裂缝都是构造成因，进而可以起到良好的沟通作用，从而能够改善储层的物性。部分破碎粒间孔以及残余粒间孔的连通性都非常差。取芯段岩性受玄武质成分的影响，基性斜长石及暗色矿物，蚀变强烈，溶孔相对多见。

研究区的溶孔十分发育，主要有以下2点表现：①局部溶蚀；②斑晶、基质被液体溶蚀，进而形成新的孔隙。一般而言，这些孔隙的连通性都会比较好，孔径也非常大，从而形成良好的储集空间。研究区的溶孔主要有4种：①杏仁体溶孔；②晶间溶孔；③斑晶溶孔；④基质溶孔等。其次，根据扫描电镜的结果可知，蚀变形成的粘土矿物充填物自身还具有一些晶间微孔，它们同样可以成为较好的储集空间。

3.2 储层物性特征

通过对雷77块沙四段物性资料统计可知：玄武质角砾岩孔隙度为1.4%～10.2%，平均为4.1%；渗透率为0.003～0.377mD，平均为0.07mD。中酸性砾岩孔隙度为1.1%～4.9%，平均为2.9%；渗透率为0.003～0.143mD，平均为0.035mD。混合砾岩孔隙度为6.7%～9.1%，平均为7.8%；渗透率为0.114～3.110mD，平均为0.794mD。（含碳酸盐）砂岩孔隙度为1.2%～2.2%，平均为1.67%；渗透率为0.003～0.115mD，平均为0.018mD（图2）。

图2 储层物性特征

4 结论与分析

（1）沙四段主要岩石类型为沉积角砾岩，次为砾岩、砂岩、火山角砾岩、火山岩。该套岩石蚀变深，普遍见碳酸盐交代、充填。

（2）房身泡组玄武岩储集空间类型为裂缝和次生溶孔。

（3）雷77块沙四段储层属于超低孔，超低渗。