興古潛山變質巖油藏儲層特征研究

孫立勛 （中石油遼河油田公司興隆臺采油廠，遼寧 盤錦124011）

興古潛山油藏是遼河油田近年來在太古界變質巖儲層中發現上億噸儲量規模的特大型潛山裂縫性油藏。裂縫發育程度受巖性、構造活動強度的控制。由于變質巖儲層巖性復雜、油藏巨厚、裂縫成因多樣且無法定量描述，隨著油藏開發的不斷深入，油井產能的不確定的因素也隨之增多。為此，筆者對其儲層特征進行研究，以期為油氣勘探和開發提供參考。

1 區域地質背景

興古潛山地處遼寧省盤錦市市區，構造上位于遼河斷陷盆地西部凹陷南部興隆臺～馬圈子潛山構造帶東北部，與盤山洼陷、陳家洼陷、冷家斷階帶、馬圈子構造相接，構造面積28.4km2。中生代以前興古潛山為遼河盆地中央突起的一部分。古地貌總體上呈東西展布以及南北向洼隆相間構造格局。中生代早期由于南北邊界大斷層活動使得潛山在整體下降的斷陷中呈上升趨勢，形成了潛山的雛形。中生代晚期，北西走向的斷裂系統繼續活動，形成強烈的火山巖噴發。沙三段時期盆地裂谷演化階段，由地幔上涌派生的拉張裂谷在其形成演化過程中，始終是以主干斷裂為中心發生大規模的傾向滑動，潛山帶脫離中央凸起越來越遠，在潛山與中央凸起間的斷裂越來越深，同時期該區成為西部凹陷的一部分，在喜山運動右行剪切的作用下，遼河凹陷內造成的近北東-南西向的拉張作用產生了相互平行、傾向相同的北西向正斷層系。沙三段期后，沙三段烴源巖生成的油氣在水平右旋應力的驅動下，通過斷層及不整合面進入太古界古變質巖儲層，同時由于上覆沙三段的泥巖蓋層的封隔作用，形成了潛山油藏。

2 巖石學特征

興古潛山原巖為一套中、基性火山巖、火山碎屑巖和沉積巖建造，局部夾酸性火山巖。其演化經歷了4個階段：① 區域變質作用形成層狀變質巖，如片麻巖、角山巖等；②混合巖化作用的改造將層狀變質巖演變成不規則塊狀混合巖雜體，如混合巖化片麻巖、混合片麻巖 、混合花崗巖等；③后期巖漿侵入穿插，如花崗巖、閃長巖、煌斑巖等 ；④構造及風化作用使巖石破碎，如角礫巖、碎裂巖 、糜棱巖等。通過對該區興古7井、興古7-1井、興古7-3井、興古8井、興68井、興70井、興229井、興古4井等十余口井近40m巖心進行觀察與鑒定，發現興隆臺太古界潛山由變質巖及侵入巖2大類巖石組成，主要礦物為石英、長石、云母、角閃石、輝石等，副礦物有鋯石、榍石、磁鐵礦等，次生礦物以綠泥石、方解石和白云石為主變質巖和巖漿巖在地層中所占比例不同，以區域變質巖 （主要為黑云斜長片麻巖）和混合巖 （主要為混合巖化黑云斜長片麻巖、混合片麻巖）為主，巖漿巖以侵入體或巖脈順著片麻理和裂縫注入，在古老的變質巖中穿插分布，以花崗斑巖和閃長玢巖為主，安山玢巖、煌斑巖和輝綠巖零星分布。

3 儲層物性特征

興古潛山儲集層主要為混合花崗巖、黑云母斜長片麻巖及其混合巖為主，夾少量侵入巖脈。通過巖心宏觀觀察和巖心、巖屑微觀鑒定發現，太古界潛山儲集空間類型主要為構造裂縫和破碎粒間孔，溶蝕成因的孔、縫及結晶成因的孔隙不發育，巖心分析發現其孔隙度最大值13.3%，最小值0.6%，平均值為5.1%，其中1%以下占10%，1%～5%占49%，5%以上占41%；滲透率最大值為953×10-3μm2，最小值為0.53×10-3μm2，平均4.1×10-3μm2，其中滲透率大于10.0×10-3μm2的占0.1%，（1～10）×10-3μm2的占17%，（10～100）×10-3μm2的占13%，1×10-3μm2以下的占69.9%。

根據孔隙度、滲透率劃分標準，儲層類型可分為3類：①Ⅰ類儲層。孔隙度大于5%，毛細管壓力曲線先傾斜再高起，儲集空間組合類型為宏觀、微裂縫＋破碎粒間孔型，為較好儲層。②Ⅱ類儲層。孔隙度在1%～5%，毛細管壓力曲線呈對角線狀，儲集空間組合類型為微裂縫＋微孔型，以裂縫為主要滲流特征儲層。③Ⅲ類儲層。孔隙度小于1%，毛細管壓力曲線遠離橫軸，儲集空間組合類型為顯微裂縫＋微孔型，為非儲層。

4 儲層巖電關系

測井響應是巖石礦物成分和孔隙流體的綜合反映，興古潛山變質巖、巖漿巖的孔隙度較低。因此，流體對測井響應值影響相對較弱，測井響應主要反映礦物組成即巖性的變化。組成該區巖石的礦物主要有斜長石、堿性長石、石英、角閃石、輝石、黑云母及上述礦物蝕變的次生礦物，依據上述造巖礦物的特征，按顏色和化學成分大體可分成淺色礦物和暗色礦物。

淺色礦物主要有堿性長石類、斜長石類及石英，化學成分以SiO2、AlO2、K2O、Na2O等為主，不含Fe、Mg等重金屬元素。該類礦物的測井特征值表現為相對低密度。因堿性長石類礦物中富含高放射性元素40K，所以具有較高的自然伽馬值，而斜長石類由于不含高放射性元素40K，自然伽馬值較低，同時因長石類礦物不含結晶水或結構水而具有較低的中子孔隙度。蝕變及風化產生的礦物高嶺石、絹云母等，由于礦物化學式組成中含有結晶水或結構水，因而具有較高的中子孔隙度，其自然伽馬值大于斜長石類而小于堿性長石類。

暗色礦物主要有輝石、普通角閃石、黑云母，其含有Fe、Mg、Ca等密度大、原子序數高的元素且結晶水或結構水含量大，且不含高放射性元素40K，因而含有較多暗色礦物的巖石在測井特征上的反映是相對高密度、高中子孔隙度、低自然伽馬值和高光電吸收截面指數。

大量的巖心、巖屑觀察和鑒定表明，角閃石巖、斜長角閃巖、煌斑巖脈和輝綠巖脈不含油，為非儲集巖，該巖性暗色礦物含量超過50%，其塑性強，在構造應力作用下，不易產生裂縫，即便產生少量裂縫也會被方解石及本身蝕變的綠泥石等充填。

由于儲集巖與非儲集巖在組成礦物上的差別，導致其在測井響應上的不同，儲集巖不含或少含暗色礦物，表現為相對低密度、低中子孔隙度、低光電吸收截面指數、高自然伽瑪值，密度曲線與補償中子曲線呈 “正差異”或 “絞合狀”的曲線特征；非儲集巖暗色礦物含量較高，則表現為相對高密度、高中子孔隙度、低自然伽馬值、高光電吸收截面指數，密度曲線與補償中子曲線呈 “負差異”的曲線特征 （見表1）。

5 儲集空間類型

在漫長的地質時期，興古潛山為變質巖和巖漿巖組合經歷了變質重結晶、風化剝蝕、溶蝕淋濾、構造破碎等改造，儲集空間較發育。巖心觀察、鑄體薄片鑒定以及毛細管壓力曲線特征等資料表明，太古界儲集空間具有雙重介質的特點，儲集空間分為孔隙型和裂隙型2大類。通過大量巖心宏觀觀察和巖心、巖屑微觀鑒定，認為太古界潛山儲集空間類型較多，但在該區主要儲集空間類型為構造裂縫和破碎粒間孔 （見表2），溶蝕成因的孔、縫及結晶成因的孔隙不發育。

表1 興古潛山各種巖性測井曲線特征值

表2 興古潛山部分井儲集空間特征

興古潛山由古老的變質巖和不同時代形成巖漿巖侵入體或巖脈組成，古老的變質巖系在漫長的地質歷史過程中，儲集空間經歷了形成、發展、填充、再形成等一系列不同階段反復演變。對儲集空間的形成及其演變起主導作用的有混合巖化作用、構造作用、古表生風化作用、交代溶蝕作用和充填作用。早期形成的巖漿巖侵入體與變質巖一起經歷著不同時期的構造、風化、溶蝕等改造，儲集空間的發育程度相對較好，而晚期形成的巖漿巖侵入體受上述改造較弱，儲集空間的發育程度相對變差。

6 結 論

1）興古潛山由變質巖和侵入巖組成，儲層主要以混合花崗巖、黑云母斜長片麻巖和混合巖為主。

2）儲集空間類型主要為構造裂縫和破碎粒間孔，其中構造裂縫占主導地位。按照儲層劃分標準將興古潛山儲層劃分為3類，其中以Ⅰ、Ⅱ類儲層為主。

3）儲集層和非儲集層測井曲線響應有明顯的不同，可根據電測曲線進行有效識別。

4）儲層具有十分優越的成藏地質條件，油層分布受裂縫發育程度控制，具有較強的非均質性，盡管油氣分布受裂縫控制，仍具有一定的富集規律。

[1]錢寶娟.興隆臺古潛山儲層特征及成藏條件研究 [J].特種油氣藏，2007，14（5）：35-37.

[2]王書禮，唐許平，李伯虎.低滲透油藏水平井開發設計研究 [J].大慶石油地質與開發，2001，20（1）：23-24.

[3]杲傳良.水平井鉆井技術在石油勘探開發中的應用與發展 [J].山東科技大學學報，2000，19（2）：117-119.

[4]李道品.低滲透油田的開發方式 [J].低滲透油氣田，1997，2（1）：38-44.

[5]王瑞.大慶西部外圍油田水平井開發技術研究 [J].內蒙古石油化工，2009（5）：137-139.