昌德氣田儲(chǔ)層特征研究

紀(jì)學(xué)雁 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶163712）

昌德氣田是大慶油田的一個(gè)深層氣田，位于大慶市大同區(qū)、肇州縣和安達(dá)市境內(nèi)，構(gòu)造位于松遼盆地北部徐家圍子斷陷中西部。氣藏具有儲(chǔ)層埋藏深、致密低滲透，氣井產(chǎn)量低、穩(wěn)產(chǎn)能力差的特點(diǎn)［1-2］。下面，筆者基于巖心、電性和物性等資料，對(duì)昌德氣田的多套含氣層系的有效儲(chǔ)層發(fā)育特征進(jìn)行了研究?。

1 地層特征

昌德氣田主產(chǎn)層發(fā)育于早白堊系的登婁庫(kù)組和營(yíng)城組地層，登婁庫(kù)組缺失登一段，營(yíng)城組缺失營(yíng)二段、營(yíng)三段地層 （見表1）。

目的層為登三段、登四段砂巖儲(chǔ)層，營(yíng)四段砂礫巖儲(chǔ)層和營(yíng)一段火山巖儲(chǔ)層，縱向上砂巖、砂礫巖和火山巖疊置發(fā)育，上部為一套河流相砂泥巖地層，中部為一套扇三角洲沉積的砂礫巖地層，下部為一套中酸性火山巖地層，3套地層皆由沉積間斷分隔。登婁庫(kù)組細(xì)分為7個(gè)小層，其中K1d4Ⅱ?qū)印1d3Ⅰ層、K1d3Ⅱ和K1d3Ⅲ層是砂巖含氣層系的主產(chǎn)層；營(yíng)城組細(xì)分為3個(gè)小層，其中K1yc4Ⅰ層和K1yc1Ⅰ層為主要產(chǎn)層。平面上登婁庫(kù)組砂巖在全區(qū)廣泛分布，砂礫巖在氣田的西部隆起區(qū)局部缺失，中酸性火山巖在昌德氣田主要發(fā)育6個(gè)火山巖主體，火山碎屑巖發(fā)育廣泛，火山熔巖局部發(fā)育［3］。

表1 昌德氣田地層與氣層組層序

2 巖性巖相特征

1）登婁庫(kù)組 登婁庫(kù)組發(fā)育河流相的砂泥巖沉積組合，巖性以泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖為主，其中主產(chǎn)層段登四段發(fā)育曲流河相沉積，儲(chǔ)層發(fā)育的主要沉積微相類型為河床和堤壩，儲(chǔ)層中泥質(zhì)粉砂巖比例最高 （25%），其次是粉砂質(zhì)泥巖 （13%）。登三段發(fā)育辮狀河相沉積，儲(chǔ)層發(fā)育的主要沉積微相類型為辮狀河道和心灘，儲(chǔ)層中細(xì)砂砂巖比例最高 （18．3%），其次是粉砂質(zhì)泥巖 （17．3%）。

2）營(yíng)四段 營(yíng)四段發(fā)育扇三角洲相砂礫巖沉積組合，主要的沉積微相類型為水下分流河道，儲(chǔ)層巖性以砂礫巖為主 （50%），其次是礫巖 （10%）。

3）營(yíng)一段 營(yíng)一段主要發(fā)育火山巖相以及爆發(fā)相和溢流相，儲(chǔ)層發(fā)育的主要亞相是爆發(fā)相的熱碎屑流亞相、熱基浪亞相和溢流相的上部亞相，巖性以流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r占比例最高 （23%），其次是角礫巖 （18%），而流紋巖占9%。

3 儲(chǔ)集空間及孔隙結(jié)構(gòu)特征

1）登婁庫(kù)組 登婁庫(kù)組砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型主要為粒間孔和粒間溶蝕孔（見圖1（a）和圖1（b）），儲(chǔ)集空間類型以孔隙型為主。登婁庫(kù)組砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)共分為5類，即Ⅰ類 （粗態(tài)）、Ⅱ類 （偏粗態(tài)）、Ⅲ類 （偏細(xì)態(tài)）、Ⅳ類 （細(xì)態(tài)）和Ⅴ類 （極細(xì)態(tài)）。其中以Ⅴ類、Ⅳ類為主，各占總樣品數(shù)的42．9%、23．8%；Ⅱ類和Ⅲ類次之，所占百分比均為14．3%，Ⅰ類所占比例較小，只占總樣品數(shù)的4．8%。

2）營(yíng)四段 營(yíng)四段砂礫巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型主要以粒間孔和粒間溶蝕孔為主，裂縫較少（見圖1（c）和圖1（d））。儲(chǔ)集空間類型以孔隙型為主。營(yíng)四段砂礫巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)共分為5類，即Ⅰ類 （粗態(tài)）、Ⅱ類 （偏粗態(tài)）、Ⅲ類 （偏細(xì)態(tài)）、Ⅳ類 （細(xì)態(tài)）和Ⅴ類 （極細(xì)態(tài)），Ⅴ類又可細(xì)分為Ⅴ （1）（極細(xì)態(tài)，分選較好）、Ⅴ （2）（極細(xì)態(tài)，分選不好）。其中以Ⅱ類、Ⅳ類、Ⅴ （2）為主，各占總樣品數(shù)的24．2%、22．6%和25．8%，Ⅴ （1）類次之，Ⅰ類和Ⅲ類所占比例較少，只占總樣品數(shù)的1．6%和8．1%。

3）營(yíng)一段 營(yíng)一段火山巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型主要由孔隙和裂縫組成，孔隙以原生微孔隙為主，裂縫以炸裂縫和少量的構(gòu)造微裂縫為主 （見圖1（e）和圖1（f）），儲(chǔ)集空間類型以微孔隙型為主。營(yíng)一段火山巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)共分為3類，即Ⅰ類 （偏粗態(tài)）、Ⅱ類 （偏細(xì)態(tài)）和Ⅲ類 （細(xì)態(tài)），其中以Ⅱ類為主，占總樣品數(shù)的50%，Ⅲ類次之，Ⅰ類比例較少，僅占總樣品數(shù)的10%。

圖1 昌德氣田儲(chǔ)集空間特征

4 儲(chǔ)層物性及有效厚度發(fā)育特征

1）儲(chǔ)層物性 登婁庫(kù)組儲(chǔ)層孔隙度主要分布于6%～9%，滲透率主要分布于 （0．1～1．5）×10-3μm2。營(yíng)四段砂礫巖儲(chǔ)層孔隙度主要分布于4．8%～6．9%，滲透率主要為小于1．0×10-3μm2。營(yíng)一段火山巖儲(chǔ)層孔隙度主要分布于0．8%～8．8%，滲透率主要分布于（0．001～0．77）×10-3μm2。由于上述3套儲(chǔ)層物性皆比較差，因而屬于中-低孔、低滲儲(chǔ)層。

2）有效厚度發(fā)育特征 結(jié)合氣藏地質(zhì)特點(diǎn)、試氣試采特征以及產(chǎn)能分類，采取動(dòng)靜結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，建立了砂巖、砂礫巖和火山巖氣藏儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) （見表2）。

按照上述分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)3類儲(chǔ)層主要發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)層。從平面分布上看，有效儲(chǔ)層分布也均以發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)層為主。登婁庫(kù)組登四段Ⅱ類儲(chǔ)層厚度達(dá)10m，其次是Ⅲ類儲(chǔ)層，厚度約5．5m，發(fā)育較好的井區(qū)有F1、F4和F2井區(qū)；登三段Ⅱ類儲(chǔ)層厚度達(dá)12m，其次是Ⅰ類儲(chǔ)層，厚度約5m，發(fā)育較好的井區(qū)有F2、F4和F5井區(qū)；營(yíng)四段砂礫巖Ⅱ類儲(chǔ)層厚度約40m以上，其次是Ⅰ類儲(chǔ)層，厚度約20m，發(fā)育較好的井區(qū)有F6和F5井區(qū)；營(yíng)一段火山巖Ⅱ類儲(chǔ)層厚度約36m以上，其次是Ⅰ類儲(chǔ)層，厚度約10m，發(fā)育較好的井區(qū)有F9和F6井區(qū)。

表2 昌德氣田儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)表

5 儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素

昌德氣田碎屑巖儲(chǔ)集巖以礫巖、砂礫巖和細(xì)砂巖較為發(fā)育。主要成巖作用以機(jī)械壓實(shí)和壓溶作用、膠結(jié)作用、交代作用為主，溶解作用在砂礫巖中比較發(fā)育［4］。壓實(shí)作用強(qiáng)烈是昌德氣田碎屑巖成巖作用的顯著特征，尤其以營(yíng)城組表現(xiàn)明顯，主要表現(xiàn)為顆粒的凹凸和縫合線接觸、塑性顆粒和云母等的變形等。膠結(jié)作用強(qiáng)烈是昌德氣田碎屑巖成巖作用的另一顯著特征，主要表現(xiàn)為石英的自生加大作用，是導(dǎo)致儲(chǔ)層變差的主要原因。交代作用也比較常見，主要為碳酸鹽交代各種顆粒及填隙物，交代后的顆粒常呈蠶食狀、港灣狀和島嶼狀等。

昌德氣田火山巖儲(chǔ)層的成巖作用分為建設(shè)性和破壞性2大類，建設(shè)性成巖作用冷凝收縮破裂作用、溶解作用、揮發(fā)份的逸散作用、壓溶作用，其中溶解作用是形成次生溶蝕孔隙的主要成巖作用，對(duì)改善儲(chǔ)層物性起重要作用；破壞性成巖作用有充填作用、熔結(jié)作用、熔漿膠結(jié)作用和交代作用，其中充填作用和熔漿膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層的破壞程度最大，使儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能及連通性大大降低。

6 結(jié) 論

（1）昌德氣田主要產(chǎn)層為登婁庫(kù)組河流相沉積的砂巖、營(yíng)城組營(yíng)四段扇三角洲沉積的砂礫巖和營(yíng)一段火山噴發(fā)形成的火山巖。

（2）昌德氣田主要產(chǎn)層儲(chǔ)集空間主要為砂巖和砂礫巖的粒間孔和粒間溶蝕孔，以及火山巖的氣孔、溶孔和微裂縫；儲(chǔ)層整體上屬于中-低孔、低-特低滲儲(chǔ)層。

（3）影響碎屑巖儲(chǔ)層形成的主要成巖作用主要包括機(jī)械壓實(shí)和壓溶作用、膠結(jié)作用、交代作用；影響火山巖儲(chǔ)層形成的主要成巖作用主要包括冷凝收縮破裂作用、溶解作用和揮發(fā)份的逸散作用。

［1］趙澄林，陳麗華 ．中國(guó)天然氣儲(chǔ)層 ［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1999．

［2］楊玉峰，萬(wàn)儉英，楊波，等 ．昌德含氣系統(tǒng)成藏關(guān)鍵時(shí)刻的確定 ［J］．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002，21（1）：23-25．

［3］張艷，孫雅林，王璞珺，等 ．松遼盆地昌德氣田深層登三、登四段底界面特征 ［J］．世界地質(zhì)，2011，30（4）：624-630．

［4］張曉東，楊玉峰，殷進(jìn)垠，等 ．松遼盆地昌德氣田天然氣成因及成藏模式 ［J］．現(xiàn)代地質(zhì)，2000，14（2）：203-208．