王集地區核三段儲層沉積特征及成藏條件

2014-03-25 06:57:22趙宇

石油地質與工程 2014年6期

趙宇

(中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南南陽 473132)

泌陽凹陷是一個發育在秦嶺褶皺帶上的中新生代小型斷陷湖盆，以古近紀沉積為主[1]。自下而上劃分為大倉房組、核桃園組、廖莊組、鳳凰鎮組和平原組[2]。其中，核桃園組沉積了逾3 000 m的生儲油體系[3]，是凹陷的主力含油層。

王集油田主要受東北部侯莊遠源三角洲和西北部張廠遠源三角洲沉積體系控制，因后期剝蝕強烈，三角洲平原相大部分已被剝蝕，僅保留三角洲前緣部分；含油層位主要為核三段Ⅰ-Ⅳ油組，油藏埋深820～1 500 m，油砂體面積小(0.1～0.3 km2)，油層受構造、斷層和巖性控制，油藏主要為斷層+巖性圈閉類型。

1 沉積特征及微相

1.1 巖石學特征

從巖心觀察來看，王集油田核三段巖性包括頁巖、泥巖、細砂巖、砂礫巖和礫巖等，除泥巖和頁巖外，具有儲集意義的巖性主要為礫巖、砂礫巖和細砂巖。

巖石薄片觀察結果顯示，礦物成分主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖，也有部分巖屑砂巖和長石巖屑砂巖，石英含量從5%～80%不等，長石含量集中在20%～40%，巖屑含量在2%～80%。石英和巖屑含量變化大，表明沉積物搬運距離有較大差別。

1.2 巖石相標志

儲層巖石相是沉積作用、成巖作用和后期構造改造等作用的綜合反映[3]，是沉積微相研究的重要依據[4]，尤其是對巖性、沉積構造和粒度特征的研究，有助于沉積微相的確定。

1.2.1 礫巖相

主要為灰色、灰褐色顆粒大小混雜的礫巖和含泥礫的粗砂或含泥礫的細礫巖。礫多呈次圓-次棱角狀，大小一般為1～4 cm，大小混雜。

(1)灰褐色、灰白色塊狀礫巖：灰色礫巖沉積，顆粒大小混雜，最大顆粒1～2 cm，顆粒多呈次圓-次棱角狀，分選較差，局部含泥礫，為高能水流作用搬運的水下分流河道沉積。

(2)灰色、灰白色含泥礫粗砂-細礫巖：粗砂或細礫巖中見較多泥礫，泥礫大小1～2 cm，水流能量強，快速堆積，為水下分流河道沉積。

1.2.2 砂礫巖相

主要為淺灰色、灰褐色塊狀層理含泥礫礫巖和塊狀灰褐色、灰(白)色砂礫巖。砂礫巖與下覆巖性多突變接觸。

(1)灰褐色、灰白色塊狀礫巖：礫巖為主的礫巖沉積，灰色或灰褐色，多見泥礫，底部常見沖刷構造，反映水流能量強、快速堆積的沉積特點，常為水下分流河道沉積。

(2)灰色、灰白色遞變層理細礫巖：為底部礫巖向上過渡到細砂巖或頂部礫巖向下過渡到細砂巖，反映規律變化的水流能量搬運和快速堆積，常為水下分流河道或河口壩沉積；有的表現為細礫巖和細粉砂的突變接觸，反映河道改道及河道切割作用。

1.2.3 細砂巖相

(1)灰色塊狀、板狀層理細砂巖：灰色、灰褐色塊狀細砂巖沉積，偶見泥礫；少量塊狀的灰黑色細砂巖與底部深黑色泥巖突變接觸,多為河口壩或前緣席狀砂沉積。

(2)灰色波狀層理細砂巖：灰色、灰褐色細砂巖夾雜在灰綠色泥巖中，呈波狀和透鏡狀層理，多為間灣或前緣席狀砂沉積。

1.2.4 泥巖相

常見波狀、波狀交錯層理粉砂質泥巖相，水平層理泥巖相，個別含植物碎片。顏色普遍為淺灰色和深灰色沉積，反映辮狀河三角洲前緣亞相沉積特征，頂底常與砂巖突變接觸。

1.3 粒度特征

王集油田C-M圖OP滾動段、PQ懸浮和滾動段、QR遞變懸浮段和RS均勻懸浮段都存在，但主要以OP和QR段為主，儲層砂體粒度為典型的牽引流搬運沉積特點(圖1)。

圖1 砂巖粒度C-M圖

1.4 測井相標志

通過對自然電位(SP)曲線的幅度、形態、頂底接觸關系、曲線光滑度等特征研究，認為該區主要發育3種微相：水下分流河道微相、河口壩微相和三角洲前緣席狀砂微相。

(1)水下分流河道微相：自然電位曲線以中-高幅箱型或鐘型為主，位于河道主體部位時水下河道砂體較厚，曲線表現為箱型；位于河道側緣時厚度較薄，曲線表現為鐘型。

(2)河口壩微相：河口壩是一種反粒序的成因地層單元，常見平行層理、波狀層理。自然電位曲線為中幅漏斗型，上粗下細的反韻律較明顯，反映水下河口壩為進積型層序。

(3)三角洲前緣席狀砂微相：三角洲前緣席狀砂分布面積廣、厚度較穩定。自然電位曲線以指型和齒鐘型為主，巖性主要為具波狀層理、水平層理、砂紋層理的粉砂巖。

1.5 儲層分布及微相

王集地區主要含油層系是核三段，目前已落實油層和鉆井過程中油氣顯示較多的層位涵蓋了H3Ⅰ-Ⅶ油組，共計52個單砂體。

根據巖心觀察、樣品分析及電性特點，52個單砂體均發育有東北部侯莊物源砂體，37個小層發育有西部張廠物源砂體，占單砂體數的71.2%；35個小層發育有北部王集物源砂體，占67.3%。其中，侯莊物源各小層砂體厚度在8.4～46.0 m之間，平面分布范圍廣，厚度大；西北部張廠物源和北部王集物源砂體厚度分別在4.5～26.2 m和5.5～42.1 m之間，砂體厚度薄，分布范圍有限。

侯莊辮狀河三角洲平面上分布范圍廣，存在三角洲前緣水下分流河道、河口壩、席狀砂、前三角洲泥巖微相。如H3Ⅳ5小層東部候莊辮狀河三角洲由東部向中部發育三支水下分流河道，北部王集和西北部張廠物源以水下分流河道為主，平面上分布范圍小。