鄢 菲
(遼河油田分公司遼興油氣開發公司,遼寧 盤錦 124010)
興隆臺油田馬58~馬64井區位于遼河盆地西部凹陷興隆臺斷裂背斜構造帶南部,為一地壘形斷鼻構造。該區鉆遇有下第三系沙河街組、東營組,其中沙一+二段的興隆臺油層和東二+三段的馬圈子油層是研究區主要的含油層段,本次研究的目的層段是馬圈子油層。該井區自1975年投入全面開發,先后經歷了初期上產、中期穩產、后期降產三個階段。經歷了近40年的開發后,馬圈子油層開發效果日趨變差,故需要進一步認識馬圈子油層儲層特征,為今后的興隆臺油田馬58-馬64井區后期開發提供幫助。
興隆臺油田為一典型的被斷層復雜化的背斜油藏,軸向呈北東-南西向展布,構造面積約182km2,包括興隆臺和馬圈子兩個局部構造,共發育54條斷層,以北東、東西兩組方向為主,將構造切割為 53個大小不一的斷塊、斷鼻,其中43個含油油氣,且均分布在斷裂背斜構造帶軸部[1]。

圖1 馬58-馬64井區東二段Ⅱ油組底界構造圖
馬58-馬64井區位于興隆臺油田南部,東部到馬64井、西部至馬58井、北部以馬6斷層為界,南部與馬南601塊相接,構造面積約16km2,為一系列近東西、北東向正斷層相交形成的斷鼻邊水油氣藏。井區主要發育三組斷裂:第一組斷層近東西向,這組斷層多為東營組末期形成的斷層,斷距大(200-300m)、斷面陡(傾角<30°)、延伸長(>6.0km),為井區內劃帶斷層;第二組斷層為北東向,東營組早期形成的斷層,斷距大、延伸不長,主要為北掉斷層;第三組斷層為北北西向,是井區內的次級斷層,使井區內構造復雜化(圖1)。
興隆臺油田馬58-馬64井區東營組發育時期,正值遼河裂谷盆地的收縮期,湖盆變淺。中央凸起的剝蝕作用有所減弱,沉積作用變差,在季節性事件中碎屑物質以河道形式進行沉積。總體看來,馬 58-馬64井區的沉積相主體為河流三角洲分流平原亞相,水上分支流河道微相、河道間微相、決口扇微相是本區主要的沉積微相類型,馬圈子油層儲層以分支流河道砂體為主。研究結果表明,本區馬圈子油層物源來自北東方向,砂體厚度表現為由北東向西南依次減薄,由分支流河道主干向側翼的河道間薄層砂依次減薄,河道發育的砂體厚度一般都大于5m。
馬58-馬64井區馬圈子油層以長石砂巖為主,其次是石英砂巖、巖屑長石砂巖。研究區砂巖成熟度較低,主要巖石成分為長石、石英,其次為巖屑,長石成分含量為 41.6%、石英含量為 40.3%、巖屑含量為 7.6%,以花崗巖巖屑為主。巖石膠結疏松,膠結物成份主要為泥質,含量為 9.5%,次為鈣質含量為0.9%,偶見黑云母。
粒度上以粉砂巖、細砂巖為主,占58.4%;膠結類型以孔隙式為主,少量有接觸-孔隙式;巖石分選好~中等,巖石顆粒粒徑一般為0.01~0.25mm,少量1~2mm的礫石。巖石顆粒磨圓較差,主要為次圓~次尖,其次為次尖狀,風化程度中等~淺,顆粒間點接觸為主。
巖心分析資料表明,馬圈子油層儲層物性屬于高孔隙中低滲透率范疇。平均孔隙度較高為 25.9%,平均空氣滲透率為121×10-3μm2。泥質含量高,為14.0%,碳酸鹽含量較低,為1.14%,顆粒細,平均粒度中值為0.09mm,分選較好,平均分選系數為1.63(表1)。
馬圈子油層內部,滲透性Ⅱ油層組最好,平均滲透率為172×10-3μm2,Ⅲ油層組儲層物性次之,平均滲透率為120×10-3μm2,Ⅳ油層組較差,平均滲透率為 76×10-3μ m2。可以看出,儲層物性從Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ組儲層物性逐漸變差,也就是上部儲層物性要好于下部。

表1 馬圈子油層巖心分析物性數據表
平面上,馬圈子油層不同沉積微相砂體,儲層物性也有所不同。其中分支流河道砂體物性條件最好,平均孔隙度為27.2%,平均空氣滲透率為125×10-3μm2,屬于高孔隙、中滲透層;泥質含量低,分選好,河道間薄層砂微相儲層物性條件最差,平均空氣滲透率為 43×10-3μm2,泥質含量高達 21.7%。決口扇砂體儲層物性較好,平均孔隙度27.1%,平均滲透率115×10-3μm2(表2)。
通過鑄體薄片、壓汞等資料分析,研究區儲層具有多種孔隙類型及復雜的孔隙系統。孔隙類型共有三種:粒間孔、粒內孔與溶蝕孔。其中以粒間孔為主,構成孔隙系統的主體,其大小、多少直接影響和控制著儲層的儲集性能和滲流狀況。另外,該套儲層在成巖后生作用過程中,受地下水的淋濾影響,溶蝕孔隙比較發育,這種溶蝕淋濾作用不僅擴大了原有孔隙空間,而且起到疏通通道的作用,對增加儲集空間,改善滲流條件均有積極作用[2-3]。

表2 馬圈子油層不同相帶儲層物性統計表
受顆粒接觸類型與膠結類型的影響,儲層的喉道形態主要有孔隙縮小型、縮徑型、片狀或彎片狀、管束狀四種喉道類型。統計表明,馬圈子油層儲層的孔喉細,分選較為均勻,全區平均喉道均值為0.53 μm,最大連通喉道半徑16.3μm,屬不均勻型,孔喉的連通性中等,配位數一般為1.8~2.1,馬圈子油層儲層儲集條件較差。
通過壓汞參數、鑄體薄片統計參數結合常規物性參數的整理研究,結果表明,東營組馬圈子油層孔隙結構類型以Ⅲ、Ⅳ型為主。Ⅲ型:中滲大中孔、細~微細喉類,最大連通孔喉半徑3.35μm~34.0μm,喉道均值為91.38~13.75μm,孔喉均值系數以較均勻型為主,不均勻型次之。該類占總數的21.9%。壓汞曲線有明顯的平臺段,但較窄;Ⅳ型:低滲大~中孔、細~微細喉類,最大連通孔喉半徑為13.97μm,喉道均值為6.54μm,孔喉分布以不均勻型為主,其次為均勻型。由以上分析可以看出,馬58-馬64井區馬圈子油層儲層連通性一般~差,儲集性能較差。
一定沉積條件下的沉積物在漫長的地質歷史中經歷了各種物理的、化學作用,使得原沉積物在宏觀上、微觀上發生多種變化,從而使得儲層的儲集空間或滲流能力發生變化。
填隙物主要包括雜基和膠結物兩部分,儲層物性往往隨著填隙物含量的增高而變差。馬58-64井區馬圈子油層儲層填隙物含量比較高,填隙物含量14.0%,平均滲透率則較低,為121×10-3μm2。填隙物與滲透率相關性明顯,隨著填隙物含量的增加,喉道半徑變小,滲透率降低,儲層滲流能力變差。
孔隙結構與儲層物性有直接的關系,東營組馬圈子油層孔隙結構組合以低滲-中滲大孔細喉特細喉型為主的儲層,孔喉分選不好,孔隙大、喉道細、配位數中-低,一般為低滲儲層。
沉積微相是影響儲層物性的重要因素之一。不同沉積微相有不同的巖性組合,砂礫巖、含礫砂巖、細砂巖是水動力作用強、快速堆積的產物,一般為河道巖性組合,這種組合粒度比較粗,而滲透率隨著粒度中值的增加而變大。而河道間一般為粉砂巖、泥質粉砂巖,巖性較細,因而儲層滲流能力變差[4]。
X射線衍射分析資料表明,東營組常見的粘土礦物為為蒙脫石、伊利石、高嶺石。其中蒙脫石含量最高一般為60%~70%,平均為59.2%,其次是伊利石、高嶺石含量一般為16%~25%,平均值分別為20.6%和20.2%。蒙脫石、伊利石以薄層狀包覆于顆粒表面或以伊利石粘土橋存在,少量高嶺石以分散狀存在,使儲集空間減小,滲流能力變差。對油層滲透性影響最大。高嶺石以不完整的書冊狀或蠕蟲狀分布在顆粒間,遇水之后易被打碎,堵塞孔隙和喉道,使儲層物性變差。可見填隙物中粘土礦物過高,是造成儲層滲透率低的根本原因。
通過上述的儲層特征研究認為,興隆臺油田馬58-64井區主要有以下幾個方面的特征:
1)本區為河流三角洲分流平原亞相沉積,微相主要為水上分支流河道、河道間、決口扇,巖石類型主要為長石砂巖,分選好~中等,風化程度中等~淺,顆粒磨圓度為次圓狀-次尖角,孔隙度與滲透率的相關性較好,儲層物性一般。
2)孔隙主要由原生孔隙和次生孔隙組成,原生孔隙主要為粒間孔,次生孔隙主要為受地下水淋濾作用形成的溶蝕孔,儲層孔喉分布較均勻,細~微孔喉占主導地位,喉道體積小,連通性一般~差。
3)沉積微相、沉積物成分以及成巖作用對儲層的發育起到了重要的影響作用。分支流河道微相儲層物性好,河道間、決口壩微相儲層物性相對較差。
[1] 趙振堯.興隆臺油田興北地區東營組淺層氣研究[J].天然氣勘探與開發,2010,33(2):11~13.
[2] 洪秀娥,戴勝群,等.應用毛細管壓力曲線研究儲層孔隙結構—以衛城油田Es-4儲層為例[J].江漢石油學院學報,2002,24(1):53~54.
[3] 萬文勝,杜軍社,佟國彰,等.用毛細管壓力曲線確定儲集孔隙喉道半徑下限[J].新疆石油地質,2006,27(1):104~106.
[4] 熊歆睿,王洪輝,周波,等.古城油田B區核三段主力油層儲層特征研究[J].石油地質與工程,2011,25(6):9~11.