準噶爾盆地永進地區西山窯組儲層特征及影響因素

2015-07-02 01:40:39修金磊劉勝濤丁潔熒

石油地質與工程 2015年3期

修金磊，王曉，劉勝濤，繆顥，丁潔熒

(1.中國石化勝利油田分公司西部新區研究院，山東東營 257000；2.中國石化河南石油工程有限公司地質錄井公司；3.中國石油新疆油田分公司采油一廠；4.中山大學地球科學與地質工程學院)

修金磊1，王曉2，劉勝濤3，繆顥1，丁潔熒4

準噶爾盆地永進地區侏羅系西山窯組埋深達到6 000 m，主要為低孔滲-特低孔滲儲層。通過對西山窯組儲層的巖石學特征、孔隙結構特征的分析認為，儲層儲集空間類型以殘余粒間孔和次生溶孔為主；通過對沉積相帶、地層壓力、儲層埋深和成巖作用等儲層影響因素研究分析，確定研究區有利儲層分布的主控因素為沉積微相、異常壓力及不整合對儲層的改造三個方面。綜合考慮以上因素，確定研究區內永2-永1-永3一線為有利儲層發育區域。

準噶爾盆地；永進地區；儲層特征；沉積微相；異常壓力

準噶爾盆地永進地區位于莫索灣凸起南翼，侏羅系西山窯組埋深5 800～6 100 m。受埋深影響，儲層物性以低孔-特低孔、低滲-特低滲儲層為主，但鉆遇侏羅系西山窯組的多口井均見到不同級別的油氣顯示，特別是永1井在5 873～5 888 m測試日產輕質油72.07 m3、氣10 562 m3，這說明在埋深6 000 m左右的深層，仍發育物性較好的碎屑巖儲層。近幾年，永進地區侏羅系西山窯組已經成為眾多學者、專家們的研究對象，但前人的研究[1-2]，重點主要在層序地層、沉積體系、油氣成藏規律及儲層描述等方面，對深層有利儲層控制因素及分布方面的研究較淺。因此筆者從儲層基本特征入手，探討了該區沉積相、儲層結構、地層壓力、不整合等因素對儲層物性的影響，明確了永進地區有利儲層發育的影響因素與分布規律。

1 儲層特征

永進地區區域構造上處于準噶爾盆地中央坳陷西段的莫南凸起及沙灣凹陷之間，北鄰莫索灣凸起(圖1)。受車莫古隆起在侏羅紀末期劇烈抬升的影響[3]，永進地區侏羅系遭受了大范圍的剝蝕，在區內殘留了西山窯組、三工河組和八道灣組，缺失了齊古-喀拉扎組與頭屯河組，侏羅系西山窯組與上覆白堊系呈地層不整合接觸。

1.1 儲層巖石學特征

永進地區西山窯組儲層以巖屑(38%～91%，均值58%)、石英 (5%～45%，均值28%)為主，長石(3%～24%，均值19%)次之(圖2)。巖屑成份主要為火成巖和變質巖，火成巖巖屑主要為噴出巖，變質巖巖屑主要為石英巖和石英片巖等；分選中等-差，磨圓次圓-次棱狀，顆粒支撐，點、線、凹凸接觸均發育，孔隙、壓嵌式膠結為主，見次生加大、薄膜式膠結，泥質雜基一般2%～4%，灰質或白云質膠結物含量3%～5%。總體分析，西山窯組儲層成份成熟度和結構成熟度較低。

圖1 準噶爾盆地中部3區塊工區圖

1.2 孔隙特征

通過巖石薄片、掃描電鏡及巖心觀察，永進地區孔隙類型有剩余原生粒間孔、粒間溶孔、粒內溶孔、泥質微孔、微裂縫、層理縫等，以剩余原生粒間孔、粒間溶孔和層理縫為主。溶孔的作用不可忽視，從薄片觀察看，粒間溶孔和粒內溶孔普遍存在，特別是在西山窯組煤上紅層中有較多出現,雖然含量不及剩余原生粒間孔，但其對有利儲層發育具有兩個方面的意義：①增加了儲層的孔隙度和滲透率；②次生孔隙發育的地方，原生孔隙也較發育。另外區內薄片上發現的微裂縫及巖心上發育的層理縫較大地提高儲集層滲透性。

圖2 永1井和永2井西山窯組儲層砂巖分類

1.3 物性特征

從巖心物性特征分析看，永1、永2、永6等井的巖心分析孔隙度集中分布在5%～9%，滲透率主要分布在(0.2～0.7)×10-3μm2，屬于特低孔-特低滲儲集層(表1)。考慮到取心資料較少而物性較好巖心受層理縫的影響呈片狀，無法進行物性分析，且后期試油試采地層有出砂現象，綜合分析實際儲層物性應好于巖心分析結果。另外通過對西山窯組儲層測井解釋分析，孔隙度分布范圍3.08%～14.24%，平均孔隙度7.46%，孔隙度大于8%的儲層占55.0%，孔隙度5%～8%的儲層為33.2%；滲透率測井解釋一般為(0.01～6.5)×10-3μm2，考慮到區內裂縫較為發育，其實際滲透率將優于測井解釋結果，并結合前人的研究[4]，認為區內低孔、低滲儲層較發育。

表1 永進地區西山窯組砂巖儲集層儲層物性統計

2 儲層主要影響因素

儲層物性主要受到沉積作用、后期成巖作用、儲層埋深與后期改造等的共同影響[5]。沉積作用是儲層形成的基礎，成巖作用是在沉積基礎上對儲層的改造，因此沉積環境為影響儲層物性的主要因素。另外通過分析認為區內發育的異常高壓及區域不整合的風化淋濾也對改善儲層物性起到了重要作用。

2.1 沉積相帶

沉積相帶對儲集層儲集性能的影響[6]主要表現在對儲層發育、砂巖成分和結構成熟度、砂巖粒級的控制作用。三角洲分流河道微相水動力強且穩定，砂巖粒度較粗、顆粒分選性和磨圓度提高、泥質巖雜基含量減少、千枚巖及云母等片狀塑性巖屑少，這種組成結構提高了砂巖抗壓實能力，有利于形成高孔滲性砂巖儲集層。研究區西山窯組主要發育淺湖背景下湖泊-三角洲沉積體系，發育水下分支河道、河道間、河口壩、濱淺湖沼澤等4種沉積微(亞)相類型[7]，不同微相控制不同成因儲層的發育，其儲集物性必然有所差別。通過對不同微相儲層的孔隙度、滲透率進行分析可知(圖3)，水下分支河道與河口壩的儲層物性較好，其孔隙度一般大于9%，滲透率在2×10-3μm2以上，也是該區最為有利的儲集層。

圖3 永進地區不同沉積微相儲層物性相關性

2.2 異常壓力

關于孔隙流體超壓對孔隙保存的影響已有諸多研究。超壓降低了巖石的有效應力，阻止巖石的進一步機械壓實并抑制壓溶作用的發生，從而使孔隙得以保存[8]。統計研究區西山窯組儲層壓力與孔隙度的關系(圖4)，西山窯組儲層壓力系數為1.3～1.7，為典型的異常高壓，儲層孔隙度隨著壓力的增大而變好，這說明異常高壓的存在有效地減緩了壓實作用對孔隙度的影響，使其具有較好的儲集物性。

圖4 永進地區西山窯組壓力系數與孔隙度關系

2.3 不整合面

永進地區侏羅系西山窯組與白堊系為典型的不整合接觸，前人對此不整合的成因及油氣成藏的作用做過一系列研究[9-10]。統計永進地區不同探井西山窯組儲層物性與不整合面的距離發現，不整合面的風化淋濾作用明顯改善了儲層物性。從統計的儲層距離不整合面深度和孔隙度關系看(圖5)，在距不整合面100 m的范圍內，風化淋濾作用較強，儲層物性也較好。

從部署探井鉆探效果看，永1、永3、永6井油氣層均位于不整合面100m范圍內，這個范圍也是溶蝕孔隙的主要發育區，這說明風化淋濾對儲層成巖后的改造起到了關鍵作用。