子长油田枣湾区储层特性研究

作者:未知

  摘要 子长油田枣湾区长6储层岩性为一套浅灰色细-中粒长石砂岩,其次为少量的中砂岩、粉细砂岩及粉砂岩,储层成岩作用主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及粘土矿物转化、重结晶作用等。对储层孔隙影响最大的成岩作用为压实压溶作用、胶结作用和溶蚀作用。成岩阶段已进入晚成岩阶段。
  关键词 子长油田 长6储层 成岩作用
  作者简介:徐岗,出生年月:1978-02-16,男,本科,石油工程专业,高级工程师,主要从事油田勘探开发技术研究工作。
  1 研究区地理地质背景
  子长油田枣湾区位于陕西省延安市子长县城北东方向。本区地处陕北黄土高原,为沟、梁、峁地貌,地表为第四系黄土层,地形起伏不平,为典型的黄土高原地貌。本区大地构造位置处于鄂尔多斯盆地东部的陕北斜坡带。该盆地构造形态总体为一东翼宽缓、西翼陡窄的南北向不对称矩形大向斜盆地,面积约25×104km2。盆地内部构造相对简单,地层平缓,仅盆地边缘褶皱断裂比较发育。陕北斜坡为一向西倾斜的平缓单斜,地层倾角小于1°(每千米坡降约为7~10m),且构造比较简单,仅局部发育差异压实形成的低幅度鼻状构造。
  2 储层岩性及岩石学特征
  根据岩心观察和薄片鉴定结果,本区三叠系延长组长6储层段岩性主要为浅灰色细-中粒长石砂岩,其次为少量的中砂岩、粉细砂岩及粉砂岩(图1)。
  根据岩石薄片数据得出研究区长6砂岩储层中碎屑成分一般约占80%~90%,以長石为主,其次为石英、岩屑和云母。岩石组分中石英含量为25.4%,长石含量为66.8%,岩屑含量为7.9%,主要为中、细粒长石砂岩。胶结物主要为硅质和碳酸盐,其中方解石占34.4%。该类砂岩分布在研究区三角洲相的河道型砂岩体中,是构成优质储层的基础。岩屑以变质岩岩屑为主,含少量岩浆岩、沉积岩岩屑(图2)。
  图2 子长油田枣湾区长6岩石组分直方图
  图3 子长油田枣湾区长6砂岩填隙物成分直方图
  岩石致密程度深,碎屑颗粒主要呈次圆-次棱角状,分选程度中等~好,接触关系以线状接触为主,也见凹凸接触,胶结类型以孔隙式胶结为主,也有压嵌式胶结。填隙物含量一般为4%~10%,平均6%左右,填隙物主要以方解石、绿泥石为主,其次为浊沸石、石英质,具体见图3。
  3成岩作用类型及孔隙演化
  3.1成岩作用阶段划分
  根据岩石学、古温度和有机质成熟度特征,我国石油行业将碎屑岩的成岩阶段划分为同生成岩阶段、早成岩阶段、晚成岩阶段和表生成岩阶段,其中早成岩阶段划分为早成岩A期和B期,晚成岩阶段划分为晚成岩A期、晚成岩B期和晚成岩C期,各成岩阶段标志见(表1)。
  成岩阶段的划分主要依据古地温特征、自生矿物分布及形成顺序、粘土矿物组合及伊/蒙混层(I/S)粘土矿物的转化、岩石结构、构造特征及孔隙类型,有机质成熟度等指标进行综合分析。主要依据有:
  (1)自生矿物的分布及其形成顺序
  各种自生矿物都在一定的物理、化学条件下形成。随着深度增加地层压力、温度及孔隙水性质的变化,会出现不同类型的自生矿物,它们能指示岩石的形成与发展过程,作为成岩阶段划分的一个参考指标。
  (2)粘土矿物及其转化
  粘土矿物之间的转化与埋深及孔隙流体的性质有关。如蒙皂石是一种典型的水合阳离子及水分子作为层间物的3:1型粘土矿物,随着埋深增加,温度升高,将失掉一部分层间水,造成某些层间塌陷,形成混层粘土矿物。蒙皂石存在两种演变途径:一为经I/S混层向伊利石转化;另一为经C/S(绿/蒙混层)向绿泥石转化。在富Mg2+的条件下,蒙皂石层中将出现Mg(OH)2层间物,形成蒙皂石/绿泥石混层粘土矿物;若有足够的Mg2+、Fe2+,可以形成质点状绿泥石。绿泥石的大量出现是成岩作用中、晚成岩阶段的标志。根据I/S混层的演变特点,可出现蒙皂石→无序混层→部分有序混层→有序混层→超点阵(即卡尔克博格式有序混层)→伊利石的完整演变过程,据此可以划分成岩阶段。
  (3)孔隙带划分
  根据本区岩石的结构、构造特点及其物理性质变化,可以分成原生孔隙带、混合孔隙带、次生孔隙带及紧密压实裂缝发育带等。
  (4)有机质成熟度指标
  主要根据镜质体反射率、孢粉颜色、热变指数及最大热解峰温等指标划分有机质热成熟阶段。
  (1)海绿石、鲕绿泥石的形成;
  (2)同生结核的形成;
  (3)平行层理面分布的菱铁矿微晶及斑块状泥晶;
  (4)分布于粒间和颗粒表面的你晶碳酸盐 ~900 ~1900 ~3000 (1)低价铁矿物的褐铁矿化;
  (2) 褐铁矿的
  浸染现象;
  (3)碎屑颗粒
  表面的高阶的氧化膜;
  (4)新月形碳酸盐胶结物及重力胶结;
  (5)渗流填充物;
  (6)表生钙质结核;
  (7)硬石膏的石膏化;
  (8)表生高岭石;
  (9)溶蚀孔、洞
  依据陕北地区延长组有机质成熟度,成岩矿物类型和形成序列,I/S混层粘土的混层比(I/S混层矿物的混层比在10%~30%之间)及孔隙带的分布等4方面的资料,可以确定本区长6储层已进入晚成岩阶段。
  3.2主要成岩作用类型及孔隙演化
  本区长6储层成岩作用主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及粘土矿物转化、重结晶作用等。对储层孔隙影响最大的成岩作用为压实压溶作用、胶结作用和溶蚀作用。
  (1)压实压溶作用
  长6储层压实压溶作用十分强烈,压实作用使碎屑颗粒转动,定向排列,软碎屑变形,刚性颗粒产生机械断裂,碎屑颗粒在压力下形成线(线接触)面接触、凹凸状接触及缝合线接触。其后的压溶作用造成石英、长石的次生加大形成斑块状的致密镶嵌结构。压实压溶作用使长6砂岩的孔隙损失很大。
  (2)胶结作用
  主要胶结作用有浊沸石胶结、绿泥石薄膜及绿泥石充填胶结、石英、长石次生加大等。
  绿泥石薄膜胶结在长6储层中具有普遍性,绿泥石薄膜发育处浊沸石充填孔隙,并溶蚀,复苏了大量粒间孔。覆盖在颗粒表面的绿泥石薄膜缩减了孔喉半径,同时产生大量微孔隙,使孔隙结构复杂化。另一方面绿泥石薄膜对压实、压溶有明显的抑制作用,保护了原生孔隙,使储层物性相对较好。
  (3)溶蚀作用
  据研究,长6储层中的溶蚀作用主要有两期,第一期在印支运动末期,地表水的淋滤溶蚀作用使部分暗色矿物、云母、长石等铝硅酸盐矿物产生溶蚀;第二期在成岩晚期(燕山期),有机质热演化释放的有机酸和CO2等溶蚀浊沸石和长石等矿物。溶蚀作用形成了大量次生孔隙(大约占剩余孔隙度的40%),有效地改善了长6储层的物性。
  4 结论
  岩石致密程度深,碎屑颗粒主要呈次圆-次棱角状,分选程度中等~好,接触关系以线状接触为主,也见凹凸接触,胶结类型以孔隙式胶结为主,也有压嵌式胶结。压实压溶作用使长6砂岩的孔隙损失很大;胶结作用使孔隙结构复杂化,绿泥石薄膜对压实、压溶有明显的抑制作用,保护了原生孔隙,使储层物性相对较好;溶蚀作用形成了大量次生孔隙(大约占剩余孔隙度的40%),有效地改善了长6储层的物性。
  参考文献
  [1]王允诚。油气藏开发地质学[M],石油工业出版社,2007。
  [2]胡宗全。鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层方解石胶结特征 [J],石油学报,2003。24(4):40-43。
  [3]唐海发,彭仕宓,赵彦超,李爱荣。致密砂岩储层物性的主控因素分析 [J],西安石油大学学报,2007。22(1):59-63。
  [4]杨奕华,包洪平,贾亚妮,于中平。鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层控制因素分析[J],古地理学报,2008。10(1):25-32。
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