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有效储层主控因素分析

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《石油化工应用杂志》2014年第五期

1储层特征

研究区马五5亚段主要白云岩类型包括晶粒白云岩、残余结构白云岩(见图2(c))、含灰白云岩和灰质白云岩等,白云岩晶粒主要为粉晶、细晶和中晶,微晶白云岩不发育;储层岩石中的填隙物类型主要包括粘土矿物、硅质、黄铁矿等类型,而在溶蚀孔洞部分充填方解石晶体,其中粘土矿物包括伊利石和蒙脱石。研究区内的马五5亚段的孔隙类型按照成因分类主要有原生孔隙和次生孔隙两大类。原生孔隙主要为鸟眼孔隙;次生孔隙主要为晶间孔、溶蚀孔、洞、缝和构造裂缝,其中,晶间孔(见图2(d))为本区最主要储集空间类型。

2储层控制因素分析

2.1沉积微相决定了气藏的分布沉积相决定了沉积环境范围内的岩石类型,马五5亚段气藏为先成岩后成藏,而沉积相首先控制着白云岩的分布,进而控制着气藏的分布,研究区马五5亚段气藏主要分布在以潮间和潮下带粒屑滩,云坪为主有利沉积微相带上;储层展布受沉积微相控制,在平面上呈串珠状或透镜体状、在纵向上亦成透镜体分布,连续性差,气藏规模较小。

2.2古地形水下隆起区白云岩相对发育沉积研究表明,海洋中的浓盐水在下沉过程,优选到达水下隆起部位;同时,水下隆起也是颗粒滩较发育的部位;表层蒸发浓缩富镁卤水接触到水下高部位后,交代泥晶灰岩或颗粒灰岩形成白云岩。马五5亚段沉积末期,水体逐渐变浅,至马五41时期,为水体最浅的潮上带蒸发环境,含膏模孔白云岩在整个工区内广泛分布且稳定,可以认为在一定范围内,该区地层已被填平,因此拉平马五41顶部,可以恢复马五5沉积时期的古地形。从恢复的古地形来看:马五4亚段地层厚度与白云岩的发育程度密切相关,马五5亚段白云岩随着地形的隆升,即马五4亚段地层厚度减薄,发育程度增加。

2.3成岩作用对储层的储集空间和储集性能起重要影响早期成岩期发生准同生白云岩化作用形成的原生孔隙不易保存,未形成有利孔隙;浅埋藏成岩期,潮间和潮下沉积形成的灰岩发生埋藏白云石化,形成细-中晶白云岩,并形成了马五5亚段储层最重要的储集空间“晶间孔”,压实作用和压溶作用形成缝合线构造;表生成岩期,受加里东运动影响,奥陶系地层整体抬升暴露于地表遭受130Ma风化剥蚀,形成的溶孔、溶缝成为油气良好运移通道;加里东运动后期,该区再次接受沉积进入封闭环境的后埋藏成岩期,煤系地层的压实酸性地层水沿各种渠道进入下伏的奥陶系地层,产生不同程度的溶解作用,形成溶缝,扩大孔洞,但持续的埋深条件,压实和重结晶等作用反而会使岩石致密,孔隙降低。

2.4岩溶古地貌对气藏富集的影响中奥陶世末加里东运动使华北地台整体抬升,经历了130Ma沉积间断,马家沟组地层顶部经受了长期的风化剥蚀及淋滤作用,呈现高低起伏的岩溶地貌,至中石炭世又整体沉降,接受了中、上石炭统海陆交互的含煤系碎屑岩沉积,从而在上、下古生界之间形成一个区域性的大型古侵蚀面。利用石炭系填平补齐法,对该区的古岩溶地貌进行了恢复,研究区位于岩溶高地与岩溶斜坡过渡带,以岩溶台地和岩溶斜坡地貌单元为主,古沟槽和古残丘发育;古地貌形态为南部北部高,中部相对较低(见图3)。岩溶古地貌对下古气藏富集有密切关系,古沟槽两侧上方斜坡,古残丘边缘带遭受淋滤溶蚀作用强烈,溶蚀空洞空间较大,因此,沟槽上覆烃源岩产生的天然气就近运移到古残丘中,形成了上生下储的有利生储组合,天然气早期聚集在上部风化壳储层中,如果该处生烃强度大,天然气体不断聚集便会向下运移至中组合马五5亚段储层中,因此,岩溶古残丘不仅是下古上组合风化壳储层的富集区,也是中组合储层富集区。

2.5风化壳残余厚度对气藏的影响发现,研究区高产气井主要分布在沿剥蚀线附近且马五5亚段上覆风化壳残余厚度介于15~25m的剥蚀带上(见图4),说明马五5亚段气藏发育程度与上覆风化壳残余地层厚度关系密切。分析认为:马五5亚段上覆风化壳地层被剥蚀,岩溶作用深度加大,形成了有利于天然气向下运移的有效通道,上覆烃源岩产生的天然气经这些通道就近充注到马五5亚段储层中。而上覆风化壳残余地层厚度越小(小于15m),储层孔,缝,洞被上覆本溪泥质充填程度越高,通道被堵塞,则不利于气体向下充注;如果上覆风化壳残余地层厚度越大(大于25m),表明上覆风化壳储层保留越完整,则烃源岩产生天然气就会进入上覆的风化壳储层中保存起来,同时,由于上覆残厚度大,马五5亚段受岩溶作用弱,溶孔、溶缝相对不发育,天然气缺乏运移通道且充注距离较远,所以同样不利于马五5亚段富集成藏。

2.6构造对气藏富集影响研究区在经历印支、燕山运动后,整体反转为东部翘升的西倾单斜,目前,马五5亚段的构造整体表现为西倾单斜上发育4条轴向NE~SW鼻隆构造(见图5)。由构造部位对储层物性参数影响程度分析认为:构造部位对储层孔隙度和含气饱和度影响相对较小,对储层渗透率影响较大,说明构造主要对储层起到沟通渗滤作用(见图6)。表明:研究区在鼻隆和鼻翼部位气井占总含气井的75%,而鼻凹部位占25%,说明今构造对气体富集有一定控制作用,即在构造高部有利于气体富集。

3结论

(1)研究区马五5亚段为潮坪沉积相区,粒屑滩相和云坪相为该区有利沉积相带;主要白云岩类型包括晶粒白云岩、残余结构白云岩、含灰白云岩和灰质白云岩等;晶间孔为本区最主要储集空间类型。(2)研究区主要的白云岩化形成机理为准同生蒸发泵白云岩化、渗透回流白云岩化及埋藏白云岩化作用。(3)沉积微相决定了气藏的分布;马五5亚段白云岩随着古地形的隆升,即马五4地层厚度减薄,发育程度增加;准同生白云岩化未形成有利孔隙、埋藏形成了马五5亚段储层重要的储集空间“晶间孔”;古残丘不仅是上组合气藏有利分布带也是中组合马五5亚段气藏有利分布区;上覆风化壳残余厚度在15~25m时最有利马五5亚段成藏;在构造鼻隆和鼻翼部位利于气体富集。

作者:冯敏王龙李浮萍谢先奎黄丹单位:中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心中国石油低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田分公司勘探部

石油化工应用杂志责任编辑:田老师    阅读:人次
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