老姆山廟ebx1區(qū)塊第三系碎屑巖儲層特征及影響因素分析

老姆山廟ebx1區(qū)塊第三系碎屑巖儲層特征及影響因素分析

研究區(qū)位于中國東部油田的南堡凹陷中，西南莊的擾動減少。這是一個長期的傾斜構(gòu)造帶，由背斜構(gòu)造帶發(fā)展。北距燕山褶皺帶22km,古地形是北高南低。在此背景下,早第三紀時沉積了一套以扇三角洲—三角洲為主的碎屑沉積;晚第三紀沉積了一套河流相為主的碎屑沉積。儲集巖以碎屑巖為主,在縱向上構(gòu)成第四系、第三系的儲蓋組合系列,具有良好的含油氣前景。1含油層分布老爺廟地區(qū)鉆井揭示的地層自上而下有第四系平原組,上第三系Nm、Ng組,下第三系Ed組和Es1段。Ed組細分為Ed1、Ed2、Ed3三段。本區(qū)含油井段主要分布在Nm下段至E2上亞段。各層段巖性簡述如下:1.1下段nm巖性為淺灰、棕黃色細砂巖與棕黃色、灰綠色、棕紅色泥巖呈不等厚互層。與下伏地層為連續(xù)沉積。油層主要分布在下部200多米的層段內(nèi)。1.2巖與灰及淺灰色泥巖上部為灰白色塊狀含礫砂巖夾灰色泥巖,中部為細砂巖與灰及淺灰色泥巖互層:下部為大套灰黑、灰綠色玄武巖、灰白色砂礫巖夾泥巖。沉積序列為粗—細—粗?？偤?50～400m。與下伏地層為不整合接觸。1.3淺灰砂泥巖薄互層內(nèi)基巖細、細頂部為灰色泥巖夾薄層砂巖,由于頂部為侵蝕面,造成地層厚薄不均,但區(qū)塊內(nèi)厚度變化不大,中上部巖性較粗,為灰白、淺灰色中細砂巖夾灰色、灰綠色泥巖,下部為砂泥巖薄互層。1.4石英砂及碎屑組分上部為厚層灰色。深灰色泥巖夾灰白色厚度不等的細砂巖,中下部為灰白色薄層砂巖與泥巖互層。從巖芯描述和鏡下鑒定資料可知,本區(qū)第三系儲集層巖性以長石砂巖為主,次為巖屑石英砂巖。碎屑組分的顯著特征是長石、巖屑含量高,成分成熟度低。粒度一般比較細,粒徑中值的變化范圍在0.14～0.208mm之間,平均0.16mm。屬于中細粒砂巖的變化范圍,砂巖的分選系數(shù)一般在1.66～1.74之間,砂巖顆粒分選普遍較差,同時砂巖的磨圓度較差,為次棱—次圓狀。填隙物的礦物成分有方解石、白云石、黃鐵礦、自生粘土礦物等,膠結(jié)類型以孔隙式和接觸孔隙式為主,但也見有基底—孔隙式、接觸式等。2孔隙類型及大小廟EBX1區(qū)塊砂巖儲層的接觸關(guān)系一般為點接觸,少量點線接觸的混合類型。因此孔隙類型比較簡單,以粒間孔為主,其次為各種溶蝕孔隙和少量的粒內(nèi)孔,偶見一些裂縫。各種孔隙均為沉積、成巖及后生過程中不同成因的共同作用結(jié)果。據(jù)鑄體薄片統(tǒng)計,粒間孔約占總孔隙體積的80%以上。從形態(tài)及其成因描述如下:2.1粒間孔的改造因該區(qū)砂巖儲層顆粒以中細砂級為主,因此粒間孔十分發(fā)育,但由于壓實成巖、自生礦物的沉淀和溶解作用的改造,粒間孔一般都經(jīng)過了改造變形的過程,形成了:a.壓實縮小的粒間孔;b.自生礦物沉淀充填縮小的粒間孔;c.孔隙周邊顆粒邊緣熔蝕擴大的粒間孔。以上三種類型的粒間孔統(tǒng)稱為殘余原生粒間孔。2.2巖性顆粒及巖屑顆粒最常見的粒內(nèi)孔是粒內(nèi)溶孔,主要是長石、巖屑顆粒內(nèi)部遭受地層水的作用形成的溶孔,鏡下可見長石且?guī)r屑顆粒被熔蝕成蜂窩狀或殘架絲縷狀。此類孔隙在上第三系和下第三系的儲層中均可見到。2.3地層水作用下的孔隙亦稱為雜基內(nèi)容熔蝕孔隙,為充填在粒間的雜基粘土礦物在地層水作用下發(fā)生溶解作用形成的溶蝕現(xiàn)象,這類孔隙往往較小,孔徑一般不超過5μm。2.4儲層裂縫充填程度鏡下圖象分析,常見的裂縫有:構(gòu)造縫、成巖縫、粒內(nèi)縫等,裂縫寬度較小,一般不超過0.1μm。從鏡下觀察可見,Ed2段儲層中此類裂縫已被碳質(zhì)泥質(zhì)充填,而Nm下段、Ng組儲層中此類裂縫的充填程度較低。由此可知,由于該油田的儲集空間類型以粒間孔為主,孔徑為10～15μm,因而為流體的儲存提供了較大的儲集空間。3儲層性能和開口結(jié)構(gòu)通過巖芯物性樣品分析資料統(tǒng)計結(jié)果,發(fā)現(xiàn)各層位儲層物性有如下特點:3.1滲透率的測定孔隙度在25%～30%之間,平均28%左右,平均滲透率在193×10-3～1171×10-3μm2,但由于樣品數(shù)量少,代表性差,因此預計Nm下段的平均滲透率在390×10-3μm2以上。3.2ng組平均孔隙度為22.44%,平均滲透率529.68×10-3μm2。3.3ed1段平均孔隙度在24%以上,平均滲透率90.9×10-3～499.3×10-3μm2。3.4儲層地質(zhì)特征平均孔隙度為20.8%,平均滲透率111.4×10-3μm2。按照儲層分級標準可以看出,Nm下段和Ng組儲層屬高孔、高滲類;Ed1段為中孔、中滲類儲層,而Ed2段則屬中孔、低滲類儲層?？偟囊?guī)律表明,層位由老到新,由淺至深,巖石儲層物性存在由好變差的趨勢。為了彌補取芯資料的不足,通過油層測井解釋的資料進行分析,盡管得出的孔滲數(shù)據(jù)與巖芯分析成果不大一致,但同樣反映出區(qū)內(nèi)儲層從新到老,物性由好變差的趨勢,即上第三系屬高孔、中高滲透性儲層,下第三系Ed組屬中孔、中低滲透性儲層。通過壓汞資料得知,從最大進汞飽和度分析,Nm下段、Ng組、Ed1段儲層均在83%以上,只有Ed1段儲層較差。從表征喉道粗細的參數(shù)分析:Nm下段儲層最大孔半徑為21.7μm,平均半徑為5.5μm。其他層位的數(shù)值低得多。同樣反映Ng下段儲層較好。從表征喉道分選的參數(shù)分析:從Nm下段到Ed2其相對分選系數(shù)都在1.002～1.112之間,反映該油田孔喉的分布均相對較好,基本符合中、細砂巖的孔喉分選特征。從表征孔喉進汞迂曲度分析,Nm下段和Ng組儲層的進汞迂曲度都在1.7～1.8左右,而下第三系Ed1、Ed2段儲層的迂曲度都在2～3以上,由此反映上第三系儲層較好。4影響儲層性能的因素影響儲集層的因素十分復雜,不同的沉積相帶影響儲集層的優(yōu)劣及孔隙結(jié)構(gòu)。巖石粒度、填隙物、孔隙結(jié)構(gòu)、成巖作用,直接或間接地影響儲集性能。4.1巖石粒度對孔隙度、滲透率的影響根據(jù)粒度分析資料所作的平均粒徑與孔、滲相關(guān)關(guān)系圖(圖1、圖2)中看出:巖石粒度粗,孔隙度和滲透率有增大的趨勢,當平均粒徑大于0.15mm時,滲透率大于100×10-3μm,孔隙率大于10%。4.2物理性變差在本區(qū)影響儲層物性的填隙物主要為碳酸鹽和泥巖,一般隨填隙物含量的增加,儲層物性變差。根據(jù)MESX2、MEBX1、MEBX2三口井巖石物性及薄片粒度分析資料統(tǒng)計作出的填隙物含量與滲透率的關(guān)系圖(圖3),其相關(guān)系數(shù)為0.806～0.55,雖然相關(guān)系數(shù)較低,但總體可以看出儲層物性隨填隙物含量增加而變差。4.3滲透率與孔喉半徑的關(guān)系儲層孔喉大小是決定儲層物性的重要因素。利用壓汞資料求出的平均孔喉半徑(R)、有效喉峰半徑(Ry)和排驅(qū)壓力三個參數(shù)與滲透率(K)的相關(guān)關(guān)系圖(圖4、5、6)上可看出:當R<2.3μm時,K<0.1μm2;當R>2.3μm時,K>0.5μm2。本區(qū)的平均孔喉半徑主要集中在2～7μm之間,因此K為0.1～1μm2。當Ry<0.8μm時,K<0.01μm2;Ry>3.2μm時,K>0.1μm2?？梢娍紫督Y(jié)構(gòu)的好壞對物性的影響是顯著的。4.4孔滲特征與深度的關(guān)系根據(jù)前人研究成果并結(jié)合實際分析,認為區(qū)內(nèi)從Nm組到Ed2段,可劃分為三個成巖階段,且不同成巖階段對儲層物性的影響不盡相同。a.Nm和Ng組埋深2300m左右,屬早成巖A期。該期為早期壓實成巖,在該成巖期中主要以膠結(jié)作用對孔隙結(jié)構(gòu)的影響比較明顯,壓實作用的影響次之。從M24X2和M28X2井滲透率與深度關(guān)系圖(圖7)上可以看出:Nm和Ng組的滲透率比較高,其中M29X3井很多都大于1000×10-3μm2,似乎與深度的關(guān)系并不明顯,說明壓實作用不是太強,基本上以膠結(jié)作用的影響為主(圖8)。b.Ed1段埋深在2300～2700m之間,屬于早成巖B期的早期膠結(jié)成巖相,膠結(jié)物有方解石、黃鐵礦,從圖7、8可以看到,Ed1段儲層孔、滲特征,明顯的比Nm、Ng組要差,但比Ed2好,這顯然與壓實和膠結(jié)作用的加強有關(guān)。Ed2段埋深在2700m以下,屬于晚成巖A亞期的溶解作用成巖相,該段雖壓實作用隨埋深增加而繼續(xù)加強,并影響儲層物性,但隨著成巖相