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鄂尔多斯盆地中部砂体流体—岩石相互作用与储层效应

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:7.2.2.3成岩相平面分布特征强碳酸盐胶结、强压实、强溶蚀和绿泥石黏土膜等成岩相对本区长6和长8储层物性影响较大,因此根据它们在平面的组合关系,划分出不同层位的成岩相平面分区图。

鄂尔多斯盆地中部砂体流体—岩石相互作用与储层效应

7.2.2.1 单井成岩相

首先,选取取芯比较长的井做单井成岩相的详细分析,通过大量的普通薄片、铸体薄片和扫描电镜的观察分析,鉴定出代表井的岩石样品经受的胶结作用、溶蚀作用、压实作用等主要成岩现象。并根据成岩单因素和多因素复合特征来划分单井上的典型成岩相类型,为成岩相连井对比和平面成岩相成图提供依据。本次研究选取了白142井、山138井和午61井来加以分析。

(1)白142井在取芯井段岩性主要为灰绿色和灰褐色块状细砂岩,部分细砂岩有平行层理,含泥砾等构造,其次为灰褐色粉砂岩和泥质粉砂岩。沉积相主要为砂质碎屑流。从镜下特征可知,颗粒压实强度较大,颗粒之间基本呈线接触,火山岩屑压实变形假杂基化,有少量晚期碳酸盐胶结物,可见到碳酸盐交代长石和岩屑的现象。溶蚀较发育,主要孔隙类型为粒间溶孔和粒内溶孔,可见到部分孔隙内有沥青。其成岩相为强压实—强溶蚀相(图7-9)。

(2)山138井在取芯井段下段沉积相为砂质碎屑流。晚期方解石胶结物非常发育,碳酸盐交代颗粒现象非常普遍,颗粒之间呈点接触或悬浮接触。可见到部分泥质岩屑。孔隙不发育,只有少量溶蚀孔。沉积相为砂质碎屑流。该段属碳酸盐胶结成岩相;上段沉积相为砂质碎屑流和重力流。只有少量晚期碳酸盐胶结,颗粒之间线接触为主,分选较差,磨圆一般,塑性火山岩岩屑压实变形假杂基化,孔隙属于粒间溶孔和粒内溶孔,孔隙中含油。该段属于强压实—强溶蚀成岩相(图7-10)。

图7-9 白142井成岩综合柱状图

图7-10 山138井成岩综合柱状图

(3)午61井取芯顶部沉积相为砂质碎屑流,颗粒分选一般,磨圆较好,颗粒之间线接触。泥质岩屑较多。可见到碳酸盐岩屑。岩屑假杂基化普遍。石英30%,长石15%,岩屑32%,泥质5%,硅质3%。孔隙以溶蚀孔为主,面孔率为11%。成岩过程:压实—溶蚀—油气充注—再压实。主要是强压实—强溶蚀相(图7-11)。

向下沉积相为三角洲前缘,分选较好,磨圆较差,颗粒之间线接触。泥质岩屑较多。少量的碳酸盐胶结物,石英35%,长石15%,岩屑32%,碳酸盐胶结物6%,泥质4%。孔隙基本以溶蚀孔为主,面孔率为13%。

图7-11 午61井成岩综合柱状图

下段沉积相为三角洲前缘,颗粒较细,分选较好,磨圆较好,颗粒之间点—线接触。泥质岩屑较多。碳酸盐胶结物较多,交代颗粒普遍。可见到碳酸盐岩屑,石英40%,长石5%,岩屑17%,碳酸盐胶结物20%,泥质8%。岩性致密,无可视孔隙。主要为碳酸盐胶结相(图7-11)。

7.2.2.2 连井成岩相剖面

根据每口井的成岩现象的详细分析和典型成岩相的划分,结合井之间的砂体展布规律,绘制出主要成岩相在储集层砂岩中的展布特征。

(1)长6的元294井—白246井—白152井—山138井—山110井成岩剖面。该剖面为西北—东南方向,储层主要为砂质碎屑流和浊流组成的重力流砂体带。从图7-12中可以看到,在山110—山138—白152主要为强压实—强溶蚀成岩相,主要体现在压实强度较高,颗粒之间呈线—凸凹接触,火山岩屑和泥质岩屑等塑性颗粒假杂基化严重,孔隙类型主要为溶蚀孔;白246井砂体不是很发育;在剖面的西北端的元294井为三角洲前缘相,发育绿泥石黏土膜成岩相,主要特征是水下分流河道沉积属于水动力较强的沉积环境,颗粒表面发育的黏土膜是这一沉积条件的标志(图7-12)。

图7-12 长6的元294井—白246井—白152井—山138井—山110井成岩剖面

(2)长6的白168井—白195井—白233井—山110井—午62井成岩剖面。该剖面近南北向,在长63层位砂体比较发育,成岩相带变化也较快。在白168井和白195井附近沉积相为三角洲前缘相,发育绿泥石黏土膜成岩相;在白233井附近成岩相变为碳酸盐胶结成岩相,主要体现在碳酸盐胶结物含量较高,对物性的影响占到绝对地位;到山110井时成岩相带转化成强压实—强溶蚀成岩相;到午62井时,又转化成碳酸盐胶结成岩相(图7-13)。

图7-13 长6的白168井—白195井—白233井—山110井—午62井成岩剖面

(3)长8的元285井—白280井—白142井—午65井—午61井—午62井成岩剖面。该剖面贯穿工区的西北至东南,区内砂体相对不发育,长81层段,在西北端的元285和白280井处发育强压实与强溶蚀相,白142井、午65井、午61井和午62井发育的都是碳酸盐胶结成岩相。长82在元285井和白280井附近发育碳酸盐胶结成岩相,其他井的砂体不是很发育(图7-14)。

图7-14 长8的元285井—白280井—白142井—午65井—午61井—午62井成岩剖面

(4)长8的白168井—白210井—白152井—白142井成岩剖面。该剖面在工区中部,东北—西南方向。在白168井和白210井附近发育三角洲前缘相,成岩相为中压实—绿泥石黏土膜成岩相,其特征为颗粒之间点—线接触,颗粒表面绿泥石黏土膜发育;向白152井和白142井方向,砂体逐渐不发育;在西南部根据前人沉积相推测应该发育绿泥石黏土膜成岩相。(图7-15)

7.2.2.3 成岩相平面分布特征

强碳酸盐胶结、强压实、强溶蚀和绿泥石黏土膜等成岩相对本区长6和长8储层物性影响较大,因此根据它们在平面的组合关系,划分出不同层位的成岩相平面分区图。

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图7-15 长8的白168井—白210井—白152井—白142井成岩剖面图

(1)长63成岩相特征。长63成岩相可划分出绿泥石胶结成岩相,碳酸盐胶结成岩相和强压实强溶蚀成岩相,具体分布见图7-16。

图7-16 华庆地区长63成岩相分布

①绿泥石黏土膜成岩相。绿泥石黏土膜成岩相主要分布在白马—元城—白豹—吴堡—义正一线以北分布,在南部边缘零星分布,主要以绿泥石黏土膜发育为特征。

该成岩相带常形成于三角洲分流河道和河口坝等高能环境,粒度较粗,分选较好,泥质杂基含量也较低。砂岩中发育黏土膜环边,是较强水动力条件的微观沉积相标志之一。这些砂体的原生孔渗性很好,有利于地下流体的流动,因此物性较好。其孔隙主要以粒间孔为主,粒间溶孔次之,粒内溶孔不发育,面孔率一般在8%~12%,孔隙度在6.1%~16.2%,平均12.45%;渗透率在0.1~2.6mD,平均0.53mD,为有利的成岩相(图7-17)。

图7-17 黏土膜成岩相地区孔隙度和渗透率直方图

②碳酸盐胶结成岩相。碳酸盐胶结成岩相紧邻绿泥石黏土膜成岩相,向湖盆中心一带分布,以碳酸盐胶结物含量较高为特征,胶结物主要为方解石和铁方解石。

碳酸盐胶结物主要包括早、中、晚3期,其中以早期碳酸盐胶结物和晚期碳酸盐胶结物为主。早期碳酸盐胶结物发育的储层,其粒间充填碳酸盐胶结物,压实较弱,颗粒悬浮或点接触,其渗透性很差,为致密储层。其含量较高,但分布面积有限。晚期碳酸盐发育的储层,粒间孔隙部分被碳酸盐胶结物充填,具有一定的物性。其含量相对较低,分布面积较广。面孔率在3%~7%,孔隙以粒间残余孔和溶蚀孔为主,孔隙度分布在5.2%~15.2%,平均10.54%;渗透率在0.1~1.6mD,平均0.34mD(图7-18)。

图7-18 碳酸盐胶结成岩相地区孔隙度和渗透率直方图

③溶蚀与压实成岩相特征。溶蚀与压实成岩相带主要在湖盆中心的寨子山—华池—山庄一带分布。

溶蚀与压实成岩相主要发育在湖泊中心,砂体沉积类型主要为砂质碎屑流和浊流形成的重力流。砂体分选较差,杂基含量较高。颗粒之间压实紧密,呈线—凸凹接触。孔隙主要以粒间溶蚀孔为主,粒内溶蚀孔次之,粒间孔不发育。压实强度较大,主要是由于该区成分成熟度和结构成熟度都很低,易于压实。溶蚀相发育,主要是该区紧邻烃源岩生烃中心,有机酸类丰富,大量的酸性流体溶蚀了储层中大量的易溶物质(长石和火山岩屑),改善了物性,为油气的主要储集场所。面孔率主要分布5%~10%,孔隙度以粒内溶孔和粒间溶孔为主,粒间孔不发育,其值分布在3%~18.8%,平均11.06%;渗透率分布在0.1~2.6mD,平均0.6mD(图7-19)。

图7-19 溶蚀与压实成岩相地区孔隙度和渗透率直方图

通过对湖盆中央地区长6层段近800块砂质碎屑流储层样品的统计分析,结果显示:与牵引流河道砂体相比,砂质碎屑流储集性能总体较差,从孔隙度看,白豹地区略好于合水地区,前者主要分布区间为10%~12%,其次为8%~10%及12%~14%,后者主要分布在8%~10%,6%~8%及10%~12%次之;从渗透率看,大多数样品都低于0.3mD,属于低渗透—特低渗透储层。

(2)长62成岩相特征。结合各种成岩作用和砂体在平面上的分布,总结出长62层段主要的成岩相有绿泥石黏土膜成岩相,碳酸盐胶结成岩相和压实—碳酸盐胶结相,具体分布见图7-20。

图7-20 华庆地区长62成岩相分布

绿泥石黏土膜成岩相在东北角地区发育,中部主要为强压实—碳酸盐胶结成岩相,西北部为碳酸盐胶结成岩相。总体上来说,长62层段沉积相主要为浅湖沉积,砂体不是很发育,主要的成岩相为压实—碳酸盐胶结成岩相。

(3)长81成岩相特征。长81层段沉积相主要为三角洲前缘相,砂体相对较发育,其成岩相主要为中压实—绿泥石黏土膜成岩相,压实—碳酸盐胶结相,压实—溶蚀成岩相,碳酸盐胶结成岩相和绿泥石黏土膜成岩相,具体分布见图7-21。

图7-21 华庆地区长81成岩相分布

中压实—绿泥石黏土膜成岩相主要位于北部区域,主要特征是压实强度中等,颗粒之间点线接触,孔隙类型以粒间孔—粒间溶蚀孔为主;中部成岩相为压实—碳酸盐胶结相和碳酸盐胶结成岩相,其特征是砂体不发育,碳酸盐胶结物含量较高,物性较差,岩性致密;西部少量砂体为压实—溶蚀成岩相,特征是压实强度较高,溶蚀现象发育,孔隙以溶蚀孔为主;南部为绿泥石黏土膜成岩相,主要特征就是绿泥石黏土膜发育。

(4)长82成岩相特征。长82层段的前缘沉积相发育面积相对于长81来说,明显缩小,其成岩相主要划分为绿泥石黏土膜成岩相、压实—碳酸盐胶结相和碳酸盐胶结成岩相,具体分布见图7-22。

北部和南部三角洲前缘相发育,成岩相主要为绿泥石黏土膜成岩相;中部砂体不是很发育,碳酸盐含量普遍较高,划为压实—碳酸盐胶结相和碳酸盐胶结成岩相两个成岩相。

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