朱沛苑 尤 丽 元庆涛 钟 佳 陆 江

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

0 引言

近年来，作为国内外油气田重要的产油气储层类型和勘探重点，海底扇已成为琼东南盆地增储上产的重要勘探目标。钻探揭示在琼东南盆地乐东—陵水凹陷中新统梅山组发育多期重力流海底扇沉积储层，岩性以粉砂岩、细砂岩、中砂岩为主，含少量粗砂岩，局部发育含砾砂岩，储层物性表现为低、中孔，低、特低渗特征，储层非均质性强，孔喉结构特征差异较大。前人对海底扇进行了大量研究，包括沉积特征、成因机制、演化规律等［1-5］，但对其储层物性及孔喉结构等方面尚缺乏系统的研究。笔者基于前人的研究，利用铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、恒速压汞和核磁共振等分析测试方法，精细表征乐东—陵水凹陷梅山组海底扇低渗储层孔喉结构，并对比分析不同孔喉结构的形成条件及主控因素，为储层综合评价提供地质依据。

1 区域地质概况

乐东—陵水凹陷位于琼东南盆地中央坳陷带西段，西部以1号断层与莺歌海盆地为界，东与松南低凸起相接，北以2号断层为界，与崖南低凸起、陵水低凸起的南倾末端相邻，南与陵南低凸起毗邻［6-8］。乐东—陵水凹陷呈NWW-EW向延伸，均具有“下断上坳”的垂向双层结构。盆地构造演化经历了古近纪裂陷阶段、新近纪早期的裂后早期热沉降阶段和中晚期裂后晚期加速沉降阶段。自下而上发育古近系岭头组、崖城组、陵水组，新近系三亚组、梅山组、黄流组及莺歌海组。其中，受热沉降作用和区域海退的综合影响，在中新统梅山组沉积了多期海底扇。根据其发育的位置、沉积体形态，乐东—陵水凹陷梅山组海底扇沉积类型包括盆底扇型（以B-2井、C-1井为代表）、底流改造型（以W-1井为代表）和斜坡水道化型（以S-2井、SW-1井为代表）海底扇。

2 储层岩石学特征

通过研究区100余个砂岩薄片鉴定结果的对比分析可知，梅山组海底扇储层岩石类型以石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩及长石岩屑砂岩为主，且不同类型海底扇的岩石类型存在一定差异，盆底扇型海底扇以长石岩屑砂岩为主，局部发育岩屑砂岩；底流改造型海底扇以石英砂岩为主。这二者岩性以细、中砂岩为主；而斜坡水道化型海底扇主要为岩屑石英砂岩，储集岩性较细，以粉砂岩为主，局部发育细砂岩。碎屑颗粒分选性为差—中等，呈次棱角—次圆状，主要以颗粒支撑为主。胶结物以白云石为主，部分为铁白云石和铁方解石。研究区梅山组地层压实作用较强，碎屑颗粒以点—线接触为主，局部见凹凸状接触。

3 储层储集特征

3.1 储集空间特征

研究区梅山组海底扇储层原生孔与次生孔共存。原生孔隙边缘较为平直，内部相对洁净，孔径相对较大。次生孔多发育于长石、岩屑的粒内或边缘，少量为碳酸盐胶结物溶孔、石英溶孔及杂基微孔。次生孔形状不规则，半径较小，连通性相对较差。通过对研究区100余块铸体薄片中孔隙进行定量统计表明，研究区梅山组海底扇储层以原生粒间孔为主（图1e），溶蚀粒间孔（图1b、1g）、粒内溶孔（图1a、1c、1d）、铸模孔（图1f）次之，偶见生物体腔孔、杂基微孔（图1h）及剩余粒间孔。对比分析发现：底流改造型、盆底扇型海底扇为粒间孔、粒间溶孔和铸模孔的孔隙组合，孔隙连通较好；斜坡水道化型海底扇以粒间孔为主，发育粒内、粒间溶孔和铸模孔，但连通较差。

3.2 储集物性特征

钻测井及实测物性揭示，乐东—陵水凹陷梅山组储层物性随埋深增加呈逐渐变差的趋势，但在 3 800 m附近和4 800 m附近深度段出现高孔隙发育带，可能与溶蚀作用、异常超压有关。孔隙度主要分布范围为3%～26%，平均值为16.2%，渗透率分布范围为0.001～17.9 mD，平均值为2.4 mD，以低渗为主，局部发育中渗储层。储层的孔渗相关性较好。

4 储层孔喉结构特征

储层孔喉结构表征方法多样，包括铸体薄片观察、扫描电镜、图像分析、常规压汞、恒速压汞、核磁共振等，可通过不同方法获取不同的表征参数［9-12］。这其中，恒速压汞实验通过以极低的准静态恒定速度向岩样喉道及孔隙内压汞，根据进汞的压力涨落来获取孔喉结构方面的信息。核磁共振T2谱分布则与孔隙结构有直接关系，一定程度上可以反映样品的孔隙分布，该方法尤其适用于分析复杂岩性、复杂孔隙结构分布、低孔、低渗等情况的储层，通过与压汞曲线相结合，可精确表征储层微观孔喉结构特征，综合分析各参数对储层物性的影响［13-17］。

4.1 孔喉分布特征

梅山组海底扇压汞曲线无明显平坦段，分选差，孔喉大小不均一，偏细歪度，排驱压力较大，毛细管压力中值较高，最小非饱和孔喉体积百分数低，这表明孔喉半径小，孔渗性差，且连通性较差。不同渗透率的岩心孔隙大小及分布性质差异不大，孔隙半径主要集中分布于100～200 μm，峰值约为110 μm；而差异主要体现在喉道大小及分布上：喉道半径分布均呈单峰特征，样品渗透率越高，喉道半径分布范围越宽，峰值喉道半径越大，越向右偏移。孔喉比分布与喉道相反，渗透率越高的样品，孔喉比分布范围越集中，峰值孔喉比越小（图2）。由此可以看出，喉道是控制低渗储层渗流能力的主要因素。

4.2 不同尺度孔喉的物性贡献

通过4个样品的对比分析表明，当渗透率相近而孔隙度不同时，孔隙半径分布特征基本相同，但喉道半径的分布存在差异。孔隙度较小的样品中往往存在较大的喉道，且孔喉比相对较小（图3），说明储层物性越差，小孔喉相对含量越高，渗透率受半径较大的孔喉控制。而半径较小的喉道虽对渗透率贡献小，但当其在低渗透储层中数量多、比例高、体积之和大时，会使孔隙度变小。

图1 乐东—陵水凹陷梅山组储层储集空间特征图

图2 利用恒速压汞分析梅山组不同类型海底扇储层孔隙半径、喉道半径及孔喉比分布特征图

图3 乐东—陵水凹陷梅山组喉道半径分布图

4.3 孔喉结构参数与储层物性关系

孔隙半径与孔隙度、渗透率均存在较好的正相关性；喉道半径与孔隙度的相关性差，而与渗透率存在良好的正相关性，这说明喉道是影响储层渗透率的关键参数。孔隙度受储层中孔隙与喉道大小、弯曲程度的影响很小，而这二者却均可以在孔隙度不变的情况下影响储层的渗透率。

岩样核磁共振T2谱与孔喉半径分布图形状相似，这说明核磁共振T2横向弛豫时间的分布与岩石孔隙结构之间有着良好的对应关系。T2图谱偏左，意味着岩石微小孔隙发育，流体基本都在束缚状态，可动流体少，物性差；相反，T2图谱偏右意味着岩石大、中孔隙发育较好，物性好（图4）。

5 孔喉结构的影响因素

5.1 沉积作用

沉积环境对储层孔喉结构类型具有明显的影响。随着沉积物分选由好变差、沉积物粒度由粗变细、泥质杂基含量由少变多，沉积储层的物性及孔喉结构呈明显变差的趋势［18-21］。其中，研究区底流改造型海底扇是经过底流改造再沉积的砂体，其无论分选、物性条件都是海底扇中最优的。由于物源供应充足，盆底扇型海底扇规模大，横向稳定连续，岩性较粗，分选较好，物性相对较好；斜坡水道化型海底扇，储层沉积不稳定，横向变迁快，砂体规模较小，分支水道不发育，砂泥比低，物性差。

5.2 成岩作用

图4 乐东—陵水凹陷梅山组岩样核磁共振T2谱和孔径分布关系图

除沉积作用外，成岩作用也是研究区储层物性的重要影响因素之一。压实、胶结、溶解等成岩作用对微观孔喉结构产生显著的影响。研究区梅山组储层为中成岩A2期，压实作用偏强，压实作用是引起储层孔喉结构变差的主要原因之一。表现为颗粒多呈点—线接触，以线接触为主，塑性岩屑或矿物如泥岩岩屑、云母等的弯曲变形，甚至被挤入粒间孔隙中形成假杂基。铁方解石等碳酸盐胶结物呈斑块状交代颗粒、充填孔隙，堵塞喉道，是导致储层物性变差的原因之一。研究区形成的大量有机酸对碎屑颗粒（长石、岩屑）、填隙物的溶蚀，使储层质量得到一定程度地改善。储层经过压实、胶结作用，使其物性大大降低，加之后期有机酸溶蚀作用较弱，使得本区储层为中—低渗、特低渗储层［22-23］。

6 结论

乐东—陵水凹陷梅山组海底扇类型包括盆底扇型、底流改造型和斜坡水道化型。储集空间以原生粒间孔和次生溶孔为主，不同类型的海底扇储层物性存在差异性，其中凹陷中心的盆底扇型海底扇储层为低—特低孔、低—特低渗特征；陵水西南斜坡的盆底扇型海底扇储层为低—中孔、低—特低渗特征；陵水北坡的斜坡水道化型海底扇为中孔、中—低渗特征。储集砂体沉积后，经过压实、胶结作用的影响，储层物性降低，孔喉结构变差，后期较弱的溶蚀作用对孔喉有一定的改善。孔隙半径大小对渗透率影响不明显，喉道是控制低渗储层渗流能力的主要因素。孔喉结构参数与储层物性呈较好的对应关系。