溱潼西斜坡阜三段储层特征及主控因素研究

2019-03-14敬晓波

石油地质与工程 2019年1期

敬晓波

（中国石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏南京 210011）

1 区域地质概况

溱潼凹陷西斜坡阜三段发育多套砂体，上部阜四段发育稳定的泥岩，可作为区域性的盖层；下部阜二段发育大套的黑色泥岩，具有良好的生烃能力；西斜坡的南华地区及仓吉地区阜三段都探明了油气藏，表明了溱潼凹陷西斜坡具有良好的勘探前景[1]。然而，前期该区阜三段的研究仍以构造、沉积、成藏为主，而针对储层特征及其主控因素方面的系统性研究相对缺乏，影响储层有效性的主控因素还不明确，制约了研究区有利储层的预测以及油气勘探工作的进一步深入[2-5]。本文通过对西斜坡阜三段储层特征进行系统性研究，探讨储层物性的主控因素，并结合实际勘探开发情况对储层进行分类，以期为该区有利储层的预测提供参考。

溱潼凹陷是苏北盆地的一个三级构造单元，南为泰州凸起，东邻梁垛低凸起，北以吴堡低凸起为界，整体上南断北超、东西收敛，是一个典型的箕状断陷。溱潼凹陷自南向北可划分为三个构造单元，依次为断阶带、深凹带、斜坡带。凹陷内自上而下主要发育新近系盐城组以及古近系三垛组、戴南组、阜宁组、泰州组。溱潼凹陷西斜坡阜三段以三角洲前缘沉积为主，局部发育滩坝砂，单层砂体厚度小，具有横向连片，纵向叠置的特点。

2 储层特征研究

2.1 储层岩石学特征

研究区阜三段主要发育细-粉砂岩，颜色以浅灰-灰色为主，泥岩为灰绿色，反映了浅水半还原的沉积环境[6]。储层以长石石英砂岩为主，成分成熟度中等；石英含量59%～76%，长石含量24%～36%；胶结作用以黏土矿物胶结为主，杂基含量10%～50%。砂岩以颗粒支撑为主，分选好-中等，颗粒呈次棱角-次圆状，表明该区受到波浪淘洗。

2.2 储层物性特征

储层物性参数是储集性能优劣最直接的体现[7]。西斜坡阜三段孔隙度为0.1%～27.4%，平均13.4%，超过87%的样品孔隙度为5.0%～20.0%，表明西斜坡储层具有中低孔的特征；渗透率 0.1×10-3～80.0×10-3μm2，平均 11.0×10-3μm2，超过 85%的样品渗透率为 1.0×10-3～50.0×10-3μm2，表明该区储层为低渗特低渗型（图1）。

2.3 储层孔喉结构特征

储层孔喉结构特征是储层评价的一项重要内容，可通过毛管压力曲线分析资料的相关参数来表征[8]。阜三段砂岩储层排驱压力 0.05～3.00 MPa，平均为1.09 MPa；中值毛管压力0.63～100.28 MPa，平均为18.30 MPa；平均喉道半径0.06～4.04 μm。根据以上参数，可判定本区砂岩储层喉道属于中小孔喉。

压汞实验表明阜三段储层分为两类：一类是中喉储层，孔隙度大于15.0%，物性好，最大连通孔喉半径为1.60 μm，平均喉道半径0.70 μm，排驱压力均值为 0.9 MPa；另一类是小喉储层，孔隙度10.0%～15.0%，最大连通孔喉半径0.20 μm，平均喉道半径0.10 μm，排驱压力均值为1.9 MPa（表1）。

图1 溱潼凹陷西斜坡储层物性特征

表1 阜三段储层物性与孔喉大小及分布特征关系

2.4 储层主要储集空间类型

阜三段储层主要发育粒间孔、晶间微孔，局部发育溶蚀孔，裂缝较少。

粒间孔：粒间孔是阜三段砂岩储层中最为常见的孔隙，主要发育残余原生粒间孔和次生粒间孔，残余粒间孔以不规则多边形或三角形为主，连通性相对较差；次生粒间孔主要是碳酸盐胶结物、黏土基质、部分碎屑颗粒被溶蚀而形成，孔径通常较大，连通性相对较好。

晶间微孔：晶间微孔孔径较小，分布在黏土矿物晶体之间，以高岭石为代表的黏土矿物晶间微孔为主，在阜三段泥质粉砂岩储层中较为常见，。

溶蚀孔：溶蚀孔是颗粒内部组分被溶蚀而形成的，颗粒内部的长石被溶蚀而形成的粒内孔最为常见，其形态通常不规则；根据溶蚀程度的不同，主要呈窗格状、蜂巢状、残骸状，连通性普遍较差。

3 储层物性主控因素

3.1 沉积相对储层的控制作用

不同沉积微相具有不同的岩性特征，决定了储层原始物性的差异[9]。溱潼西斜坡阜三段为一套典型的湖相三角洲前缘沉积，主要发育水下分流河道、河口坝、远砂坝、分流间湾等微相[10]。分流间湾以粒度较细的泥质粉砂岩以及粉砂质泥岩为主，储层物性表现为低孔低渗；水下分流河道、河口坝及远砂坝是砂体相对发育区，其中水下分流河道以厚度较大、粒度相对较粗的中细砂岩为主，偶夹少量薄层粉砂岩，泥质含量较低；河口坝以细-粉砂岩为主，质地较纯净；远砂坝以粉砂岩夹少量泥岩为主。

从统计的物性资料来看（图2），储层物性受沉积微相控制，河口坝与水下分流河道物性比远砂坝好，物性最差的为远砂坝。河口坝与水下分流河道储层物性无明显区别，这一定程度上与阜宁组原始的远源沉积环境有关。河口坝与水下分流河道形成于较强的水动力背景下，沉积物颗粒相对较粗，泥质含量较低，储层渗透性较好，为物性相对较好的有利沉积相带；远砂坝泥质含量高，物性稍差，平均孔隙度10.7%，平均渗透率0.16×10-3μm2，但深凹带阜宁组三段离烃源岩较近，可能具有“近水楼台”的成藏优势。综上所述，沉积相是研究区储层发育的先天因素，有利的沉积相类型是优质储层形成的基础。

图2 溱潼凹陷阜三段沉积微相与储层物性关系

3.2 成岩作用对储层质量有较大影响

普通薄片、铸体薄片、扫描电镜的镜下观察结果表明，压实作用、胶结作用以及溶蚀作用对阜三段储层物性具有一定的影响。其中压实作用、胶结作用是破坏性成岩作用，是后期储层物性降低的主要因素；而溶蚀作用为建设性成岩作用，对提高储层的储集性能起到了积极作用[11-12]。

压实作用对储层具有破坏性影响。研究区砂岩颗粒之间以颗粒支撑、点接触、点-线接触为主。上覆地层压力不断增大，刚性颗粒（石英）产生了破裂，云母等片状矿物受挤压而变形，降低了储层的孔隙度，影响了储层的连通性。

胶结作用对储层具有破坏性影响。胶结作用通常会导致孔隙变小，孔隙间的连通性变差，进而对储层物性产生破坏性影响。黏土矿物胶结是对储层物性影响最大的胶结类型，其产状主要有包壳状、团块状，其次是碳酸盐岩胶结，多为泥晶-亮晶胶结，充填在孔隙之间，成分多为含铁方解石，染色后变红；同时硅质胶结也较为常见，也存在石英次生加大现象，次生石英与早期石英颗粒之间的界限清晰可见。

溶蚀作用对储层具有建设性作用。溶蚀作用易形成次生孔隙，有利于孔隙度变大，属于建设性成岩作用。阜三段砂岩中溶蚀作用形成了粒间溶孔、溶蚀孔、晶间微孔等次生孔隙。溶蚀作用主要包括长石溶蚀、黏土基质或碳酸盐胶结物溶蚀两大类，其中长石溶蚀最为常见，主要呈窗格状、残骸状，粒内孔形态一般不规则，并且连通性较差；而黏土基质或碳酸盐胶结物溶蚀，主要体现在粒间溶孔、晶间微孔，黏土矿物和少量碳酸盐胶结物被溶蚀，黏土矿物表面见星点状晶间微孔，部分碎屑颗粒边缘也可呈港湾状。

4 储层评价

通过对溱潼凹陷西斜坡储层详细分析，结合实际情况认为，该区主要发育I、II、III三类储层，其中III类又可进一步细划分IIIa、IIIb两个亚类。I类储层孔隙度大于15%，渗透率大于10.0×10-3μm2，排驱压力小于0.4 MPa，常规试油可获自然产能；II类储层孔隙度 10%～15%，渗透率 1.0×10-3-10.0×10-3μm2，排驱压力 0.40～1.23 MPa，压裂后此类储层可获工业油流；III类储层孔隙度小于 10%，渗透率小于1.0×10-3μm2，排驱压力大于1.23 MPa，其中IIIa类储层通过适当的工程技术改造后可获得工业油流，IIIb类储层无勘探意义（表2）。