李 璐，田继军，李 鑫，惠一凡，李万安，李正强

（新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐 830047）

自20世纪50年代起，国内地质学者相继开展了吉木萨尔凹陷二叠系地层的勘探研究工作[1-3]，其中芦草沟组作为凹陷最主要的烃源岩发育层段具有良好的油气资源潜力[4-6]，随勘探工作的深入，梧桐沟组预测石油地质储量超千万吨[7]，预示该组地层具有较好的勘探前景。已有学者对区内储层从层序地层、成藏主控因素、沉积及储层特征等方面展开不同维度研究[8-13]。但前人对该区关注点主要集中在二叠系芦草沟组，对梧桐沟组的研究相对薄弱，现有的储层研究存在一定争议，对梧桐沟组储层分级评价尚不明确。本文通过对吉木萨尔凹陷梧桐沟组储层特征的研究，确定了储层岩石学特征和物性特征，建立储层评价标准，明确储层分级评价，以期为该区梧桐沟组勘探开发提供理论基础。

1 地质概况

吉木萨尔凹陷位于准噶尔盆地东南缘[8]，北部为沙奇凸起，以吉木萨尔断裂为界，南部以三台断裂为界与三台凸起相邻，西接北三台凸起，以西地断裂和老庄湾断裂为界[14]，东临古西凸起[12][图1(a)]，凹陷西深东浅、西断东超，整体呈箕状展布[15]，区内构造发育平缓、地层发育完整且遍布全区，全区总面积约占1300km2[11]。可根据测井曲线和岩性组合特征可将梧桐沟组分为梧一段和梧二段[图1(b)]。

2 储层特征

2.1 岩石学特征

通过岩芯描述及镜下观察发现区内储层岩石种类包括砂砾岩、细砂岩、粉砂岩及泥岩。砂岩以灰色和灰白色居多，泥岩主要表现为灰色、褐色和灰绿色。碎屑岩在研究区梧桐沟组储层中分布较广，从凹陷边缘到中心选取吉8、吉22、吉17、吉174 井的样品总计100块，经薄片鉴定，碎屑粒度较细，以岩屑为主，石英、长石次之，岩屑占比约83.62%，石英为9.33%，长石7.05%（图2），且凹陷边缘岩屑砂岩含量较高，靠近凹陷中心石英和长石含量增加，岩屑含量减少。

图2 吉木萨尔凹陷梧桐沟组砂岩碎屑成分三角投点图

2.2 物性特征

吉木萨尔凹陷梧桐沟组储层物性受沉积环境影响，区内东南部、东北部物源区附近存在较多砂砾岩、粗砂岩和砾岩等粗粒岩石。对全区250 组样品物性测试统计，储层孔隙度为3.82%～27.40%，平均15.28%[图3（a）]，大多集中于12%～16%；渗透率介于（0.005～473.48）×10-3μm2，平均28.41×10-3μm2[图3（b）]。根据《SY/T6285-2011 油气储层评价方法》划分储层总体属于中孔隙度，低渗透率。不同井段储层物性变化较大，选取吉26、吉8、吉18、吉22、吉17 和吉174 井的150 组物性测试数据分析[图3（c）-（d）]，结果表明凹陷边缘比中心样品表现出更好的孔隙度和渗透率，是由于凹陷边缘粗粒岩石保留更为完整的原生孔隙。

图3 吉木萨尔凹陷梧桐沟组储层孔渗特征

2.3 储集空间类型

研究区储层储集空间类型整体划分为三类：原生孔隙、次生孔隙和其他。原生孔隙以粒间孔[图4(a)-(b)]为主，约占总孔隙52.34%；次生孔隙约占44.56%，表现为粒内溶孔和粒间溶孔[图4(c)-(d)]；其他孔隙类型主要指铸模孔[图4(e)]、裂缝[图4(f)-(g)]、界面裂缝和混合孔[图4(h)-(i)]，占约总孔隙的3.10%。

2.4 储层孔隙结构特征

储层孔隙结构特征是影响储层流体储集能力的重要因素之一[17]。对区内取芯岩样压汞实验测试，结果显示排驱压力为0.01～49.41MPa，平均1.41MPa，中值压力0.08～67.26MPa，平均9.42MPa，表明岩石渗透率较低，中值喉道半径介于0.01～9.21μm，平均为0.63μm，表明喉道半径整体较小，喉道均质系数0.05～59.83μm，平均2.09μm，孔喉分布较不均匀，喉道歪度-4.15～5.35，平均-0.65，最大进汞饱和度32.35%～95.73%，平均72.96%，表明岩样孔隙度中等。对吉26、吉8、吉18、吉22、吉17、吉174 井压汞数据分析对比，结果表明排驱压力和中值压力依次变大、中值喉道半径呈现逐渐变小趋势[图5(a)]，代表靠近凹陷中心，储层孔隙度和渗透率变小。

基于前人研究成果[7]，以《SY/T6285-2011油气储层评价方法》为标准，结合毛管压力曲线参数和形态分布，将研究区梧桐沟组储层压汞曲线分为以下4类[图5(b)-(e)]。

第①类压汞曲线排驱压力小于0.1MPa，中值压力较低，饱和度中值前曲线长而缓，后半部分陡而短，孔喉组合以中孔中细喉为主，孔喉连通性较好，粗歪度，喉道半径较大，孔隙度一般大于20%，渗透率大于100×10-3μm2，分布较少[图5(b)]。第②类压汞曲线排驱压力介于0.1～0.5MPa，中值压力有所增加，但仍较低，孔喉组合以中孔细喉为主，歪度偏粗，喉道半径中等，孔隙度介于15%～20%，渗透率在(10～100)×10-3μm2之间[图5(c)]。第③类压汞曲线排驱压力介于0.5～1MPa，中值压力中等，曲线中间较缓，孔喉组合以中小孔细喉为主，孔喉连通性中等，歪度中等，喉道半径中等，孔隙度介于10%～15%，渗透率在(1～10)×10-3μm2之间[图5(d)]。第④类压汞曲线排驱压力大于1MPa，中值压力较高，曲线整体表现为陡而短，孔喉组合以小孔细喉为主，孔喉连通性较差，歪度偏细，喉道半径较小，孔隙度小于10%，渗透率小于1×10-3m2[图5(e)]。

根据以上四种分类，结合区内梧桐沟组储层实际孔隙结构特征发现：①～④类压汞曲线类型主要从凹陷边缘向中心逐渐分布。凹陷边缘由于发育较多粗粒岩石，比细粒砂岩保留更多原生孔隙，表现出较好的孔渗结构和孔喉连通性，①类和②类压汞曲线较多。随沉积物沉积，靠近凹陷中心，物源供给变少，储层岩石粒度变小，泥质含量增加，同时岩屑砂岩由于软颗粒组分存在易发生蚀变和溶解，受上覆压力极易被压实，使颗粒间接触方式发生变化，孔隙和喉道变小且分布减少，破坏孔隙体积及孔喉连通性，储层特征较多体现为③类和④压汞曲线。

3 储层评价

3.1 评价体系

参考吉木萨尔凹陷相关岩样各储层参数分布区间及前人对有利储层评价依据[7，13]，结合凹陷内梧桐沟组碎屑岩储层实测孔隙度、渗透率、储集空间类型及孔喉组合4 项评价参数，对研究区储层建立定量评价体系（表1）。其中，Ⅰ类储层满足孔隙度大于20%，渗透率大于100×10-3μm2，以粒间孔为主，发育中孔中细喉，对应①类压汞曲线；Ⅱ类储层满足孔隙度在15%～20%，渗透率在(10～100)×10-3μm2，以溶孔和粒间孔为主，发育中孔细喉，对应②类压汞曲线；Ⅲ类储层满足孔隙度在10%～15%，渗透率在(1～10)×10-3μm2，多发育粒内溶孔、粒间溶孔、裂缝，孔喉组合主要为中小孔细喉，对应③类压汞曲线；Ⅳ类储层满足孔隙度小于10%，渗透率小于1×10-3μm2，以粒内溶孔、粒间溶孔、裂缝、微孔隙为主，孔喉组合主要为小孔细喉，对应④类压汞曲线。

表1 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷梧桐沟组碎屑岩储层评价表

3.2 有利储层优选

据数据统计，区内梧桐沟组储层孔隙度集中于3.82%～27.40%之间，平均为15.28%，渗透率介于(0.005～473.48)×10-3μm2，平均为28.41×10-3μm2，总体属于中孔低渗。其中各井具体参数见表2。区内储层总体特征表现为从凹陷边缘向中心，岩屑含量减少。石英和长石含量增加，储层物性变小，靠近凹陷中心，溶孔和裂缝数量增加，喉道半径减小，细喉数量增加。

表2 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷梧桐沟组储层参数

对吉木萨尔凹陷梧桐沟组储层进行分段综合评价，梧桐沟组一段和二段主要以Ⅳ类储层和Ⅲ类储层为主，其次是Ⅰ类、Ⅱ类储层。

其中，区内梧桐沟组一段有利储层分布情况见图6(a)。Ⅰ类储层主要分布在凹陷东南缘的吉7、吉8和吉26 在内的井区；Ⅱ类储层分布在包括吉37、吉22 井在内的吉木萨尔凹陷东南部；Ⅲ类储层由边缘向凹陷中心延伸，位于研究区东部。

图6 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷梧桐沟组一段（a）及二段（b）有利储层预测图

梧桐沟组二段的Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层与梧一段时期储层分布位置大致相同，但范围相对较小[图6(b)]。Ⅰ类储层位于吉8井和吉26井区，吉7井南缘；Ⅱ类储层分布于吉22 井、吉31 井东南端；Ⅲ类储层呈两片大型朵体状分布于凹陷内东北及东南部。

结合上述分析，吉木萨尔凹陷梧桐沟组表现为储层综合性能由西向东逐渐增强的趋势，最优储层位于区内东南缘的吉8、吉26井附近，是油气资源蕴藏和地质勘探的有利区域。

4 结论

（1）吉木萨尔凹陷二叠系梧桐沟组储层物性表现为中孔隙度、低渗透率。从凹陷边缘向中心储层岩屑砂岩含量减少，石英和长石含量增加，孔隙度和渗透率变小，喉道变细，孔喉连通性变差，颗粒间由点线接触向线接触和凹凸接触模式过渡，磨圆度由棱角—次棱角向次棱角—次圆状转变。区内储层空间类型以原生孔隙为主，主要为粒间孔，次生孔隙以溶孔为主。

（2）根据研究区储层孔渗、储集空间类型、孔喉组合等参数，将梧桐沟组储层分为Ⅰ-Ⅳ四类，Ⅰ类储层主要集中在吉木萨尔凹陷东南部，分布在吉8 井和吉26井附近，储层砂砾岩发育较多且物性较好，杂基含量少，发育较多原生粒间孔和剩余粒间孔，孔喉组合多表现为中孔中细喉，可作为有利储集区。