粗粒沉积次生孔隙发育模式——以准噶尔盆地西北缘二叠系夏子街组为例

近源扇三角洲粗粒砂砾岩体往往沉积规律复杂,具有块状构造、砾石大小混杂、粒径变化大、泥质杂基含量高、物性整体偏差且横向变化快等特征,导致对该类致密砂砾岩油气富集规律的区带评价及勘探目标的落实难度大。基于井-震一体化研究方法,通过三维地震、铸体薄片、岩石物性及地球化学等资料,对准噶尔盆地西北缘夏子街组沉积相划分、岩石学特征、物性规律、孔隙类型及成岩作用进行分析,认为夏子街组砂砾岩储层成分成熟度及结构成熟度均低,孔隙类型主要为次生溶蚀孔,保留少量残余粒间孔,物性整体较差。利用孔隙度演化定量分析方法,建立了准噶尔盆地西北缘夏子街组粗粒沉积孔隙演化模式。结果表明,准噶尔盆地西北缘夏子街组孔隙的演化先后经历了快速压实、早期胶结、有机酸溶蚀及晚期碳酸盐胶结等4个成岩阶段。在快速压实阶段,强烈的机械压实导致原始孔隙急剧减少,孔隙度由29.8%下降至15.1%;成岩早期形成的黏土、杂基及沸石类胶结物对储集空间造成破坏,孔隙度平均减小6.5%;有机酸溶蚀是对储层物性起关键改善的成岩作用,主要是对沸石类胶结物形成溶蚀,孔隙度由早期胶结后的8.6%增至12.1%,同时溶蚀作用与烃源岩的主要排烃期相吻合,有利于油气的有效充注;成岩晚期随埋深加大,压溶作用增强,硅质及碳酸盐胶结物相继沉淀,使颗粒支撑方式由点-线接触演变为线接触为主,储层物性再次变差,孔隙度损失约3.4%,一系列复杂的成岩作用下演变为现今的致密砂砾岩储层,孔隙度约8.7%。该研究成果可为研究区夏子街组储层预测提供参考。

准噶尔盆地乌-夏地区二叠系夏子街组层序格架

准噶尔盆地乌-夏地区巨厚的夏子街组为隐蔽性圈闭,其地震反射特征在地震资料上表现不明显,层序界面识别起来较困难。应用经典的层序地层学原理和方法,综合运用乌-夏地区地震、钻井和测井资料,借助地震时频分析技术和测井小波旋回理论来确定层序界面的位置,在各层序井-震联合标定的基础上,分析研究了夏子街组不同层序的展布特征和体系域构成,从而建立了夏子街组层序地层格架。研究表明:地震时频分析和测井连续小波变换技术用来进行层序旋回划分较为可靠,应用此技术确定出准噶尔盆地乌-夏地区二叠系夏子街组共发育有4个具有等时意义的层序界面,并将其划分为3个三级层序;应用地震时频分析手段来分析地层中的信息,会大大提高沉积旋回研究的定量化水平;小波变化具有尺度可大可小的优点,这对于提取单井的沉积旋回、识别同一套沉积体具有重要作用,它的放大显微功能有助于识别不同级别的层序体。

玛湖凹陷二叠系夏子街组限制性湖盆扇三角洲沉积特征

根据岩心观察、测井和地震资料解释成果等,利用古地貌、岩相特征、单井相及连井沉积相对比,对玛湖凹陷二叠系夏子街组的沉积背景和沉积体系进行了系统分析和研究。研究结果表明:①受可容空间控制,玛湖凹陷二叠系夏子街组岩性多为砂砾岩,发育扇三角洲沉积,构造运动形成的古地貌使得玛湖凹陷夏子街组的沉积空间受到限制,最终表现为“北断、西剥、东南超”的构造格局;②玛湖凹陷夏子街组发育四大物源沉积体系:北部地区为长轴远物源,砂地比低,储层较薄;西部、南部、东部等地区主要为短轴近物源,快速沉积,垂向厚度大,相带平面展布较窄,但在南部地区存在1套近南北向的长轴远物源;③玛湖凹陷夏子街组主要为粗砾岩和中砾岩,分选性较差,磨圆度中等,杂基含量较高,主要分布于坡折带附近,并发育于辫状河道和水下分流河道内;④夏子街组沉积时期,玛湖凹陷靠山一侧可容空间大,发育巨厚的扇三角洲砂砾体且延伸较局限,玛南地区的狭长沟谷地貌为沉积物搬运至玛湖凹陷中部提供了通道,这种长轴远物源沉积体系可形成规模较大的有效储层,砂地比可超过50%,沉积物分选性、磨圆度均相对较好,是有利储层发育带。

准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系夏子街组储层特征及评价

通过岩心观察和铸体薄片鉴定,结合压汞物性等资料,对准噶尔盆地乌尔禾地区二叠系夏子街组储层特征进行了系统研究。结果表明:研究区储层岩性以砾岩和砂岩为主,砾岩主要为砂砾岩,砂岩主要为岩屑砂岩,偶见岩屑长石砂岩;孔隙类型以次生孔隙为主,存在部分原生孔隙和少量的微裂缝;储层孔隙结构较差,孔隙度和渗透率均较低;储层物性主要受沉积作用和成岩作用的控制,沉积作用决定着砂体的原始孔隙度及储层后期成岩作用的类型和强度,成岩作用是决定砂体最终能否成为有效储集体的关键,较强的压实和胶结作用以及相对较弱的溶蚀作用是造成研究区储层物性较差的主要原因。根据储层物性和孔喉参数等将研究区储层划分为5类,大部分集中于Ⅳ类和Ⅴ类储层,属于低孔、低渗储层。夏二段储层物性比夏一段略好,为低孔、低渗背景下的相对优质储层。

准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡夏子街组油气成藏条件及下步勘探方向

针对准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡夏子街组勘探程度较低、源外斜坡区成藏的特点,通过YB1井三维地震工区的钻井成果、精细构造解释、岩心描述及储层微观特征等综合分析,探讨油气成藏规律,研究下步勘探方向。结果表明:玛湖凹陷东斜坡发育的MD3、MD2、MD2北3个长期继承性的鼻隆构造带是油气聚集有利区,扇三角洲平原、前缘亚相的有效砂砾岩体为储集层,佳木河组与夏子街组之间的不整合面和油源断裂为油气输导体系,夏子街组上部的局部砂质泥岩和泥岩盖层是有效油气盖层。成藏模式为风城组烃源岩生成的油气沿不整合面横向运移,然后经断裂、微裂缝垂向运移,形成构造、构造—岩性、地层油藏。研究区邻近生烃凹陷的扇三角洲前缘相砂岩发育区为最有利勘探区,南部的扇三角洲平原相砂砾岩发育区为较有利勘探区。

哈拉阿拉特山地区夏子街组扇体特征及成因

准噶尔盆地哈拉阿拉特山地区中二叠统夏子街组为近物源扇三角洲沉积,其纵向切割叠置,厚度大,沉积格局复杂。通过精细研究对比发现,哈拉阿拉特山西部及东部地区虽都发育扇三角洲沉积,但在相标志、搬运机制、砂体特征等方面存在明显的差异。综合岩心、测录井等多种资料,运用沉积特征及岩电分析等手段研究后认为,西部地区为陡坡重力流为主的靠山型扇三角洲,东部地区为缓坡牵引流为主的靠扇型扇三角洲,2种不同类型的扇三角洲具有不同的储集层物性及储集层分布格局。这一认识对油气的勘探具有一定的指导意义。

克拉玛依风城油田二叠系夏子街组油藏储层表现特征

应用取芯资料、测井信息 ,结合油藏开发动态资料 ,对克拉玛依风城油田二叠系夏子街组油藏储层进行了精细的描述 ,在储层细分及细分沉积微相的基础上 ,细致地研究了储层砂体及其属性参数的空间分布 ,包括储层结构、连续性、连通性、非均质性。

风南5井区二叠系夏子街组异常高阻储层沉积特征及展布规律分析

风南5井区位于乌尔禾地区,该区二叠系夏子街组(P2x)岩性分为3种类型:正常碎屑岩以泥岩、砂砾岩互层为主;异常高阻致密层以云化凝灰质砂砾岩为主;相对低阻储层以凝灰质细(中细)砂岩为主。油层主要位于异常高阻层中的相对低阻储层段。异常高阻储层为扇三角洲前缘水下分流河道沉积,其展布主要受扇三角洲前缘的近岸水下坡折控制,在夏二段二砂组(P2x22)有所发育,平面上主要分布在乌南断裂—风10井断裂夹持的构造高部位应力集中带,NW-SE向主要受断裂控制,NE-SW向主要受岩性控制。储层储集空间为裂缝-孔隙双重介质,孔隙类型主要为粒间溶孔,裂缝主要为斜交缝、直劈缝,裂缝为异常高阻段储层重要的渗流通道。储层为中-低孔隙度、特低渗透率的差储层。该类储层纵向油层厚度大、产量高,为该区二叠系P2x增储上产的主要目的层。

FN5井区夏子街组异常高阻段成因及油气成藏主控因素

通过岩心、薄片、构造演化史、古地貌等对FN5井区二叠系夏子街组异常高阻段进行综合分析.结果表明:FN5井区二叠系夏子街组异常高阻段发育2种岩性,高阻致密隔层以粗粒级云化凝灰质砂砾岩为主;低阻储层段以细粒级凝灰质细(中细)砂岩为主,储集空间具裂缝—孔隙双重介质特征.垂向上主要分布在夏子街组中部的P2x22砂层组;平面上主要分布在扇三角洲前缘近岸坡折带以下FC1—F20—FN055—FN5—W27井一带,面积为6.2km2,平面形态呈孤立的土豆状.油藏类型为东南方向受乌南断裂控制、其余方向受岩性控制的构造—岩性油藏.其展布受扇三角洲前缘的近岸水下坡折控制,后期成藏受控于异常高阻段的厚度及距主控断裂乌南断裂的距离.具有油层垂向厚度大、单井产量高、储量丰度高特征.为乌尔禾地区二叠系2011年探明储量培植及2012年增储上产的主要层位.

百21井区夏子街组二段沉积物源方向及沉积相特征

综合运用重矿物组合、地震相、波阻抗反演、单井与联井相剖面分析及高分辨率层序地层分析等手段,对克拉玛依百口泉油田百21井区中二叠统夏子街组二段沉积物源及沉积相特征进行分析,结果表明,夏子街组主要发育冲积扇沉积,主要物源方向为北北西向。百21井区夏子街组二段发育5个沉积旋回,下部2个旋回以辫状水道沉积为主,上部3个旋回以辫流带侧缘及漫溢带沉积为主,反映扇体沉积范围缩小的过程。

准噶尔盆地西北缘夏子街组次生孔隙成因及储层预测

为明确准噶尔盆地夏子街组储层次生孔隙类型及成因，对铸体薄片、岩心、扫描电镜能谱、重矿物及试油等资料进行了综合分析。认为夏子街组碎屑岩储层的次生孔隙主要为碱性成岩环境下火山碎屑物质发生水解作用形成的，一般与方沸石和钠长石相伴生，即方沸石或钠长石交代火山碎屑后剩余的充填余孔；沸石类矿物的分布主要受控于物源区母岩类型和沉积相带，浊沸石多与片沸石相伴生，主要发育于中基性母岩区，方沸石、钠长石主要发育于中酸性母岩区；片沸石主要发育于水上沉积相带，方沸石、钠长石主要发育于水下沉积相带；片沸石、浊沸石胶结的碎屑岩储层孔隙发育程度相对较差，优质储层主要发育于克拉玛依一百口泉地区中酸性母岩区的水下扇三角洲前缘相带。

乌尔禾地区夏子街组异常高阻储层展布及成因

为明确夏子街组异常高阻储层展布及成因，通过岩性、物性及成岩作用特征综合分析，得出如下认识：异常高阻致密层以云化凝灰质砂砾岩为主，内部相对低阻储层以凝灰质粉细砂岩为主，为孔隙一裂缝双重介质储层。储集空间主要为剩余粒间孔、粒内溶孔、粒间溶孔、裂缝，整体属低孔、特低渗储层。平面上主要分布在乌南断裂一风10井断裂夹持的构造高部位应力集中带，垂向上主要集中于异常高阻段内部的相对低阻凝灰质粉细砂岩内。异常高阻体成因与云化作用有关，深部富含Ca^2＋、Mg^2＋的火山热液沿断裂上移，在靠近断裂的构造高部位、高凝灰质＋砂砾岩组成的刚一粗岩性组合带内，火山热液循环充分，云化程度较高，形成异常高阻致密层；内部较细粒级的粉细砂岩段云化程度较低，后期风城组烃源岩有机质生烃排出的有机酸性溶蚀流体沿断裂系统对该段的易溶安山质、流纹质、长石及部分云质组分选择性溶蚀，形成相对低阻储层。

百21井区夏二段储层裂缝识别及裂缝发育特征

运用岩心及地层微电阻率扫描成像(FMI)测井资料、常规测井资料、声波时差分形分析及地震资料蚂蚁体追踪裂缝检测技术对百21井区夏子街组二段(P2x2)储层裂缝进行了识别。岩心及FMI测井资料表明,P2x2裂缝产状可分2组,为典型的剪切裂缝;常规测井响应特征可定性反映不同类型裂缝的发育程度,声波时差分形分析识别的裂缝发育段与试油结论基本符合;地震资料蚂蚁体追踪裂缝检测结果显示,P2x2主要存在北西向裂缝发育带和正北向裂缝发育带,且第四小层裂缝发育程度较第三小层高,其识别的裂缝发育段与试油结果中的产油、产水段也基本符合。声波时差分形分析与地震资料蚂蚁体追踪裂缝检测识别的裂缝发育段比较可靠。

应用因子分析方法识别热液蚀变作用类型

结合薄片鉴定资料和测井响应特征分析表明,位于准噶尔盆地乌尔禾地区夏子街组的部分井区发育热液成因的蚀变地层。根据常规测井资料与薄片鉴定资料的对比分析,以蚀变作用导致的测井响应变化规律为依据,建立了以因子分析技术为手段的热液蚀变作用识别方法,该方法能够有效识别不同热液蚀变作用类型,其中岩性界面处与高自然伽马对应性较好,蚀变砂砾岩的底部为铀质富集的主要部位,为进一步研究热液蚀变作用的分布模式奠定了基础。

吸收衰减属性在准噶尔盆地西北缘二叠系储层预测中的应用探讨

地震波的吸收衰减与储层的含油气性直接相关。通过对地震波衰减属性的提取和分析,可以使我们更好地对储层的性质(含油气性)做出识别和判断,使地震资料的储层预测工作取得更好的效果。这里主要叙述了利用分频瞬时Q值属性识别和预测研究区夏子街组优质储层的方法流程及应用效果。通过与已钻井的资料对比分析得到,吸收衰减属性的应用效果较好,所得结果正确可靠,从而为该地区的油气储层预测提供了重要依据。

主编按语

新疆准噶尔盆地环玛湖凹陷是该盆地最主要的富烃凹陷,自晚石炭纪以来连续沉积了二叠系、三叠系、侏罗系及古近系巨厚的各类沉积体系。近十年来新疆油田公司在环玛湖凹陷的二叠系风城组、夏子街组、上乌尔禾组及下乌尔禾组、三叠系百口泉组以及侏罗系八道湾组、三工河组等层位先后发现多个大型、超大型油气藏,玛湖凹陷满凹含油的格局逐渐显现。玛湖凹陷西临克—百缘断裂带,古生代及中生代连续发育完整的湖盆沉积体系,油气资源丰富,成藏条件复杂,不仅发育有构造油气藏,而且常见多种类型的岩性及地层油气藏,目前在二叠系风城组又发现致密油藏。可见玛湖凹陷是沉积学及石油地质学研究的非常宝贵的实验基地。