延长油田石油地质特征(200712020119)-勘探0704
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延长油田石油地质特征
1 概述
延长油田是我国石油勘探开发最早的油田之一,距今已有近百年的勘探开发历史,中国大陆第一口油井“延1井”即位于此。截止2003年底延长油田累计探明地质储量11206×104t,含油面积215.5km2(图1)。近年来,随着地质工作的深入和油层改造工艺的进步,油田勘探开发步伐稳步加快,进入了一个新的历史发展阶段,2003 年原油产量达25×104t。其特-超低渗、浅埋藏油层的储集特征与油气富集规律引起人们的广泛关注。
2 区域地质条件
延长油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部,区域构造为一平缓的西倾单斜,地层倾角小于1°,千米坡降为7~10m,内部构造简单,局部具有差异压实形成的低幅度鼻状隆起(图2)。区内第四系直接不整合覆盖在三叠系延长组之上,钻井资料仅揭示了三叠系延长组中、上部地层。其中,延长组长1油层组残留厚度变化很大(0~200m)其它层段厚度比较稳定。勘探开发目的层为延长组长6油层组,自上而下划分为长61、长62、长63、长64四个油层亚组。
鄂尔多斯盆地晚三叠世时为大型内陆湖泊。晚三叠世中—早期(T3y2沉积期)是湖泊发育的全盛时期,沉积了广泛分布的油页岩,是盆地内的主要生油岩,为中生界油气藏的形成提供了充分的物质基础;晚三叠世中—晚期,随着湖盆的不断萎缩,湖泊外围以河流与三角洲沉积为主,北东部斜坡上以河控三角洲为主体的沉积物呈裙边状分布,平面上相带分布明显,由东北向西南依次为冲积平原相,三角洲平原相,三角洲前缘相,前三角洲相和半深湖—深湖相。三角洲平原和前缘相带内砂体发育,为上三叠统延长组油气藏的形成提供了必要的储集条件。沉积环境是影响本区储层特征的重要因素。
3.3.1长63
长63沉积相以三角洲前缘水下分流河道沉积为主,从沉积微相图上可以清楚地看到有4个砂岩主体带呈北东—南西向延伸,形态与指状砂坝相似,主体带的砂岩厚度大于15m,砂地比大于0.4。4支水下分流河道之间为分流间湾相隔,其砂地比为0.20~0.39。
建设型三角洲向湖推进时,由于堆积速度较快,各种微相沉积可以互相连接组合,所谓的指状砂坝就是水下分流河道,水下天然堤,河口砂坝等组合成的指状砂体,因此,砂岩主体带和较薄地带之间没有一条界线把两种微相截然分开。
3.3.2长62
长62沉积相展布对长63具有一定的继承性,由水下分流河道、分流间湾及河口砂坝沉积构成,河道总体向西迁移。有3支河道砂体由东北向西南延伸。3支分流河道之间砂地比较低(0.2~0.3),为分流间湾沉积。长62河道砂体的带状特征没有长63典型,表现出向席状砂过渡的趋势(图5)。
3.3.3 长61
沉积微相发生较大变化,三角洲的进积作用使本区露出水面,以三角洲平原分流河道沉积为主。岩心证据有:①砂泥岩地层中夹有薄煤层,发育煤线;②砂岩中有发育的交错层理,底部有明显的冲刷面;③见到发育的虫孔构造,这些构造产生在三角洲平原上的淡水湖沼之中。
由于平原分流河道的侧向迁移、摆动,砂岩体的带状特征不典型,而展示出网状分流河道的特点。主砂体呈北东走向,主要砂体有3支,中间被河间洼地分隔
4储集条件及评价
本区储集层为上三叠统延长组灰色细粒长石砂岩为主,其次为中—细粒、中粒及粉—细粒长石砂岩。
4.1岩石学特征
长6储层以具有近似的岩石学特征。
①矿物成熟度低
砂岩矿物成份主要为:长石44%~56%,平均52.2%,石英22%~27%,平均24.8%,岩屑7.0%~9.0%,平均7.6%,黑云母平均5.4%。岩屑主要由变质岩(高变岩、石英岩、片岩、板岩、千枚岩)、火成岩(喷发岩及隐晶岩)及少量沉积岩组成。砂岩中的重矿物含量为0.8%,成份较复杂,既有稳定组分锆石、石榴子石等,也有稳定性差的磷灰石、榍石、绿帘石等。
填隙物以自生矿物为主,含量7.4%~10.4%,平均8.5%,主要有浊沸石(1.4%~5.7%)、绿泥石(1.8%~3.1%)、方解石(1.0%~1.6%)、硅质(0.5%~1.1%)、长石质(0.1%~0.2%)和水云母 1.1%(仅见于长61)。(表2)。
浊沸石、方解石和水云母为孔隙充填产状,浊沸石含量的变化反映了溶蚀作用强度的差异;绿泥石以孔隙衬边产出;硅质和长石质以加大边产状为主,少量以晶粒状充填于孔隙中。
②结构成熟度高
砂岩颗粒为较均一的细粒,分选性好—中,主要粒级占80%以上;平均粒径0.2~0.25mm,少数为0.3mm;圆度为次棱状,颗粒呈半定向—定向排列。砂岩中杂基含量小于2%,指示了沉积物搬运距离短和低能稳定的沉积环境。
③成岩作用强烈表2 延长油田长6储层矿物成份统计表
要的成岩作用有压实作用、压溶作用、自生
矿物充填作用、溶解作用、交代作用及粘土
矿物转化重结晶作用等。由于成岩作用强
烈,溶蚀作用较弱,使得长6储层成为低孔
隙度、特—超低渗透率的致密砂岩储层。
由于沉积环境的演变及其相应成岩作用的差异,长6砂岩的矿物组分在纵向上呈现一些规律性
的变化,自下而上石英、长石含量略有增加,黑云母含量减少,胶结物总量减少,但是填隙物中的绿泥石自下而上明显增加,浊沸石含量则明显减少;平面上,该区自东南向西北砂岩矿物组份也有变化,体现在碎屑物中的石英含量减少,黑云母含量增加;填隙物中的绿泥石含量明显增加,硅质胶结物增加,长61中浊沸石明显减少(表2)。
4.2储层物性及其影响因素
根据延长油田岩心分析资料统计,长6储层孔隙度最大值为15.12%,最小值为1.52%,平均值
为8.39%;渗透率最大值为7.79×10-3μm2,最小值为0.01×10-3μm2,平均值为0.54×10-3μm2。长61储
层孔隙度、渗透率最高,长62与长63孔、渗平均值接近(表3)。各油层亚组的孔隙度、渗透率频率分布见图7,渗透率主要分布在(0.2~1)×10-3μm2;长61孔隙度主要分布区间为7%~11%,长62、长63为7%~9%。
表3 延长油田长6储层孔隙度、渗透率统计表
延长油田长6储层物性是多种地质综合影响的结果,经过对储层物性分析结果与铸体薄片资料对照分析研究,发现砂岩中的填隙物总量和碎屑矿物中的软组分(云母、绿泥石)两组因素对储层孔、渗的影响较大,它们与孔隙度、渗透率为负相关,综合反映了压实作用和不同成岩作用对储层物性的影响。
4.3 储层成岩作用
沉积作用发生后,成岩作用及其差异是控制储层性质的主要地质因素,它使储层的孔隙结构大
为改变。
4.3.1 成岩作用阶段
根据成岩作用阶段划分研究成果(表4),以下资料说明,本区长6油层组成岩作用已进入晚成岩阶段。
①有机质成熟度:本地区长7段镜质体反射率(R O)为0.7~1.0。
②I/S混层矿物的转化:本区I/S混层矿物的混层比在10%~30%之间。
③成岩矿物:长6砂岩中存在浊表4 延长组成岩作用序次及阶段划分表