东营凹陷北带沙四段上亚段近岸水下扇砂砾岩储集物性对比

是造成 3个地区储集物性差异的主要因素。综合分 析储层特征可知, 岩屑类型差异性控制了后期压实、 溶解及胶结等成岩作用演化差异性, 是导致 3个地 区含砾砂岩储集物性差异性的主要原因。盐家 永 北地区沉积岩 ( 灰岩和白云岩 ) 岩屑含量低、片麻岩 岩屑含量高, 岩石抗压实能力强, 有利于原生孔隙保 存以及后期酸性溶解形成次生孔隙, 同时由于沉积 物源区主要为片麻岩, 原始地层水中钙离子质量浓 度低, 使储层后期胶结物含量低, 降低储层孔隙度相 对较少。利津地区灰岩岩屑和白云岩岩屑含量高, 岩石抗压实能力弱, 不利于原生孔隙的保存, 并且原 始地层水中钙离子质量浓度较高, 碳酸盐胶结物含 量高, 储层孔隙度降低较快。胜坨地区灰岩岩屑和 白云岩岩屑含量介于盐家 永北地区和利津地区之 间, 其抗压实能力和后期胶结、溶解作用强度也介于 两者之间。
摘要: 在东营凹陷北带近岸水下扇砂砾岩有效储层物性 下限计 算的基 础上, 以孔隙 度差值 和渗透率 差值为 评价参
数, 分析了盐家 永北地区、胜坨 地区、利津地区沙四段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸水下扇砂砾岩储集物性的 差异。
结果表明: 胜坨地区沙四段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸水下扇扇中辫状水道砂砾岩储集物性最好, 盐家 永北地区
! 操应长, 袁静, 王艳忠, 等. 济阳坳 陷第三 系深部 有效储 层评价 研究. 中国石油大学 (华东 ) , 2008.
第 17卷 第 4期
王艳忠等: 东营凹陷北带沙四段上亚段近岸水下 扇砂砾岩储集物性对比
∃ 11∃
3 500m 近岸水下扇扇中辫状水道含砾砂岩储集物 性好于胜坨地区, 利津地区最差。
3 个 地区近 岸水 下扇 扇中 辫 状 水 道含 砾 砂 岩储 层埋深范围相同, 成岩作用阶段相同, 因此埋深不是 导致物性差异的主要 因素。超压可 以促进溶解作 用、抑制压实作用和胶结作用、形成超压裂缝 [ 14- 18 ] , 但是, 胜坨地区和利津地区发育中强超压 ( 图 3) , 其 储层物性却比盐家 永北地区差, 说明地层压力不
根据沉积特征和水动力条件等, 近岸水下扇可 分为扇根、扇中和扇缘 3 个亚相。扇根亚相主要发 育杂基支撑砾岩相, 储集物性差, 一般为非 有效储 层; 扇中亚相发育 杂基支撑砾岩 相、块状含 砾砂岩 相、叠覆冲刷砂岩相、典型浊积岩相等, 储集物性好, 是最有利的储集相带; 扇缘亚相为典型浊积岩相, 砂 体较薄, 研究意义不大 [ 12- 13] 。由于近岸水下扇砂砾 岩有效储层主要发育于扇中亚相, 同时为了消除沉 积环境和深度对储层物性的影响, 选择盐家 永北 地 区、胜坨 地区、利津 地区沙四 段上亚段 2 800 ~ 3 500m 近岸水下扇扇中辫状水道砂砾岩作为研究 对象, 对其储集物性进行了对比。对比结果 ( 表 1) 表明, 胜坨地区沙四段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸 水下扇扇中辫状水道砂砾岩储集物性最好, 盐家 永北地区次之, 利津地区最差。为了进一步消除岩 相对储层物性的影响, 选择上述 3 个地区沙四段上 亚段 2 800~ 3 500m 近岸水下扇扇中辫状水道含砾 砂岩作为研究对象, 对其物性进行了对比。对比结 果 (表 1)表明, 盐家 永北地区沙四段上亚段 2 800~
图 3 东营凹陷北带沙四段上 亚段 2 800~ 3 500m 近 岸水下扇扇中辫状水道含砾砂岩储层特征
∃ 12∃
油气地质与采收率
2010年 7月
细碎屑岩所占比例逐渐增加。盐家 永北地区与胜 坨地区的物源性质差异较小, 胜坨地区含砾砂岩、砂 岩、粉砂岩等储集物性好的岩石所占比例明显多于 盐家 永北地区, 因此其扇中辫状水道砂砾岩储集 物性好于盐家 永北地区。利津地区的物源性质与 这 2个地区相差较大, 早期压实作用和胶结作用对 储层破坏严重, 后期溶解作用对储层物性改善较小, 岩相类型对砂砾岩储集物性控制作用较弱, 如利津 地区 含砾 砂岩 孔隙 度差 值 平均 值 ( - 0. 64% ) 低 于盐家 永北地区砾状砂岩孔隙度差值平均值 ( 0. 73% ), 因此, 利津地区扇中辫状水道砂砾岩储 集物性最差。
收稿日期: 2010- 05- 04; 改回日期: 2010- 06- 11。 作者简介: 王艳忠, 男, 在读博士研究生, 从事油气储层地质研究工作。联系电话: ( 0546) 8391680, E - m ai:l w angyanzhong1980@ yahoo. com. cn。 基金项目: 国家油气重大专项 ∀ 东营凹陷沙河街组碎屑岩储层纵向演化及其量化表征研究 # ( 2008ZX 05051- 02) , 国家自 然科学基金项目 ∀ 东营凹陷古近系中深层孔隙度高值带成因机制及其量化预测研 究 # ( 40972080 ), 教育部新世纪优 秀人才支持 计划 ( NCET- 06 - 0604 ), 中国石油大学 ( 华东 )优秀博士论文培育项目 ! 操应长, 袁静, 王艳忠, 等. 济阳坳陷第三系深部有效储层评价研究. 中国石油大学 (华东 ) , 2008.
东部好于西部的特征。因此, 笔者以盐家 永北地 区、胜坨地区、利津地区沙四段上亚段近岸水下扇为
研究对象, 详细分析了导致不同地区近岸水下扇砂
砾岩储集物性差异的原因, 对于解释勘探效果差异 性、指导下一步油气勘探具有重要意义。
1 近岸水下扇有效储层物性下限
有效储层是指能够储集和渗流流体 ( 烃类或地 层水 ) , 在现有工艺技术条件下能 够采出具有工业 价值产液量 ( 烃类或烃类与水 的混合 ) 的储 层。有 效储层不同于有效油层, 有效储层中采出的流体既 可以是烃类, 也可以是水, 因此有效储层包含有效油 层。有效储层物性下限是指储层能够成为有效储层 应具有的最低物性, 通常用孔隙度和渗透率的某个 确定值来度量 [ 4- 5] 。针对研究区资料情况, 综合运 用物性、试油、压汞等资料, 分别选取分布函数曲线 法、试油法、测试法和束缚水饱和度法等, 求取了东 营凹陷北带东部 (盐家 永北地区、胜坨地区 ) 和北 带西部 (利津地区 ) 近岸水下扇不同埋藏深度有效 储层的物性下限 [ 4 - 8] ! 。对上述各种方法求取的有 效储层物性下限与深度进行回归拟合, 分别获得了 东营凹陷北带东部和西部近岸水下扇有效储层物性
表 1 不同地区近岸水下扇砂砾岩储 集物性对比
地区
岩性
有效储层所 孔隙度差值 渗透率差值平 占比例, % 平均值, % 均值 /10- 3 m 2
盐家
砂砾岩
永北地区 含砾砂岩
63. 08 77. 53
1. 14 2. 56
2. 20 4. 11
砂砾岩 胜坨地区 含砾砂岩
55. 28 59. 48
1. 32 1. 55
∃ 10∃
油气地质与采收率
2010年 7月
下限与深度的定量函数方程 (图 1, 图 2)。
图 1 东营凹陷北带东部近岸水下扇有效 储层 物性 下限与深度的关系
孔隙 度、渗 透 率 是 评 价 储 层 优 劣 的 重 要 参 数 [ 9- 11] 。但是, 随着埋深的增加, 有效储层 物性下 限逐渐减小 ( 图 1, 图 2) , 郭睿 [ 4 ] 统计了 64 个国外 油田的物性下限也发现油层物性下限随深度增加而 降低。由于有效储层物性下 限随深度的增 加而降 低, 导致相同物性的储层在深层可能是有效储层而 在浅层可能为非有效储层, 如孔隙度为 15% 的砂岩 储层在 2 000m 处由于孔隙度下限为 20% (假设值 ) 而成为非有效储层, 同样是孔隙度为 15% 的砂岩储 层在 4 000m 处由于孔隙度下限为 5% ( 假设值 ) 而 成为有效储层, 因此, 简单地选择孔隙度、渗透率作 为评价储层物 性好坏的参数存 在明显的缺陷。然 而, 孔隙度差值 ( 指某一深度处储 层的孔隙度与孔 隙度下限的差值 )、渗透率差值 (指某一深度处储层 的渗透率与渗透率下限的差值 ) 就能够避免上述问 题, 如上述 2种情况, 前者孔隙度差值为 - 5% , 而后 者孔隙 度 差值 为 10% , 显然 4 000m 处 孔 隙度 为 15% 的砂岩为有效储层。因此, 选择孔隙度差值、渗 透率差值作为评价储层物性好坏的参数更为合理。
关键词: 近岸水下扇; 砂砾岩; 物性下限; 孔 隙度差值; 渗透率差值; 沙四段上亚段; 东营凹陷
中图分类号: TE112. 23
文献标识码: A
文章编号: 1009- 9603( 2010) 04- 0009- 04
东营凹陷北带是由陈南铲式扇形边界断层所控
制的近东西走向的陡斜坡构造带, 西起滨县凸起, 东 到青坨子凸起, 南邻利津、民丰洼陷, 北到陈家庄凸 起 [ 1] , 平面上自西向东划分为利津地区、胜坨地区、 盐家 永北地区和永安地区。陈南断裂在早期是北
次之, 利津地区最差; 盐家 永北地区沙四 段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸水下扇扇中辫状水道含砾砂岩储集物性最
好, 胜坨地区次之, 利津地区最差。通过对古地貌、沉积 特征、地层压 力和成 岩作用 等有效 储层控制 因素对 比分析
发现, 沉积古地貌和物源特征控制了东营凹陷北带沙四段上亚段不同地区近 岸水下扇砂砾岩储集物性的差异性。
第 17卷 第 4期 2010年 7月
油气地质与采收率 Petroleum Geo logy and Recovery E ffic iency
V o .l 17, N o. 4 Ju.l 2010
东营凹陷北带沙四段上亚段近岸水下扇 砂砾岩储集物性对比
王艳忠 1, 操应长 1, 李永新 2
( 1. 中国石油大学 ( 华东 ) 地球资源与信息学院, 山东 东营 257061; 2. 中国石油勘探开发研究院, 北 京 100083)
3个地区沙四段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸水 下扇扇中辫状水道砂砾岩的岩屑类型、颗粒类型、地 层压力、成岩作用等特征与含砾砂岩相似, 但胜坨地 区砂砾岩储集物性却好于盐家 永北地区。研究结 果表明, 沉积古地貌的差异性控制了 3个地区岩相 的差异性, 进 而控制了砂砾岩 储集物性的差异 性。 在沙四段上亚段沉积时期, 东营凹陷北带由东到西 古地形坡度逐渐降低 [ 19] , 砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩 等粗碎屑岩所占比例逐渐降低, 而砂岩、粉砂岩等
2 近岸水下扇砂砾岩储集物性对比
图 2 东营凹陷北带ຫໍສະໝຸດ Baidu部近岸水下扇有效 储层 物性 下限与深度的关系
利用图 1和图 2中物性下限与深度的函数方程 可以计算任意深度下的近岸水下扇有效储层物性下 限。为了检验计算结果的合理性, 分别对东营凹陷 北带东部 17口井 31层和西部 21口井 38层沙四段 近岸水下扇试油成果数据进行了检验, 特别是在物 性下限计算时未采用的试油资料。判别标准为: 若 试油结果为有效储层, 其孔隙度和渗透率高于有效 储层的物性下限; 若试油结果为非有效储层, 其孔隙 度或渗透率低于有效储层的物性下限。东部和西部 检验结果正确率分别为 93. 5% 和 92. 3% ! , 说明利 用上述物性下限与深度的函数方程计算求得的近岸 水下扇有效储层物性下限是可靠的。
东和北西 2组断裂形成的齿状组合, 在后期的构造 运动及风 化剥蚀 的共同 作用 下, 演化 成断坡 陡峭 ( 倾角为 15 ~ 30 )、山高谷深、沟梁相间的古地貌 特征 [ 2- 3] 。在沙四段沉积时期, 陡坡带受这种古构 造背景控制, 季节性洪水携带大量粗碎屑物质沿古 冲沟入湖, 在边界断裂面上发育多期近岸水下扇沉 积。近岸水下扇砂砾岩紧邻生油中心分布, 并与湖 相烃源岩呈指状接触, 是良好的油气聚集场所。近 年来, 东营凹陷北带近岸水下扇砂砾岩油气勘探取 得了重大突破, 但是, 由于不同地区沉积古地貌、沉 积物物源以及后期成岩演化等均存在较大差异, 导 致近岸水下扇砂砾岩储集物性和勘探效果呈现出中
4. 51 4. 85
砂砾岩 利津地区
含砾砂岩
28. 28 18. 66
- 0. 64 - 1. 69
1. 74 0. 75
3 储集物性差异性原因分析
为了解释东营凹陷北带不同地区近岸水下扇砂 砾岩储集物性差 异性, 对盐 家 永北地区、胜坨地 区、利津地区沙四段上亚段 2 800~ 3 500m 近岸水 下扇扇中辫状水道砂砾岩和含砾砂岩的沉积特征、 地层压力特征、成岩作用特征等进行了对比分析。