渤海湾盆地埕岛地区太古界潜山储层及展布特征研究

渤海湾盆地埕岛地区太古界潜山储层及展布特征研究

摘要：通过岩芯观察、地质统计分析等手段，研究了埕岛地区太古界主要储集空间类型、影响因素及展布特征。研究表明该区太古界储层主要为裂缝，其发育程度及分布主要与岩石、断裂、构造应力及成岩后生作用有关。风化壳和断裂带是太古界储层的有利发育区带。

关键词：太古界风化壳裂缝断裂带

一、区域地质概况

埕岛潜山位于郯庐大断裂西侧，为北东倾背景下被埕北、埕北20及埕北30三大断裂分割控制的西、中、东“三排山”构造格局,四周为埕北、渤中及黄河口凹陷环绕。众凹环山、断裂交错的构造背景[1]，造就了潜山油气资源的高度富集，已上报石油探明地质储量1.1×108t。近年多口井在基底太古界潜山钻遇高产油流，展现了该区多层系立体含油的特点，是重要的勘探方向。

太古界基岩为混合岩类变质岩，在经历多期构造运动和长期风化剥蚀后，形成多种类型的储集空间，其突出特点是原生储集空间不发育，发育裂缝、溶蚀孔洞等类型，其中裂缝为主要储集体及输导体，多期次、多方向的高角度裂缝将各种储集空间有机连接在一起，构成复杂的储集体系。针对太古界储集体系研究，有利于深层潜山油气资源评价和勘探部署。

二、储集空间类型

该区太古界次生储集空间主要有粒内溶孔、粒间孔和裂缝。

粒内溶孔主要为各类长石溶蚀形成的岩石内部溶孔，虽然溶蚀现象较普遍，但孔径很小（＜3mm），连通差，一般难以形成有效储集空间。粒间孔主要发育在碎裂质片麻岩中，岩石破碎后暗色矿物首先被溶解搬运，残余浅色矿物之间形成粒间孔，有粒间孔的地层主要在顶部风化壳部位20~50m。而裂缝作为主要储集空间又分为以下几类：

1.受构造应力作用而形成的构造裂缝

该区构造裂缝非常发育，埕北303井3725m附近岩芯可明显看出直立缝和低角度缝。埕北301井3588.5m附近井段岩芯可发现明显的高角度缝。

2.风化缝

潜山顶面附近岩石受风化作用而形成的破裂缝延伸长度短，缝面多被溶蚀而变弯曲，组系散乱。埕北303井太古界顶面附近岩芯照片可以明显看出风化缝的痕迹。

3.溶蚀缝

地下水沿裂缝溶蚀扩大而形成储集空间，其特点是裂缝两壁不平整，同一缝的宽窄不一，在煌斑岩侵入体岩芯上见到宽达1cm溶缝。从埕北301井3586.5m 附近岩芯照片中可见裂缝溶蚀加宽。

三、主要控制因素

影响变质岩储层发育的主要因素包括岩性、断裂、深度、古风化作用等[2-4]。本区太古界裂缝油藏主要影响因素有：

1.岩性

在相同应力环境下，太古界变质岩地层抗压强度值约为100~180MPa，比下古生界白云岩（45~60MPa）和灰岩（60~95MPa）高，因此其产生破裂程度不如后者。其中以碎裂状混合岩化黑云母二长片麻岩物性最好，产能最高。

2.构造应力场

在构造应力场高值区，构造裂缝也相对发育。从部分井单位厚度产液量与模拟最大主应力关系反映出，随着σmAx的增加，单位厚度产液呈增大趋势。由于太古界地层井的产液量主要取决于地层裂缝发育情况，因此上述关系反映构造应力场越高，裂缝相对越发育。

3.断层

从部分井单位厚度产液量与井距断层的水平距离关系反映出，随着井距断层距离增大，产液量降低，说明了断层裂缝带是从断层向外有规律降低。另外裂缝发育深度与断层规模有关。断层断距越大，沿断层面产生的剪切力、张应力（或压应力）越大，因此受断层应力场影响的岩层也就越厚，即裂缝的垂向发育深度也越大。

4.岩溶发育程度

印支期运动后期，济阳坳陷古潜山已遭受强烈风化和剥蚀，一些潜山的高部位体系剥蚀殆尽，太古界片麻岩出露地表，受大气淡水淋滤影响，以垂直淋滤作用为主，对先期拱张作用形成的裂缝系统进行溶蚀，从而形成落水洞及岩溶漏斗等。

四、储层展布特征

1.沿风化壳分布

埕岛潜山前中生界测试日产油基本都在百吨以上，证实太古界顶部风化壳储集性能较好。无论是残丘山、断褶山还是断块山，凡是风化壳出现的地带，就有次生储集空间的产生。统计显示主要集中发育在风化壳0~210m范围内，储地比均大于30%。

2.沿断层分布

现今有效的构造裂缝主要由喜马拉雅期断裂运动产生。伴随断裂运动产生的断块掀斜运动和地壳短暂的抬升也会产生构造裂缝。其次还有燕山期形成的构造裂缝，它们在燕山期被方解石充填。平面上，构造裂缝主要沿断层两侧分布，分布范围的远近由断层规模而定。断层一盘发育的牵引构造和先期有褶曲存在的部位，构造裂缝也较为发育。

3.构造相对低部位

现今构造高部位裂缝发育，是古潜山勘探的重点方向，但也不排除在构造相对较低部位也存在储集空间较为发育的位置。对于变质岩而言，山顶或高部位的岩石风化后形成风化残积物，这些残积物不会永远停留在高部位，而会在风、流水等介质的作用下搬运至低处。特别是在气候干旱条件下，残积层缺乏土壤的保护，更容易被搬运至低处。因此储集空间发育的最佳位置，也可能涵盖了构造相对低的部位。

五、结论

1.在太古界基岩潜山中构造裂缝是主要的储集空间，它不但可以单独作为储集空间，还可以起“桥梁”作用，将孔、洞、缝连接起来形成统一的渗流系统，提高孔隙渗透性。

2.岩性、构造应力场、断层及岩溶作用共同控制了太古界储集空间的形成。

3.风化壳及断裂发育带是太古界储层的有利发育区，现今构造低部位可能也存在储层发育带。

参考文献

[1]高喜龙，2012年，《渤海湾盆地埕岛油田前寒武系基底构造及储层特征》，

石油天然气学报，34(1).

[2]吴智勇、郭建华等，2001年，《大民屯凹陷静安堡西侧低潜山变质岩储层裂缝发育特征》，石油与天然气地质，22(4).

[3]张吉昌、罗玉庆等，1998年，《辽河盆地牛心坨变质岩裂缝性储层研究》，河南油田，8(1).

[4]曾联波、张吉昌等，1997年，《辽河坳陷边台变质岩潜山油藏裂缝分布特征》，石油大学学报(自然科学版)，21(3).