二连盆地乌里雅斯太凹陷特低渗透储层特征

2022-09-11

乌里雅斯太凹陷位于二连盆地东北部。沉积地层为下白垩统巴彦花群湖相碎屑岩, 自下而上可划分为阿尔善组 (K1ba) 、腾格尔组一段 (K 1 b t 1) 、腾格尔组二段 (K1bt2) 和赛汉塔拉组 (K1bs) 。其中, 主要勘探目的层为阿尔善组和腾一段。阿尔善组发育滨浅湖扇三角洲相砂砾岩储集体, 腾格尔组发育滨浅湖扇三角洲—半深湖湖底扇相砂砾岩储集体。它们具有近物源、快速堆积的特征。砂砾岩储层经过复杂的成岩演化改造, 目前储集性能一般较差, 成为制约乌里雅斯太凹陷油气开发的瓶颈问题。

1 储层岩石学特征

1.1 颗粒组分

受沉积作用控制, 乌里亚斯太凹陷腾一段、阿尔善组砂砾岩成分成熟度和结构成熟度均表现为中等偏低的特征。颗粒分选以中等为主, 部分较差, 少数较好。腾一段石英颗粒相对含量10%～52%, 平均30.5%;长石颗粒相对含量15%～43%, 平均26.6%;岩屑相对含量15%～75%, 平均42.9%;岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩, 少量岩屑砂岩和长石砂岩。岩屑相对含量20%～72%, 平均41.3%;岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩, 少量岩屑砂岩。

1.2 填隙物组分

腾一段、阿尔善组砂砾岩中不均匀分布泥质杂基、自生方解石、白云石、伊利石、绿泥石、高岭石、石英加大等填隙物。其中, 泥质杂基含量一般较低, 个别地方高达30%。腾一段局部分布少量凝灰质, 多已转化为伊利石和硅质。石英颗粒次生加大也较常见, 其中阿尔善组较腾一段发育程度稍高。

2 成岩特征

本区腾一段、阿尔善组砂砾岩储层中的成岩作用有机械压实作用、化学压实作用、胶结作用、交代作用和溶解作用。根据各类成岩现象, 按中国石油天然气行业标准, 判定本凹陷腾一段、阿尔善组砂砾岩主要处于中成岩阶段A期[3]。

2.1 压实作用

腾一段、阿尔善组砂砾岩中的压实作用自上而下逐渐增强的演化规律较为清楚。由于其成分成熟度偏低的基本特征, 决定了它的压实作用更为突出。尤其在腾一段, 上部砂砾岩颗粒之间接触关系以线-点状为主, 至下部明显转化为点-线状。阿尔善组颗粒之间主要为点-线状接触, 少数为线状接触。另外, 砂砾岩中的塑性颗粒变形、压裂现象也很常见。压实作用导是致该砂砾岩储层变得致密, 从而使物性变差的重要因素之一。

2.2 压溶作用

腾一段、阿尔善组砂砾岩中的压溶作用表现较弱, 局部偶见颗粒之间凹凸状接触。因此, 压溶作用对其影响不大。

2.3 胶结作用和交代作用

腾一段、阿尔善组砂砾岩中的胶结作用主要包括自生粘土充填粒间, 自生方解石、白云石及菱铁矿充填粒间并交代颗粒, 石英颗粒次生加大及自生石英充填粒间。其中, 对储层物性影响最大的是粘土矿物充填和方解石充填作用。被自生方解石充填并交代的砂砾岩往往不留任何有效储集空间。

2.4 溶解作用

腾一段、阿尔善组砂砾岩中具有一定规模的溶解作用, 被溶组分包括方解石充填物、长石颗粒及岩屑颗粒, 形成了规模不等的粒间溶孔、粒内溶孔、长石铸模孔等次生孔隙。

3 储集空间特征

由于腾一段、阿尔善组砂砾岩主要处于中成岩阶段A期, 属于次生孔隙发育带, 其储集空间以粒间溶孔为主, 其次为长石、岩屑粒内溶孔, 少量长石等组分溶解后的铸模孔, 广泛分布高岭石晶间微孔。全凹陷面孔率最大为16%, 其中腾一段面孔率多在3%～10%之间, 阿尔善组面孔率多在3%～9%之间 (见表1) 。

从表1中的面孔率及孔隙直径、喉道宽、配位数等各项指标来看, 腾一段储集空间状况略好于阿尔善组。

4 储集性能

从腾一段、阿尔善组岩石物性分析资料来看, 它们的储集性能总体较差, 均以低孔特低渗和特低孔特低渗储层为主。在此背景下, 腾一段另有少量中孔特低渗和特低孔低渗储层, 阿尔善组另有少量中孔特低渗、特低孔低渗、低孔低渗及中孔低渗储层 (见表2) 。二者相互比较, 腾一段孔隙度略优, 而阿尔善组渗透率稍高。我们分析, 腾一段压实作用略低于阿尔善组, 孔隙度理应前者高于后者。但腾一段高岭石含量高于阿尔善组, 影响了腾一段孔隙的连通性, 导致其渗透率降低。

5 结语

乌里雅斯太凹陷腾一段和阿尔善组滨浅湖扇三角洲—半深湖湖底扇相砂砾岩储集体为近物源、快速堆积储集体, 其成分成熟度和结构成熟度均表现为中等偏低的特征, 岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩, 少量岩屑砂岩和长石砂岩。

由于腾一段压实作用低于阿尔善组决定了腾一段孔隙度高于阿尔善组。而腾一段高岭石充填作用强于阿尔善组, 减损了其压实作用低所带来的优势, 造成了腾一段渗透率的降低。这样一来, 腾一段、阿尔善组砂砾岩储层最终均以低孔特低渗和特低孔特低渗储层为主, 腾一段另有少量中孔特低渗和特低孔低渗储层, 阿尔善组另有少量中孔特低渗、特低孔低渗、低孔低渗及中孔低渗储层。针对这类储层, 酸化和压裂是提高产能的有效手段。各种作业中必须精心推敲防止储层损害的措施。