沧东凹陷南皮斜坡孔店组致密储层特征及成因机理

【作者】 刘炎鑫； 纪友亮； 周勇； 张胜久； 任钰涛；

【机构】 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室； 中国石油大学(北京)地球科学学院；

【摘要】 沧东凹陷南皮斜坡位于渤海湾盆地中部,为渤海湾盆地古近纪独特的陆相"坳断叠置"型湖盆,该区主要发育辫状河三角洲相沉积,油气资源丰富,该区孔店组发育的致密砂岩储层是目前油气勘探与开发的重点层位。本论文综合采用薄片鉴定、物性分析、扫描电镜、X衍射等基本的储层分析测试手段,辅以岩心、测井等资料,进行储层岩石学特征、物性特征和储层成岩作用特征的相关研究,并采用高压压汞、恒速压汞等常规压汞技术与微纳米CT扫描等先进实验方案对南皮斜坡地区孔店组孔隙特征进行研究,并综合分析储层差异致密化的成因机理。研究方法包括:(1)基于岩心及薄片观察、XRD、物性测试以及地球化学等实验结果,对研究区储层岩石学及物性特征进行科学分类;(2)利用高压压汞、恒速压汞、核磁共振、CT扫描等方法,确定储层孔隙、喉道类型及特征;(3)利用薄片鉴定、高分辨扫描电镜、XRD等方法,分析成岩作用特征,并结合埋藏史-热史的研究成果明确其成岩演化过程;(4)分析不同单因素(沉积组分、沉积组构、成岩作用、烃类充注等)对储层演化的影响,并结合"主成分分析法""因子分析法"等数学统计方法进行多因素耦合分析,综合阐明研究区储层差异致密化成因机理。研究结果表明:(1)南皮斜坡区孔店组储层整体发育长石砂岩、长石岩屑砂岩并发育较多的塑性岩屑组分;物性表现为整体低孔、低渗,孔隙度总体分布于<15%的区间,渗透率分布则介于0-10mD。(2)研究区孔隙类型发育以粒间溶孔为主,粒内溶孔与原生残余孔也有较大程度的发育;研究区储层孔隙半径分布于100μm-210μm之间,半径差异较小,喉道半径大小主要范围为0.16μm-81.98μm,孔喉比为10-1000不等,喉道微观总体呈孤立状分布,局部富集区呈条带状,具有一定的连通性,在三维空间则以管束状为主。(3)由于孔店组储层压实作用广泛发育且强度较高,通过定量分析认为研究区储层主要的致密成因为压实作用,相对致密的储层一般发育在以河口坝等劣势相为主的薄层、低能砂体中,压实作用发育程度较高,胶结作用使得储层进一步致密化。(4)在研究区储层整体致密化的背景下,发育部分相对高孔渗储层;相对于孔隙的特征,喉道结构特征在研究区致密储层中对储层渗透性起到了决定性作用,相对高孔渗储层的喉道半径通常较大,孔喉连通性较好、非均质程度较低。相对高孔渗储层通常分布于三角洲前缘的河道砂体中,优势相的河道砂体一般呈现为厚层-叠置的特征;相对高孔渗储层的主要特点为塑性组分含量高、胶结物含量较低,其塑性颗粒含量可达50%以上,胶结物含量通常低于10%,高塑性组分、低胶结物含量的岩石学特征有利于溶解作用的发育,进而生成较大的孔隙和喉道、改善储层物性,强溶解作用是相对高孔渗储层形成的关键因素。更多还原