淺析大港灘海區(qū)古近系儲層類型及此生孔隙成因
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摘要：通過巖心觀察、巖石物性統(tǒng)計和砂巖薄片鑒定等方法研究，對表明大港灘海區(qū)古近系孔隙類型主要可分為原生孔隙和次生孔隙兩大類，并且次生孔隙以次生粒間孔為主，鑄體薄片、圖像分析及陰極發(fā)光研究結(jié)果表明，大港灘海區(qū)存在兩個次生孔隙帶：次生孔隙的形成與長石及巖屑的溶蝕，粘土礦物的脫水，沉積相及烴源巖的空間組合，深層異常高壓有關(guān)。
論文關(guān)鍵詞：大港灘海區(qū),儲集層,次生孔隙
0 前言
大港灘海區(qū)南北由北部燕山褶皺帶和南部埕寧隆起所夾持,東西由5米水深線至枯潮線范圍內(nèi)，面積約2130平方公里。工區(qū)內(nèi)油氣藏具有多斷塊、多含油層系、多油水系統(tǒng)的特點，其分布及富集程度除受構(gòu)造背景影響外，儲層發(fā)育程度亦主要影響因素之一。灘海區(qū)古近系儲層孔隙類型以次生粒間孔為主，伴有少量的鑄�？缀徒M份內(nèi)孔，筆者從試驗分析數(shù)據(jù)、測井解釋孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)入手，分析微觀儲層影響因素，探討儲層類型及次生孔隙縱向上的發(fā)育規(guī)律，希望為大港油田灘海區(qū)的勘探開發(fā)提供有益指導(dǎo)。
1、儲層孔隙類型及演化
通過巖心觀察、巖石物性統(tǒng)計和砂巖薄片鑒定等方法研究，表明大港灘海區(qū)古近系孔隙類型主要可分為原生孔隙和次生孔隙兩大類，并且次生孔隙以次生粒間孔為主，原生粒間孔較少，而次生粒間孔以溶蝕粒間孔為主，其次為粒間鑄�？�，組份內(nèi)溶孔(主要為顆粒和粒內(nèi)溶孔、膠結(jié)物內(nèi)溶孔、少量交代物內(nèi)溶孔），局部發(fā)育裂縫。
大港灘海區(qū)古近系孔隙演化劃分為三個階段，即原生孔隙階段、混合孔隙階段和次生孔隙階段。但不同井區(qū)、不同井段由于所處的成巖階段不同，次生孔隙的發(fā)育程度不同，原生到次生孔隙的演化過程也存在差異�？偟膩砜�，深度小于2200米的范圍以原生孔隙為主，成巖作用主要為機(jī)械壓實作用，孔隙度與埋藏深度之間呈線性反比列關(guān)系。2200—3400米范圍為混合孔隙階段，成巖作用以機(jī)械壓實、溶解作用和膠結(jié)作用并存的特點，各種成巖作用對孔隙的演化均有明顯的影響，此階段孔隙度隨埋藏深度變化總體趨勢是逐漸減少。深度大于3400米的范圍為次生孔隙階段，砂巖中原生孔隙基本消失，成巖作用以溶解作用、膠結(jié)作用和交代作用為主（圖1）。
圖1 港深78井巖石密度和孔隙度隨深度演化圖
2、古近系砂巖儲層次生孔隙成因分析
通過鑄體薄片、圖像分析及陰極發(fā)光分析，大港談海區(qū)存在兩個次生孔隙發(fā)育階段：3400-—3700米、3900—4200米；但不同井區(qū)、不同井段由于所處的成巖階段不同，次生孔隙發(fā)育的程度不一樣，儲層物性相差很大。
2.1次生孔隙成因與長石及巖屑的溶蝕有關(guān)
大港灘海區(qū)下第三儲層以長石砂巖和巖屑長石砂巖為主，成分成熟度較低，表現(xiàn)為長石高，石英和巖屑含量較低，沙二段石英24%—55%，平均32%，長石25%—60%，平均51%，巖屑6—28%，平均17%；沙一段石英20%—46%，平均33%，長石20%—60%，平均43.5%，巖屑12—26%，平均23.5%。灘海區(qū)次生孔隙在鑄體薄片和掃描電鏡下，可以明顯地看到長石和巖屑的溶蝕現(xiàn)象，長石的溶蝕有利于石英次生加大，石英加大發(fā)育與溶解作用強(qiáng)的層位相伴生，溶解作用越強(qiáng)，硅質(zhì)增生的豐度越大（圖版1），說明了低成熟石英加大呈自形晶狀砂巖中的硅質(zhì)，一是可能來源于長石的溶解產(chǎn)物，二是可能是次生粒間孔為石英的加大提供足夠的空間，其機(jī)理為:
2NaAlSi3O8·CaAl2Si2O8+4H++2H2O→2Al2Si2O5(OH)4+4SiO2+2Na+(溶液)+Ca2+(溶液)
2KAlSiO3+H2O+2H+→AL2Si2O5(OH)4+4SiO2+2K+
圖版1
2.2次生孔隙的形成與粘土礦物的脫水作用有關(guān)
根據(jù)港深78井I/S混層中蒙皂石的含量和有序度可將粘土礦物的演化劃分為以下幾個帶，埋深小于2200米為蒙皂石帶，I/S混層中蒙皂石層大于75%，無序混層;2200—2700米，為漸變帶，I/S混層中蒙皂石層占50—75%，無序; 2700—3400米，為第一迅速轉(zhuǎn)變帶，I/S混層中蒙皂石層占35—50%，有序度為無序與有序并存; 3400—4200米，為第二迅速轉(zhuǎn)變帶，I/S混層中蒙皂石層占15—35%，有序度為有序混層; 4200米以下， I/S混層中蒙皂石層含量小于15%,粘土礦物轉(zhuǎn)化進(jìn)入超點陣有序混層帶。在粘土礦物的演變過程中，隨著埋深和溫度的增加，蒙脫石發(fā)生脫水作用變成伊利石。主要表現(xiàn)為出現(xiàn)兩個迅速轉(zhuǎn)變帶，轉(zhuǎn)化過程中釋出的層間水，為有機(jī)酸的運移提供了載體和動力。在灘海區(qū)第一迅速轉(zhuǎn)化帶和第二迅速轉(zhuǎn)化帶分別與次生孔隙發(fā)育帶相對應(yīng)。
2.3次生孔隙的形成與沉積相及烴源巖的空間組合有關(guān)
砂體與富含有機(jī)質(zhì)的烴源巖相鄰—沉積相控制次生孔隙的分布。次生孔隙的形成要求有豐富的有機(jī)酸和（或）酚等溶劑進(jìn)入砂體，發(fā)生溶解作用。而這些溶解流體主要來源于烴源巖中有機(jī)質(zhì)的演化，砂體和烴源巖相鄰，有機(jī)質(zhì)演化過程中生成的流體很容易進(jìn)入砂體，在一定的溫度和壓力下，發(fā)生溶解反應(yīng)，形成溶蝕孔。灘海地區(qū)主要發(fā)育辯狀河—扇三角洲前緣、重力流成因的水道砂體，這些砂體與湖相暗色泥巖相鄰，可謂“近水樓臺先得月”，是次生孔隙發(fā)育的最有利場所。
2.4異常高壓是深層形成次生孔隙發(fā)育帶的基礎(chǔ)
異常高壓的形成主要與泥巖的欠壓實、粘土礦物的脫水和烴的生成等因素有關(guān)。研究表明，灘海區(qū)普遍發(fā)育異常高壓（圖2），異常高壓帶的分布與次生孔隙發(fā)育帶相吻合。異常高壓對次生孔隙形成的影響主要表現(xiàn)在兩個方面。一是異常高壓的存在，流體承壓減弱了壓實作用對儲層的影響，使其仍能保持一定的原始粒間孔，為酸性流體的運移提供了通道，有利于次生孔隙發(fā)育帶的形成；二是異常高壓的形成，對有機(jī)質(zhì)的演化有抑制作用，這阻礙了成巖作用的進(jìn)行，對下部地層有一定的保護(hù)作用。異常高壓體系下的儲層具有孔隙度高、滲透率低的特點，但異常高壓也是使油層富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。
圖2 灘海區(qū)異常壓力與孔隙度演化關(guān)系圖
形成異常高壓的埋深環(huán)境一般是一個封閉系統(tǒng)，其中的成巖反應(yīng)可以看作等化學(xué)反應(yīng)過程，成巖反應(yīng)造成的溶解和沉淀可以改變孔隙的幾何形態(tài)和孔隙度分布的大小。這種封閉的等化學(xué)反應(yīng)，使得膠結(jié)物的分布不均勻。一處的膠結(jié)物的溶解必然在另一處形成新的膠結(jié)，從而形成異常高壓下的儲層具有中高孔隙度，中低滲透率的特征。灘海區(qū)沙一、二段普遍存在異常高壓，特別是馬棚口—馬東東地區(qū)，雖然物性較差，但儲層壓力系數(shù)高，一般在1.3——1.5之間，經(jīng)過壓裂改造后一般可獲得高產(chǎn)，如果裂縫發(fā)育，異常高壓下的儲層一般可直接獲得高產(chǎn)。
3.結(jié)語
通過對大港灘海古近系儲層類型及次生孔隙成因的分析,可以得出如下結(jié)論:
(1)大港灘海區(qū)古近系孔隙類型主要可分為原生孔隙和次生孔隙兩大類，并且次生孔隙以次生粒間孔為主。（2）大港灘海區(qū)古近系次生孔隙成因與長石及巖屑的溶蝕有關(guān)。（3）大港灘海區(qū)古近系次生孔隙的形成與粘土礦物的脫水作用有關(guān)。（4）大港灘海區(qū)古近系次生孔隙的形成與沉積相及烴源巖的空間組合有關(guān)，（5）異常高壓是大港灘海區(qū)古近系深層形成次生孔隙發(fā)育帶的基礎(chǔ)，異常高壓體系下的儲層具有孔隙度高、滲透率低的特點，但異常高壓也是使油層富集高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。
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