南八仙油田第三系儲層物性及其影響因素研究

嚴鈺童，李建明 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

柴達木盆地南八仙油田第三系儲層為一套砂、泥互層沉積構(gòu)造。儲層巖性大多為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖等，廣泛的河流相砂體構(gòu)成了良好儲集體?。其中新近系儲層巖性以粉砂巖 （包括泥質(zhì)粉砂巖）占絕對優(yōu)勢 （占60%～100%），其次為細砂巖 （占5%～40%）；古近系儲層巖性則以細砂巖和粉砂巖為主，前者所占比例為21．43%～75．79%，后者為6．28%～78．57%。南八仙油田第三系儲層自下而上發(fā)育有第三系漸新統(tǒng)下干柴溝組下段E13、下干柴溝組上段E23、中新統(tǒng)上干柴溝組N1、上新統(tǒng)下油砂山組N12、上油砂山組N22共5套地層。

2 儲層物性特征

依據(jù)中國石油天然氣油氣儲層評價方法分類標準 （1997），對研究區(qū)13口取心井的巖心樣品的孔隙度和滲透率進行分析，結(jié)果表明，南八仙油田第三系儲層物性總體較好，其中新近系砂巖儲層的孔隙度和滲透率普遍較高，屬高-中孔高滲型儲層；古近系砂巖儲層則受深埋藏晚期成巖作用影響導(dǎo)致物性變差，為低孔中滲型儲層 （見表1）。總體上，南八仙油田第三系儲層5套地層物性特征評價如下：N22儲層為中孔低滲，N12儲層為中孔中滲，N1儲層為低孔低滲，E23儲層為中孔低滲，E13儲層為特低孔低滲。

3 儲層物性影響因素

3．1 巖性特征對物性的影響

通過對南八仙油田63塊巖心樣品的統(tǒng)計，可以看出不同巖性儲層物性相差比較大 （見表2）。南八仙油田第三系儲層粉砂巖-中砂巖的物性較好，而含礫砂巖物性差。粒度中值大小對儲層物性有很大影響［1］，成份成熟度等因素對儲層物性也有一定的影響。隨著成分成熟度的增加，孔隙度具有減小的趨勢，而滲透率則相應(yīng)變大 （見圖1和圖2），說明成份成熟度等對儲層物性有一定影響。隨著粒度中值的增加，孔隙度和滲透率均有減小的趨勢，但減小速率不一致 （見圖3和圖4），說明粒度中值大小對儲層物性有很大影響。

表1 南八仙油田第三系儲層巖樣物性數(shù)據(jù)表

表2 不同巖性儲層物性統(tǒng)計表

3．2 粘土礦物對物性的影響

粘土礦物膠結(jié)現(xiàn)象在該研究區(qū)非常普遍，且孔隙度隨著粘土礦物含量的增大呈減小的趨勢，與前人的研究［2］一致。高嶺石呈點狀充填在粒間，容易堵塞孔隙，使?jié)B透率明顯降低，但高嶺石含量的增加又可以造成晶間微孔的增加，從而改善儲層物性［3］；伊／蒙混層礦物呈絲片狀，容易堵塞喉道，使孔隙空間減小；伊利石在孔隙中呈橋狀分布容易堵塞孔喉，還將原始粒間孔隙分割成微細孔隙，使?jié)B透率降低（見圖5和圖6）；自生綠泥石多生長于碎屑顆粒表面而使孔隙度減?。?］。

3．3 成巖作用對物性的影響

1）壓實、壓溶作用 通過鏡下觀察及掃描電鏡觀察，在南八仙油田第三系儲層中不同井段存在壓實和壓溶現(xiàn)象，以1000～1200m、1500m左右和1700～1900m等井段最為明顯，可見碎屑顆粒緊密填集，顆粒之間線接觸-凸凹接觸，顆粒邊緣有溶蝕現(xiàn)象。壓溶作用對儲層物性影響有雙重性，一方面由于顆粒壓實溶解加大，使顆粒之間的孔隙、喉道減小，降低了碎屑巖儲層的儲集和滲透能力；另一方面是由于壓溶作用產(chǎn)生了大量微孔。

2）膠結(jié)作用 南八仙油田第三系儲層碎屑巖膠結(jié)作用比較發(fā)育，從上至下膠結(jié)物有粘土、泥晶方解石、微晶-亮晶方解石、硅質(zhì)、鐵方解石、白云石、石膏、硬石膏以及少量鐵白云石、黃鐵礦等，對物性有影響的主要是粘土礦物、碳酸鹽巖以及硅質(zhì)的膠結(jié)作用：①粘土礦物膠結(jié)含量較多，在整個井段內(nèi)對巖石孔隙、喉道均有影響。根據(jù)掃描電鏡分析，認為粘土礦物膠結(jié)主要有伊／蒙混層，綠泥石、伊利石、高嶺石等，其存在于顆粒邊緣，以顆粒充填或襯邊、包殼方式形成粘土膜，在晚成巖階段對喉道的滲透性影響較大。②硅質(zhì)膠結(jié)主要是在早成巖晚期和晚成巖階段的石英次生加大，由于石英次生加大邊和自生石英堵塞孔隙和喉道，在一定程度上破壞了原生孔隙［5］，所以在一定程度上使孔隙度和滲透率顯著變小。③碳酸鹽膠結(jié)物對儲層物性起雙重作用，一方面堵塞孔隙，降低儲層物性；另一方面膠結(jié)物在儲層的沉淀中起支撐作用，降低砂巖的壓實程度，為酸性水溶蝕和次生孔隙形成創(chuàng)造條件［6］。

3）溶解作用 南八仙油田第三系儲層的溶解作用雖然不是十分廣泛，但是對儲層的儲集性能改變有重要作用，是次生孔隙形成的主要原因。通過常規(guī)薄片和鑄體薄片觀察，發(fā)現(xiàn)溶解作用主要發(fā)生在方解石晶體內(nèi)，形成晶內(nèi)溶孔，溶孔邊緣成港灣狀。

3．4 沉積相對儲層物性的影響

前人對沉積相與成巖作用 （儲層）耦合關(guān)系的研究表明［7-8］，沉積相的發(fā)育直接影響了沉積巖的成巖作用，是對沉積巖物性起著關(guān)鍵作用的控制因素。不同沉積微相類型的儲層物性不一樣，整體上看，水下分流河道砂體的儲層物性最好，其次為河口壩砂體，遠砂壩和席狀砂砂體儲層物性較差，其原因主要如下：分流河道砂巖形成于強水動力條件，砂巖得以充分分選，顆粒粗、分選好且儲層厚度較大；河口壩形成的水動力條件較弱，顆粒較細、分選較差；遠砂壩砂巖形成的水動力更弱，顆粒更細、分選更差。

4 結(jié) 論

1）南八仙油田第三系儲層粉砂巖-中砂巖的物性較好，而含礫砂巖物性差。粒度與成分成熟度對儲層物性均有影響。

2）粘土礦物中伊利石、伊／蒙混層和自生綠泥石堵塞喉道進而降低物性，而高嶺石對儲層物性的影響具有雙重性。

3）成巖作用中壓實作用、硅質(zhì)膠結(jié)作用、粘土礦物膠結(jié)作用降低儲層物性，溶解作用有利于儲層形成大量的次生孔隙，從而可以改善物性，而壓溶作用和碳酸鹽巖膠結(jié)作用對物性的影響具有雙重性。

4）沉積相的發(fā)育直接影響了沉積巖的成巖作用，是對沉積巖物性起著關(guān)鍵作用的控制因素。水下分流河道砂體的儲層物性最好，其次為河口壩砂體，遠砂壩和席狀砂砂體儲層物性較差。

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