塔里木盆地古城低凸起鷹山組儲層特征研究

張湘娟

（中國石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

塔里木盆地古城低凸起鷹山組儲層特征研究

張湘娟*

（中國石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712）

塔里木盆地古城低凸起在下古生界奧陶系鷹山組獲得油氣勘探突破，初步研究發(fā)現(xiàn)豐富油氣資源主要蘊(yùn)藏在白云巖儲層的溶蝕縫洞中，揭示了奧陶系鷹山組碳酸鹽巖油氣藏的勘探潛力。因此，對古城低凸起奧陶系鷹山組碳酸鹽巖儲層進(jìn)行系統(tǒng)的評價研究。綜合鉆井、錄井、測井及分析化驗資料研究發(fā)現(xiàn)：古城地區(qū)碳酸鹽巖儲層儲集空間為粒間孔、晶間孔、晶間溶孔、溶洞、構(gòu)造縫及成巖縫；古城地區(qū)鷹山組碳酸鹽巖儲層以裂縫孔洞型儲層為主，其次為裂縫型儲層，鷹山組三段碳酸鹽巖儲層孔隙度相對比較發(fā)育且儲層厚度相對較大，為該區(qū)的重點勘探目標(biāo)；鷹山組白云巖儲層垂向上具有層多、層薄的特點，橫向?qū)Ρ刃圆?，鷹山組中下部優(yōu)質(zhì)白云巖儲層是古城低凸起碳酸鹽巖儲層的重要勘探領(lǐng)域。通過對古城低凸起奧陶系鷹山組碳酸鹽巖儲層的微觀及宏觀發(fā)育特征進(jìn)行研究，為碳酸鹽巖油氣藏的勘探部署提供勘探思路和指導(dǎo)方向。

碳酸鹽巖儲層；塔里木盆地；儲層特征；儲集空間

古城低凸起位于塔里木盆地北部坳陷區(qū)中南部，東部與塔東隆起相鄰，西部與塔中隆起相接。自1996年古城1井失利后，先后完鉆的古城2井、古城3井及古城4井均未獲得成功，2012年完鉆的古城6井及2013年完鉆的古城8井均在奧陶系鷹山組獲得工業(yè)氣流，展示了位于饑餓盆地相內(nèi)［1-2］的古城低凸起鷹山組具有形成規(guī)模性氣藏的勘探前景。古城低凸起鷹山組儲層評價和研究尚為空白，因此本文對古城低凸起鷹山組儲層進(jìn)行系統(tǒng)的評價研究。

1　研究區(qū)地質(zhì)概況

古城低凸起整體構(gòu)造形態(tài)呈北東傾向大型鼻狀構(gòu)造，東北高，西南低。在古城低凸起大型鼻狀構(gòu)造上，發(fā)育一系列北東走向的張扭性正斷層，這些斷層把該大型鼻狀構(gòu)造切割呈壘塹相間的構(gòu)造形態(tài)，在地壘和地塹上，發(fā)育斷塊、斷鼻、背斜等局部圈閉。

鉆井資料揭示，古城低凸起自上而下地層依次為：第四系、第三系、白堊系、三疊系、石炭系和奧陶系卻爾卻克組、吐木休克組、一間房組、鷹山組和蓬萊壩組，寒武系。中間缺失侏羅系、二疊系、泥盆系和志留系。其中一間房組為一套潛在的灰?guī)r儲層，鷹山組、蓬萊壩組和寒武系為3套白云巖儲層。鷹山組三段白云巖儲層已經(jīng)獲得突破，可成規(guī)模性展布碳酸鹽巖油氣藏。

2　儲層特征

2.1巖石學(xué)特征

從古城地區(qū)鉆井結(jié)果看，卻爾卻克組為巨厚碎屑巖沉積，約2000～3000m，巖性主要為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。吐木休克組的巖性為褐灰色泥質(zhì)灰?guī)r，鉆厚約31m，吐木休克組為該盆地奧陶系的標(biāo)志層，厚度14.5～34.5m，一般約20m。一間房組巖性以褐灰色亮晶砂屑礫屑灰?guī)r、亮晶鮞粒砂屑灰?guī)r為主，儲集性能較差。一間房組與下部鷹山組局部存在不整合接觸，可能發(fā)育表層巖溶帶。鷹山組一段以微晶—泥晶灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r為主，為碳酸鹽巖臺地邊緣相沉積，或有臺緣砂屑灘發(fā)育；鷹山組二段以微晶灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r為主，為碳酸鹽巖臺地邊緣相沉積，或有臺緣砂屑灘發(fā)育；鷹山組三段以砂屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r、細(xì)—中—粗晶云巖（云灰?guī)r或灰云巖）、粉—細(xì)—中—粗晶白云巖為主，少量亮晶砂屑灰?guī)r，為碳酸鹽巖臺地邊緣相沉積；鷹山組四段以亮晶砂屑灰?guī)r為主，其次中—細(xì)晶（含灰或灰質(zhì)）白云巖，為碳酸鹽巖臺地邊緣相沉積，或有臺緣砂屑灘發(fā)育。蓬萊壩組上部亮晶砂屑灰?guī)r為主，下部中—細(xì)晶（含灰或灰質(zhì)）白云巖為主。寒武系巖性主要為灰色云質(zhì)灰?guī)r、含灰云巖、灰質(zhì)云巖。

2.2儲集空間類型

根據(jù)普通薄片、鑄體薄片資料分析，古城低凸起奧陶系鷹山組碳酸鹽巖的孔隙類型為原生孔隙、次生孔隙溶洞、構(gòu)造縫及成巖縫［3-6］，其中次生孔隙包括晶間孔、粒間溶蝕孔，主要分布在鷹山組三段和四段，溶洞僅在鷹山組三段發(fā)育，原生粒間孔、構(gòu)造縫、壓溶縫及收縮縫在鷹山組一段—四段都有分布。部分次生儲集空間被瀝青占據(jù)。鷹山組三段發(fā)育有利于油氣富集的儲集空間。

2.3儲層類型

通過對古城地區(qū)井壁取芯及巖芯的普通薄片、鑄體薄片資料分析，碳酸鹽巖微觀儲集空間有不同的組合形式，根據(jù)測井響應(yīng)將其劃分為孔洞型、裂縫型和裂縫孔洞型3種，對儲層進(jìn)行分類計算統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，古城地區(qū)鷹山組儲層以裂縫孔洞型儲層為主，占47.54%，其次為裂縫型儲層，占42.26%（如圖1所示）。初步分析認(rèn)為，由于古城低凸起奧陶系鷹山組、一間房組及吐木休克組的連續(xù)沉積使鷹山組未經(jīng)過在的大氣中暴露淋濾及后期的風(fēng)化剝蝕改造，裂縫孔洞系統(tǒng)發(fā)育程度受到一定的限制，且不發(fā)育大型洞穴。

2.4儲層物性

圖1　古城低凸起奧陶系鷹山組測井儲層分類統(tǒng)計

對古城低凸起奧陶系鷹山組測井解釋孔隙度進(jìn)行統(tǒng)計分析（如圖2所示），鷹山組三段儲層孔隙度相對比較發(fā)育且厚度大，鷹山組四段底部孔隙度發(fā)育，但比較薄。因此，奧陶系鷹山組三段為油氣有利聚集層位，應(yīng)該作為該區(qū)的重點勘探目標(biāo)。

圖2　古城低凸起孔隙度隨儲層埋深變化圖

3　儲層評價

綜上分析，古城低凸起儲層基質(zhì)孔隙度較差，基質(zhì)儲集空間對油氣的儲集以及生產(chǎn)的貢獻(xiàn)不大，儲層的儲產(chǎn)能力與儲層裂縫和孔洞的發(fā)育程度密切相關(guān)。依據(jù)現(xiàn)有的研究成果，綜合古城地區(qū)儲層發(fā)育特征，將古城地區(qū)碳酸鹽巖儲層分為3類（見表1）。

根據(jù)測井解釋孔隙度、裂縫孔隙度、根據(jù)儲層物性分析數(shù)據(jù)、取芯段巖芯縫洞觀察統(tǒng)計數(shù)據(jù)和資料，按照儲層分類標(biāo)準(zhǔn)對古城地區(qū)奧陶系鷹山組有效儲層進(jìn)行評價分析（見表2）。

古城地區(qū)奧陶系鷹山組碳酸鹽巖儲層發(fā)育分布特征：

（1）古城地區(qū)奧陶系鷹山組碳酸鹽巖儲層以Ⅱ類有效儲層為主，其次為Ⅲ類儲層；

（2）從古城地區(qū)單井奧陶系鷹山組有效儲層與地層厚度的比值統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，古城地區(qū)鷹山組一段儲層不發(fā)育，鷹山組二段局部發(fā)育Ⅱ類儲層并且儲地比很低，鷹山組三段和鷹山組四段主要發(fā)育Ⅱ類儲層，且儲地比相對較高，局部發(fā)育Ⅲ類儲層，分析認(rèn)為古城地區(qū)碳酸鹽巖有利儲層縱向上主要集中在鷹山組三段、四段發(fā)育。

表1　塔里木盆地古城地區(qū)碳酸鹽巖儲層分類標(biāo)準(zhǔn)

表2　古城地區(qū)奧陶系鷹山組有效儲層厚度統(tǒng)計表

（3）古城低凸起奧陶系鷹山組是一套完整的儲蓋組合，鷹山組一段和鷹山組二段發(fā)育一套致密的灰?guī)r，有效地封蓋住了鷹山組下部儲層內(nèi)的油氣。鷹山組下部發(fā)育一套白云巖儲層，且儲層有效厚度不大，縱向上具有層多、層薄的特點，橫向變化較快，對比性差。

4　結(jié)論

（1）古城低凸起鷹山組一段—四段儲集空間類型主要為原生粒間孔、構(gòu)造縫及成巖縫，鷹山組三段—四段次生晶間孔、次生晶間溶孔及溶洞發(fā)育，因此，鷹山組下部為油氣有利聚集層位。

（2）古城地區(qū)鷹山組儲層以裂縫孔洞型儲層為主，其次為裂縫型儲層。

（3）鷹山組三段儲層孔隙度相對比較發(fā)育且儲層厚度相對較大，應(yīng)該作為該區(qū)的重點勘探目標(biāo)。

（4）古城低凸起奧陶系鷹山組為一套有利的儲蓋組合，儲層主要集中在中下部，儲層級別為Ⅱ類。鷹山組中下部白云巖橫向上巖性連續(xù)，但有效白云巖儲層橫向可對比性差，縱向上具有層多、層薄的特點，呈局部串珠狀發(fā)育，具有形成規(guī)模性氣藏的潛力。

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TE122

A

1004-5716（2016）08-0077-03

2016-03-29

2016-04-06

張湘娟（1981-），女（漢族），河北唐山人，工程師，現(xiàn)從事勘探地質(zhì)方面的研究工作。