準(zhǔn)噶爾盆地夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組優(yōu)勢儲層特征與預(yù)測

涂智杰

（長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，湖北 荊州 434020）

前陸盆地沖斷構(gòu)造帶是油氣資源聚集的主要場所，控制著大型油氣田的分布[1-2]。準(zhǔn)噶爾盆地是典型的前陸盆地，其西北緣發(fā)育沖斷構(gòu)造帶[3]，為該盆地重要的油氣勘探開發(fā)區(qū)[4-5]。前人對準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的研究主要集中在沉積儲層及分布[6-7]、構(gòu)造變形及演化[8-9]、油氣運移與聚集等方面[10]，目的層以二疊系和三疊系為主[11]，明確了構(gòu)造-巖性油藏為該區(qū)主要油藏類型[12]。隨著油氣勘探的推進，針對侏羅系為目的層的研究逐漸成為熱點，前人研究發(fā)現(xiàn)該套層系同樣具有較大的油氣資源潛力[13-14]。研究區(qū)侏羅系具NE 向、NW 向兩大物源體系[15]，構(gòu)造變換帶控制了侏羅系沉積體系，可形成規(guī)模巨大的優(yōu)質(zhì)儲集層[16-17]。盆地侏羅紀(jì)沉積環(huán)境及背景條件具“溝梁相間、盆大水淺、河長扇短、源多坡緩”的特點[18]。西北緣侏羅系以辮狀河三角洲沉積為主，為早期退積、晚期進積的旋回[19-21]，優(yōu)勢儲層巖性砂礫巖體具快速堆積、成層性差、非均質(zhì)性強的特點[22]。然而，侏羅系儲層具較強的非均質(zhì)性，儲集條件差異性較大，油氣精細勘探程度不高，制約了進一步勘探落實，急需開展優(yōu)勢儲層特征及預(yù)測研究。為此，筆者針對準(zhǔn)噶爾盆地西北緣侏羅系主力含油層八道灣組，在夏子街地區(qū)通過巖心描述、薄片觀察、分析測試和地震反演技術(shù)，分析儲層巖石學(xué)特征，預(yù)測優(yōu)勢儲層分布范圍，以期為該區(qū)侏羅系油氣精細勘探提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地位于中國西部地區(qū)，夾持于天山和阿爾泰山之間。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣經(jīng)歷了海西期、印支-燕山期和喜山期3 個區(qū)域性構(gòu)造運動期，二疊紀(jì)末期的海西運動促使盆地西北緣形成了烏夏斷裂帶的基本輪廓[3]。夏子街地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，發(fā)育在烏夏斷裂帶和瑪湖凹陷之間，其主體構(gòu)造為斷褶帶，由一系列壓扭性的逆斷裂及逆掩斷裂組成。該區(qū)在石炭—二疊紀(jì)期間表現(xiàn)為推覆作用，印支—燕山期定型，晚侏羅世后斷裂基本停止活動。夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組是該區(qū)主要含油層，自下而上分為八道灣組五段、四段和一段。該區(qū)發(fā)育3個含油區(qū)塊，為XG4 井區(qū)、X018 井區(qū)和X013 井區(qū)，分別對應(yīng)3個斷塊帶，研究程度較低，具較大的油氣勘探潛力。

2 儲層特征

2.1 巖石學(xué)

準(zhǔn)噶爾盆地夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組主要表現(xiàn)為辮狀河流沉積體系[18]，物源主要來自北部隆起區(qū)，主河道走向為NE向和NW向[14]。該區(qū)八道灣組儲層平面展布具差異性，北部XG4井?dāng)鄩K和中部X018井?dāng)鄩K主要巖性為中砂巖和細砂巖，下部發(fā)育礫巖；南部X013井區(qū)主要巖性為中砂巖和粗砂巖，礫巖次之。

儲層填隙物以高嶺石為主，含量占2.13%，其次為泥質(zhì)雜基。膠結(jié)類型主要為壓嵌-孔隙型，其次為接觸式膠結(jié)，顆粒呈點-線接觸為主。X 衍射分析儲層粘土礦物以高嶺石為主，占比64.87%，次為伊/蒙混層，占比13.87%，少量綠泥石、伊利石（圖1-a，b）。

2.2 儲集條件與孔隙結(jié)構(gòu)

據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡分析顯示，八道灣組儲層的儲集空間以剩余粒間孔和原生粒間孔為主（圖1-c，d），前者占比43.21%，后者占比29.63%，孔隙較發(fā)育，結(jié)構(gòu)相對均一，裂縫發(fā)育程度相對較低。

圖1 夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組儲層巖心與鏡下特征Fig.1 Core and microscopic characteristics of Badaowan Formation reservoir of in Xiazijie area

該區(qū)八道灣組儲層孔隙度主要分布在1.70%～29.63%，平均21.24%；滲透率主要為0.085～1545.11×10-2μm，平均39.22×10-2μm。該類優(yōu)勢儲層的孔隙度為18.31%～29.63%，平均23.70%；優(yōu)勢儲層的滲透率主要為2.07～1 545.11×10-2μm，平均125.61×10-2μm，屬中孔中滲儲層。優(yōu)勢儲層平均孔隙度高于該區(qū)平均值2.64%，滲透率高于平均值86.39×10-2μm（圖2）。

圖2 夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組儲層物性特征圖Fig.2 Physical property characteristics of Badaowan Formation in Xiazijie area

據(jù)優(yōu)勢含油儲層32 個樣品的壓汞實驗結(jié)果顯示，八道灣組優(yōu)勢儲層的飽和度中值壓力范圍為0～10.3 MPa，平均1.66 MPa；飽和度中值半徑范圍為0～12.59 μm，平均2.04 μm；排驅(qū)壓力范圍為0.01～0.81 MPa，平均0.125 MPa；平均毛管半徑為0.29～18.85 μm，平均5.94 μm。優(yōu)勢儲層毛管壓力曲線整體表現(xiàn)為略粗歪度或粗歪度，排驅(qū)壓力較低，中值壓力中等，孔隙結(jié)構(gòu)整體較好。

3 優(yōu)勢儲層預(yù)測與主控因素

3.1 優(yōu)勢儲層預(yù)測

據(jù)研究區(qū)八道灣組儲層特征，結(jié)合測井資料進行地震反演分析顯示（圖3），八道灣組儲層可劃分出儲層和優(yōu)勢儲層，主要分布在八道灣組下部，即四段和五段（圖4），與三個井區(qū)的含油層具較好的對應(yīng)關(guān)系，上部一段為一套泥質(zhì)沉積。預(yù)測優(yōu)勢儲層面積11.70 km2，為主要含油儲層，分布在3個主斷塊的中間地帶，整體呈近EW向展布，其中X018 井?dāng)鄩K優(yōu)勢儲層分布范圍較大。

圖3 夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組優(yōu)勢儲層預(yù)測分布圖Fig.3 Predicted distribution of Badaowan Formation dominant reservoirs in Xiazijie area

圖4 研究區(qū)X030井、X018井和X24井含油層與優(yōu)勢儲層預(yù)測對應(yīng)關(guān)系Fig.4 Corresponding relationship between oil bearing layer and dominant reservoir prediction of well x030,well x018 and well x24 in Xiazijie area

XG4 井?dāng)鄩K過XZ6-X030-XZ4 井EW 向優(yōu)勢儲層預(yù)測反演剖面顯示（圖5-a），XG4井?dāng)鄩K八道灣組優(yōu)勢砂體厚度為9.4～29.4 m，平均17 m。在西側(cè)構(gòu)造高部位砂體變薄，東部側(cè)向尖滅，零星分布，中部優(yōu)勢砂體穩(wěn)定發(fā)育。

X018 井?dāng)鄩K過X017-X23 等井EW 向優(yōu)勢儲層預(yù)測反演剖面顯示（圖5-b），X018 井?dāng)鄩K八道灣組優(yōu)勢砂體中部橫向分布相對穩(wěn)定，向東部逐漸尖滅，范圍為10.5～39.6 m，平均厚度27.8m。西部砂體發(fā)育連續(xù)性差，X017 井?dāng)鄬由媳P背斜區(qū)優(yōu)勢砂體相對較好。

X013 井區(qū)過X59-X24等井EW 向向優(yōu)勢儲層預(yù)測反演剖面顯示（圖5-c），X013井區(qū)八道灣組優(yōu)勢砂體厚度較大，范圍為30～40 m，平均35.3 m。該區(qū)塊東、西部差異性較大。東部優(yōu)勢砂體連續(xù)性較好，厚度相對均一。西部優(yōu)勢砂體連續(xù)性差，可能受控于沉積微相的橫向變化，呈現(xiàn)出多層疊置的特征。西部優(yōu)勢砂體在X59 井?dāng)鄬由媳P背斜厚度較大，向東砂體分布復(fù)雜性變化。

圖5 夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組優(yōu)勢儲層預(yù)測剖面圖Fig.5 Prediction profile of Badaowan Formation dominant reservoir in Xiazijie area

3.2 主控因素

綜合儲層巖石學(xué)分析與預(yù)測研究，認為八道灣組優(yōu)勢儲層主要受控于沉積微相，次為該區(qū)后期的成巖作用。

X018 井?dāng)鄩K沉積微相剖面顯示（圖6），辮狀河相分流河道微相主要發(fā)育在八道灣組五段和四段，橫向展布具連續(xù)性，為礫巖、粗砂巖和中砂巖等粗顆粒砂巖。分流間灣微相主要分布在分流河道內(nèi)部和上部，為細砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)砂巖等細顆粒砂巖。八道灣組三段和二段缺失，四段上覆八道灣組一段為一套泛濫平原相的泥巖沉積，與下部砂巖形成良好儲蓋組合。沉積微相特征與儲層預(yù)測對比分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢儲層主要發(fā)育在八道灣組下部，即五段和四段，與分流河道微相的展布具良好的匹配關(guān)系，儲層預(yù)測研究顯示八道灣組一段由一套泥質(zhì)沉積組成，與泛濫平原相的展布具良好的匹配關(guān)系。因此，認為辮狀河相分流河道微相的展布控制著優(yōu)勢儲層的發(fā)育。

圖6 夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組X017井至X23井沉積微相剖面圖Fig.6 Sedimentary microfacies profile from well x017 to well x23 of Badaowan Formation in Xiazijie area

夏子街地區(qū)八道灣組埋藏較淺，砂巖壓實程度較弱。儲層巖石學(xué)分析結(jié)果顯示，該區(qū)儲層的儲集空間主要為原生孔隙，儲層填隙物以高嶺石為主，膠結(jié)物較少，主要為方解石，顆粒呈點-線接觸為主。成巖作用為典型的早成巖階段B 期至中成巖階段A期，砂巖顆粒間孔隙維持程度高，是該區(qū)八道灣組形成優(yōu)勢儲層的控制因素之一。

總體而言，夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組優(yōu)勢儲層在X018井?dāng)鄩K和XG4井?dāng)鄩K穩(wěn)定性強。建議在下一步勘探開發(fā)部署方案中考慮優(yōu)勢儲層的分布特征，優(yōu)先在X018井?dāng)鄩K和XG4 井?dāng)鄩K進行勘探開發(fā)部署；由于X013 井區(qū)優(yōu)勢儲層差異性較大，可選擇相對穩(wěn)定的東部地區(qū)優(yōu)先開展部署落實。

4 結(jié)論

（1）夏子街地區(qū)侏羅系八道灣組儲層巖性以中砂巖、細砂巖為主，分選性好-中等，儲層填隙物以高嶺石為主。儲層的儲集空間以剩余粒間孔和原生粒間孔為主，優(yōu)勢儲層的平均孔隙度為23.70%，高于該區(qū)平均值2.64%；優(yōu)勢儲層平均滲透率為125.61×10-2μm，高于該區(qū)均值86.39×10-2μm，屬中孔中滲儲層。

（2）八道灣組優(yōu)勢儲層面積為11.70 km2，X018井?dāng)鄩K和XG4 井?dāng)鄩K優(yōu)勢砂體穩(wěn)定性，橫向連續(xù)性好；X013 井區(qū)優(yōu)勢砂體連續(xù)性差，東部地區(qū)相對穩(wěn)定，西部地區(qū)呈現(xiàn)出多層疊置的特征。

（3）分流河道微相的展布為發(fā)育優(yōu)勢儲層的主控因素，成巖作用亦控制著儲層的儲集性能?？碧介_發(fā)部署方案中應(yīng)考慮優(yōu)勢儲層的分布特征，優(yōu)先在X018井?dāng)鄩K和XG4井?dāng)鄩K進行勘探開發(fā)部署；由于X013井區(qū)優(yōu)勢儲層差異性較大，可選擇相對穩(wěn)定的東部地區(qū)優(yōu)先開展部署。