玛东斜坡二叠系下乌尔禾组深层优质储层形成机理

作     者：燕苗苗 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：葸克来

授予年度：2020年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：沸石 优质储层 砂砾岩 下乌尔禾组 玛东斜坡 准噶尔盆地 

摘      要：优质储层成因研究是深层油气勘探研究的重点,由于其埋藏深、非均质强、孔隙类型复杂,不同地区优质储层成因均存在差异。本论文选取玛东斜坡区下乌尔禾组深层储层为研究对象,利用测录井、钻井、X-衍射等基础资料,结合岩心、铸体薄片、阴极发光及扫描电镜观察,综合图像、能谱以及电子探针分析等,系统研究了下乌尔禾组深层优质储层特征、储集性能、控制因素与形成机理。研究区下乌尔禾组发育扇三角洲沉积特征,岩石类型主要为砾岩、细砂岩和中砂岩,砾石成分主要为凝灰岩等火山岩岩屑,成分与结构成熟度低。砂岩主要类型为岩屑砂岩,颗粒组分主要为火山岩岩屑,成分成熟度低,而结构成熟度较好。结合岩心及镜下观察,以岩石成分、颗粒间的支撑方式、沉积构造等为依据,共识别划分出11种岩相类型。储层成岩作用复杂,所受压实作用较强,胶结物类型丰富,普遍发育浊沸石、片沸石沸石类自生矿物,局部发育绿泥石包膜、碳酸盐胶结物及自生硅质等,溶蚀对象多样。成岩作用演化序列为:早期绿泥石包膜→杂基/岩屑颗粒溶蚀→早期碳酸盐/沸石胶结→浊沸石溶蚀→自生石英/钠长石→杂基/浊沸石持续溶蚀→晚期碳酸盐/填充孔隙式绿泥石→硬石膏/黄铁矿。以孔隙度垂向分布包络线为基础,利用物性数据,建立正常孔隙度最大演化以及平均演化趋势线,划分储层垂向物性剖面异常高孔带、正常高孔带及低孔带,结合油田试油井资料,将孔隙度值大于正常孔隙度平均演化趋势线的储层定义为下乌尔禾组深层优质储层。优质储层储集空间以次生溶孔为主,占储集空间总量的约74.1%,主要为浊沸石胶结物溶孔、局部粒内溶孔与凝灰质等杂基溶孔;发育少量原生孔隙,储集空间总量的约14.7%;微裂缝的发育改善储集物性,占储集空间总量的约11.2%。基于对储层孔隙度物性剖面分带分段剖面的划分,分别对不同段间和带间碎屑组分、填隙物、岩性压力结构以及含油性数据统计分析,认为储层主要受沉积及后期成岩作用、油气充注因素控制明显。储层发育的绿泥石包膜保存了部分孔隙空间,早期形成的浊沸石提高了岩石抗压实能力,后期受溶蚀作用形成次生孔隙为储层的主要储集空间,以浊沸石溶蚀为典型的溶蚀作用是优质储层形成主控因素,有机质热演化提供了部分酸性流体以及成岩离子来源。通过对沸石类胶结物形成分布与溶蚀作用机理开展研究,认为沸石形成与凝灰岩岩屑以及火山凝灰质杂基密切相关。扇三角洲平原前端泥石流沉积砂砾岩凝灰岩岩屑及火山质杂基发育,溶蚀释放Al、Ca、Fe等离子,局部形成片沸石,后期与浊沸石转化共生。浊沸石主要在前缘水下分流河道砂砾岩中发育,较高的原始粒间孔有利于孔隙流体与碎屑颗粒交换离子,凝灰岩岩屑蚀变造成大量的Al、Ca、Fe等离子富集形成浊沸石。深层次生孔隙受开放系统下不整合大气淡水淋滤以及有机酸共同控制,地下水在东部凸起区接受大气淡水补给,沿着发育的断裂下降发生侧向迁移,部分易溶的岩屑、杂基及浊沸石溶蚀;后期下部风城组烃源岩排出有机酸沿断裂、微裂缝等运移通道进入储层,深层储层的浊沸石及部分杂基等溶蚀形成大量次生孔隙。