馮 偉
(大慶鉆探地質(zhì)錄井一公司地質(zhì)研究中心,黑龍江大慶163000)
徐家圍子氣田地理位置上位于黑龍江省安達(dá)境內(nèi),構(gòu)造位置位于松遼盆地北部徐家圍子安達(dá)斷陷,含氣面積達(dá)5000多平方公里,含氣規(guī)模較大,是松遼盆地主要的含氣區(qū)。沙河子組位于徐深氣田營(yíng)城組下部,由于發(fā)育大量富含有機(jī)質(zhì)的泥巖,營(yíng)城組天然氣主要來(lái)源于沙河子組,此前沙河子組一直作為營(yíng)城組烴源巖,未開(kāi)展深入研究[1]。隨著油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期,主力油氣資源勘探及開(kāi)發(fā)程度越來(lái)越高,非常規(guī)油氣資源勘探與開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到重視,沙河子組致密砂礫巖儲(chǔ)層成為勘探目標(biāo),沙河子致密砂礫巖儲(chǔ)層烴源巖較發(fā)育,源儲(chǔ)疊置,具有典型的自生自?xún)?chǔ)的巖性氣藏特征。沙河子組地層厚度大,烴源巖較發(fā)育,儲(chǔ)層厚度大,含氣性較好,但儲(chǔ)層物性較差,屬于低孔低滲致密氣藏[2-3]。加大對(duì)沙河子組致密氣藏開(kāi)發(fā)力度,提升氣密氣藏開(kāi)發(fā)動(dòng)用效益,對(duì)于提升非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)效益具有重要意義。
松遼盆地北部深部地層由下而上依次為基底、火石嶺組、沙河子組、營(yíng)城組、登婁庫(kù)組?;讕r性以變質(zhì)巖,如千枚巖、泥巖、板巖為主,還有部分火山巖;火石嶺組地層巖性以碎屑巖為主,局部可見(jiàn)火山侵入巖;沙河子組上部巖性以灰色中細(xì)粒砂礫巖為主,地層厚度較大,下部地層以砂泥互層為主,局部可見(jiàn)煤層發(fā)育,是較好的烴源巖。沙河子組地層整體上東邊薄、西邊厚,受到沙河子斷陷控制,西部發(fā)育陡坡扇三角洲,東部發(fā)育辮狀河三角洲,中心為濱淺湖相沉積。沙河子組烴源巖較發(fā)育,砂礫巖儲(chǔ)層為有利儲(chǔ)層。沙河子組可以分為四段,由上往下依次為沙四段、沙三段、沙二段、沙一段,其中,沙四段、沙三段發(fā)育有利儲(chǔ)層,鉆井揭示含氣性較好;營(yíng)城組地層火山活動(dòng)頻繁,根據(jù)巖性特征可以分為四段,營(yíng)一段地層巖性以酸性火山巖為主,如流紋巖,發(fā)育部分中、基性火山巖,如玄武巖、安山巖等。營(yíng)二段地層湖相暗色泥巖和濱淺湖相沉積為主,局部發(fā)育砂礫巖沉積。營(yíng)三段地層發(fā)育中性、酸性、基性火山巖,巖性較為復(fù)雜。營(yíng)四段地層以雜質(zhì)砂礫巖及砂泥巖互層為主,上部砂礫巖粒度較粗,下部粒度較細(xì),具有反旋回地層特征,是營(yíng)城組主要的產(chǎn)氣層[4]。
通過(guò)鉆井揭示的沙河子組地層巖性,以及巖性觀察描述及薄片分析研究,沙河子組沉積相特征主要有東部緩坡辮狀河三角洲、西部陡坡扇三角洲、中部湖湘沉積,沉積相類(lèi)型如表1所示。
表1 安達(dá)地區(qū)沙河子組沉積相類(lèi)型
在安達(dá)地區(qū)沙河子組東部以辮狀河三角洲沉積為主,可以分為辮狀河三角洲前緣和辮狀河三角洲平原亞相。
辮狀河三角洲平原亞相以辯狀河道和越岸沉積為主。辯狀河道沉積砂體顆粒較粗、分選磨圓較差、成分成熟的較低,巖性主要為砂礫巖、含礫砂巖。底部沉積具有沖刷面,砂礫巖顆粒下部較粗,上部變細(xì),具有正旋回沉積特征。越岸沉積在河道兩側(cè)沉積較細(xì)的砂巖,巖性主要為粉砂巖、泥巖。
辮狀河三角洲前緣亞相又可分為水下分流河道、水下分流河道間、前緣席狀砂、河口沙壩等沉積微相。水下分流河道間發(fā)育水平紋理,巖性以粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主,沉積物主要沉積在河道兩旁。前緣席狀砂巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,沉積顆粒下部較細(xì),上部較粗,具有反旋回沉積特征,沉積部位處于河口沙壩前緣。水下分流河道沉積顆粒由下往上,顆粒由粗變細(xì),具有正旋回沉積特征,沉淀底部具有沖刷面。
扇三角洲物源搬運(yùn)較近,水動(dòng)力較強(qiáng),攜帶大量沉積物快速沉積形成的。由于搬運(yùn)距離近,沉積物分選、磨圓差,成分成熟的較低,主要發(fā)育扇三角洲前緣和扇三角洲平原亞相。
扇三角洲平原亞相主要發(fā)育分流河道、水下分流河道、漫灘沼澤微相。分流河道巖性主要為砂礫巖、含礫砂巖,巖石中礫石分選磨圓較差,成分成熟的低,具有波紋層理、交錯(cuò)層理及水平層理等。漫灘沼澤沉積巖石巖性主要為含礫砂巖、砂質(zhì)礫巖、砂巖等,具有水平層理及交錯(cuò)層理,通常沉積在河道低洼地帶。
扇三角洲前緣亞相主要由水下分流河道、河口沙壩、分流間灣、席狀砂等微相組成,其中,水下分流河道沉積巖石由砂礫巖、含礫砂巖組成,分選磨圓較好,發(fā)育水平層理、交錯(cuò)層理等,底部見(jiàn)沖刷面,沉積序列由下往上顆粒逐漸變細(xì),具有正旋回沉積特征。水下分流河道間沉積物在河道兩旁,巖屑以粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖為主,發(fā)育波紋層理及水平層理。席狀砂發(fā)育在河口沙壩附近,沉積物分選、磨圓好,結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度均較高,具有波紋層理。
濱湖微亞相靠近岸線,水進(jìn)水退過(guò)程中,沉積環(huán)境發(fā)生變化,在枯水期水位下降,出露水面。濱湖微亞沉積巖性以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,礦物分選、磨圓較好,沉積物顆粒由淺到深,粒徑變細(xì)。淺湖亞相巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,巖石中礦物顆粒分選、磨圓較好,成熟度較高。
通過(guò)分析安達(dá)地區(qū)沙河子組儲(chǔ)層巖芯及巖屑樣品,沙河子組儲(chǔ)層主要巖性為中礫巖、粗砂巖、砂質(zhì)礫巖、細(xì)砂巖,如圖1~圖4所示,礫石成分主要有凝灰?guī)r、流紋巖、粗面巖、安山巖及變質(zhì)巖。本次探明儲(chǔ)量沙四段、沙三段以砂礫巖為主。
徐家圍子沙河子組砂礫巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類(lèi)型以原生孔隙和次生孔隙為主。
(1)原生孔隙。沙河子組儲(chǔ)集巖中原生孔隙主要為粒間孔,在碎屑巖顆粒支撐下,沒(méi)有完全被填充,形成較多的粒間孔,粒間孔在后期被改造過(guò)程中,部分會(huì)被填充導(dǎo)致儲(chǔ)集性能降低。
(2)次生孔隙。次生孔隙是巖石形成后,經(jīng)過(guò)后期改造形成的孔隙。主要包括溶蝕孔隙、晶間孔、裂縫。溶蝕孔隙分為粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、鑄??住A?nèi)溶孔是巖石中長(zhǎng)石或其它礦物顆粒被溶蝕后,形成次生孔隙。粒間溶孔是巖石顆粒間充填物被溶蝕后形成的孔隙。鑄??资堑V物顆粒被溶蝕后,留下的幾何空間與原顆粒相似,多見(jiàn)長(zhǎng)石顆粒被溶蝕后形成鑄模孔。裂縫是巖石形成后受到后期應(yīng)力作用,巖石發(fā)生破裂的孔隙,巖石中裂縫多被后期充填,孔隙度降低。
對(duì)沙河子組10口井儲(chǔ)層巖芯樣品進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)孔隙度及滲透率分布情況。結(jié)果表明,孔隙度分布范圍為0.3%~8.1%,平均值為3.94%,主要分布區(qū)間為2%~4%,其次為4%~8%;滲透率分布范圍為0.01~10.8mD,平均值為1.58mD,主要分布在小于0.1mD范圍內(nèi),其次為0.1~1mD之間,如圖5、圖6所示。
圖5 沙河子組孔隙度統(tǒng)計(jì)直方圖
圖6 沙河子組滲透率統(tǒng)計(jì)直方圖
通過(guò)統(tǒng)計(jì)沙河子組砂礫巖儲(chǔ)層孔隙度及滲透率情況,認(rèn)為沙河子組儲(chǔ)層物性較差,屬特低孔、特低滲致密氣儲(chǔ)層。
(1)松遼盆地安達(dá)地區(qū)沙河子組地層可以分為四段,由上往下依次為沙四段、沙三段、沙二段、沙一段,其中,沙四段、沙三段發(fā)育有利儲(chǔ)層。
(2)松遼盆地安達(dá)地區(qū)沙河子組沉積相特征主要有東部緩坡辮狀河三角洲、西部陡坡扇三角洲、中部湖相沉積。
(3)松遼盆地安達(dá)地區(qū)沙河子組儲(chǔ)層主要巖性以砂質(zhì)礫巖、中礫巖、粗砂巖、細(xì)砂巖為主,儲(chǔ)集空間類(lèi)型以原生孔隙和次生孔隙為主。
(4)松遼盆地安達(dá)地區(qū)沙河子組儲(chǔ)層物性較差,屬特低孔、特低滲致密氣儲(chǔ)層。