准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组深层致密砂岩气储集层特征及成因*
孙靖, 吴爱成, 王然, 曾德龙, 王峰, 薛晶晶
中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000

第一作者简介 孙靖,男, 1982年生,高级工程师,主要从事沉积学和石油地质学研究。 E-mail: cugfry@163.com

摘要

综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明: ( 1)三工河组一段储集层平均埋深超过 4500 m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;( 2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;( 3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的“两高一低”特征;( 4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙 -孔喉组合类型以中细孔 -细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是 3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。

关键词: 准噶尔盆地; 莫索湾地区; 三工河组; 深层致密砂岩气储集层; 致密化成因
中图分类号:TE122.2+3 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2017)05-0907-12
Characteristics and origin of deep tight sandstone gas reservoirs of the Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression,Junggar Basin
Sun Jing, Wu Aicheng, Wang Ran, Zeng Delong, Wang Feng, Xue Jingjing
Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,PetroChina,Karamay 834000,Xinjiang
Abstract

The characteristics and origin of densification of the tight gas reservoirs from the Member 1 of Jurassic Sagonghe Formation,Junggar Basin were investigated through analyses of cores,thin sections and scanning electron microscope images,and well logging data. The results show that: (1)The studied reservoirs can be categorized as typical deep tight sandstone gas reservoirs that show ultra-low porosity and permeability with average burial depth lower than 4500 m. (2)The reservoir sandstones are interpreted to be subaqueous distributary channel sandstones that were formed in a shallow-water deltaic to lacustrine environment. (3)The lithology of the reservoir rocks is dominated by fine- to silty-fine-grained sandstones with high components of lithic grain and ductile lithic grain and low components of cement. (4)The pore space of the reservoir is mainly characterized by a mixture of pore types with middle to fine pores and fine throats. The throats and pores are highly heterogeneous with poor connectivity and percolation. Finally,lithological composition,compaction and cementation are considered to be the main controls of the formation of the studied tight gas reservoirs.

Key words: Junggar Basin; Mosuowan area; Sangonghe Formation; deep tight sandstone gas reservoir; origin of densification

随着中国常规油气领域剩余资源量和可采储量不断减少, 开发难度及成本不断提高(贾承造, 2012), 深层领域、非常规(致密油气为代表)领域已成为勘探开发的重点及热点, 尤其是准噶尔、塔里木等西部叠合含油气盆地(庞雄奇, 2010; 贾承造等, 2012; 康玉柱, 2012), 其中, 中浅层致密气藏勘探与开发已成为非常规领域亮点和增储上产主力之一(贾承造等, 2012; 杨华等, 2012; 何曼如等, 2014; 孟元林等, 2016), 深层致密气藏领域也获得了发现和突破(黄薇等, 2012)。

中国西部地区深层一般指储集层埋深大于4000~4500, m的地层(朱光有和张水昌, 2009; 贾承造等, 2012; 孙靖等, 2015)。致密砂岩气储集层一般是指覆压基质渗透率不大于0.1× 10-3 μ m2或空气渗透率不大于1× 10-3 μ m2的含气砂岩储集层, 单井基本无工业产能甚至自然产能, 但在一定的经济条件下以及压裂、水平井、多分支井等增产技术措施下可获得工业产量(Spencer, 1985; Law and Spencer, 1993; 张哨楠, 2008; 邹才能等, 2012; 魏国齐等, 2016)。

目前, 准噶尔盆地非常规油气勘探以致密油为主, 集中在玛湖凹陷二叠系风城组和吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组(薛晶晶等, 2012; 葸克来等, 2015a); 而致密气勘探和研究尚处起步阶段, 尤其是深层致密气领域; 2012年, 盆地腹部莫索湾地区莫21井深层三工河组一段致密砂岩储集层获得工业气流, 表明了深层发育有效的、成规模的致密气储集层。前人对三工河组一段致密储集层尚未开展系统研究; 因此, 有必要依据致密气储集层相关理论和方法, 明确三工河组深层致密储集层特征及其致密化成因, 以指导和深化盆地相关领域勘探。

1 概况

莫索湾地区位于准噶尔盆地中央坳陷莫索湾凸起西北部, 莫索湾凸起构造幅度相对较低, 是典型的“ 凹中凸” , 北部和南部分别与莫北凸起和莫南凸起相接, 四周紧邻盆1井西凹陷、沙湾凹陷、阜康凹陷及东道海子凹陷等盆地主要富烃凹陷(图 1), 构造位置有利, 油气源充足, 资源量巨大; 尤其是莫索湾地区位于盆1井西凹陷迎烃面上, 距离烃源区近, 已发现高效油气藏。

图 1 准噶尔盆地莫索湾地区位置Fig.1 Location of Mosuowan area, Junggar Basin

莫索湾凸起形成开始于海西运动晚期的盆地大规模逆断裂作用, 停止于印支运动时期, 之后进入稳定沉降和沉积阶段; 燕山运动早期的早中侏罗世, 主要是八道湾组、三工河组沉积时期, 整体处于相对稳定状态(廖建德等, 2004), 气候温暖湿润, 地形坡度较小, 湖盆面积巨大, 不断接受沉积, 形成了分布广泛的浅水三角洲— 湖泊沉积体系(孙靖等, 2016)。

该区侏罗系自下而上分别发育八道湾组、三工河组、西山窑组及头屯河组, 三工河组自下而上分为一段、二段和三段, 一段和二段为主力储集层和含油气层段, 三段为区域盖层, 其中, 一段自下而上进一步分为J1、J1和J1共3个砂组(图 2)。地层厚度和分布范围稳定, 中部整体埋深介于4360~4660, m之间, 平均埋深4530, m。

图 2 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区莫21井侏罗系三工河组一段综合柱状图Fig.2 Comprehensive column of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Well Mo-21, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

2 研究材料及方法

目前, 该区钻穿或钻揭三工河组一段(J1s1)的井共有10口, 钻穿井有盆4、盆7、盆8、盆参2、莫深1、莫2、莫13和莫21井共8口井, 莫24和莫22井分别钻穿J1和J1砂组, 其中, 莫21井获工业气流, 盆4、莫2和莫24井获低产气流, 其他井获油气显示, 所有井均具有常规9条测井曲线数据及相关的岩心、薄片和物性等资料。综合利用10口井的测井资料、800余平方千米三维地震资料、88.6, m岩心描述资料、64块铸体薄片和分析资料、43块扫描电镜和分析资料和265块物性分析资料, 依据致密气储集层相关理论和方法(张哨楠, 2008; 邹才能等, 2012; 魏国齐等, 2016)以及勘探实践应用(黄薇等, 2012; 杨华等, 2012; 何曼如等, 2014), 对准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密气储集层特征及致密化成因进行综合研究, 明确其基本特征及致密化成因。

3 储集层特征
3.1 砂体类型、分布及成分特征

三工河组一段沉积体系延续了下伏八道湾组沉积体系类型(孙靖等, 2016), 为浅水三角洲— 湖泊沉积体系(图 2), 砂泥互层, 水下分流河道砂体发育, 河口坝不发育。三角洲前缘水下分流河道砂体为主要储集砂体和含油气砂体, 垂向上GR曲线和RT曲线组合形态为弱齿化的箱型或近钟型。波状层理及平行层理发育, 偶含炭屑, 大型交错层理不发育。粒度概率累积曲线为典型两段式, 跳跃总体和悬浮总体发育, 细粒截点值较低, 总体上, 三工河组一段沉积具有浅水牵引流特征, 水动力较弱, 沉积物粒度较细。

三工河组一段砂体剖面上连续性较好, 一砂组和二砂组累积厚度为5~15, m, 三砂组相对优质砂体更为发育, 累积厚度更大, 最厚达到30, m。砂体侧向呈拼合板状叠置, 连片分布, 多期水下分流河道砂体相互切割、叠置。平面上, 3个砂组均主要发育2个北东— 南西向三角洲前缘砂体, 平面形态以朵状和鸟足状为主, 下部三砂组平面分布范围最小, 从三砂组到一砂组砂体厚度增大, 平面分布范围增大(图 3)。

储集层岩石类型以细砂岩为主, 其次为粉— 细砂岩; 石英含量较低, 介于20%~48%之间, 平均含量31.7%; 长石含量介于12%~31%之间, 平均含量23.8%, 岩屑含量介于30%~68%之间, 平均含量44.5%。岩屑和长石含量高, 成分成熟度低, 岩性主要为长石岩屑砂岩, 其次为岩屑砂岩(图 4-A至图4-C); 岩屑以凝灰岩为主, 平均含量29.1%, 其次为塑性岩屑, 主要包括千枚岩和片岩(图 4-D), 平均含量为8.9%。胶结物以碳酸盐为主, 主要为方解石(图 4-E), 平均含量约为2.2%, 其次是由石英次生加大和自生石英等组成的硅质胶结物(图 4-F), 平均含量0.8%左右; 此外, 还含有少量高岭石、伊利石、伊/蒙混层及绿泥石等黏土矿物。总体上, 本区三工河组一段储集层岩石类型、成分等在垂向和平面上基本没有变化。

图 3 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段沉积相平面展布
A— J1砂组; B— J1砂组; C— J1砂组
Fig.3 Sedimentary facies plane distribution of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

3.2 物性、孔隙及发育特征

三工河组一段储集层埋深大, 遭受强烈压实和压溶作用, 且岩性细、成分成熟度低, 储集层质量相对较差。储集层孔隙度介于6.00%~13.55%之间, 平均为9.84%; 渗透率为(0.01~8.83)× 10-3 μ m2, 平均为0.32× 10-3 μ m2, 为低— 特低孔、低— 特低渗储集层(图 5)。孔隙度和渗透率分布特征方面, 孔隙度10%以下的样品占所有样品的57.9%, 而渗透率1× 10-3 μ m2以下的样品占所有样品的77.7%, 以特低孔、特低渗储集层为主。因此, 三工河组一段储集层为典型的深层致密砂岩储集层。储集层孔隙以原生孔和次生孔组成的混合孔为主, 原生孔主要类型为压实剩余粒间孔和胶结剩余粒间孔, 次生孔以粒内溶孔和粒间溶孔为主(图 4-B, 4-C; 图5)。

该区储集层孔隙度变化、孔隙类型垂向上分别以4200, m和4600, m为界自上而下可以划分为3个变化带, 即孔隙减小的原生孔隙带、孔隙稳定的混合孔隙带和孔隙增大的次生孔隙带(图 5)。4200, m以上, 孔隙度随埋深增大和压实作用不断增强迅速降低, 由15%~25%减小为10%~15%, 孔隙损失了约40%, 孔隙类型以原生剩余粒间孔隙为主, 发育极少量粒内溶孔等次生孔隙, 为原生孔隙带; 4200~4600, m, 孔隙度逐渐降低至6%~12%, 基本保持稳定, 略有增大, 原生孔隙逐渐减少, 次生溶蚀孔隙含量逐渐增加, 形成原生孔隙和次生孔隙共存的混合孔隙带; 4600~5300, m, 孔隙度随埋深增大而逐渐增大, 由6%~12%增大到8%~15%, 孔隙类型以溶蚀型次生孔隙为主, 发育次生孔隙带, 次生孔隙主要为长石、方解石等的粒内和粒间溶孔。三工河组一段顶界整体埋深介于4250~4550, m之间, 平均埋深4420, m; 底界埋深介于4470~4770, m之间, 平均埋深4640, m; 整体处于孔隙稳定的混合孔隙带, 局部处于孔隙增大的次生孔隙带。

依据前人研究成果(Surdam et al., 1984; Emery et al., 1990; Geoffrey et al., 2001; 陈丽华等, 1999; 张琴等, 2003; 张福顺等, 2008; 赵伟等, 2016), 次生孔隙形成的原因主要有大气淡水淋滤、有机酸溶蚀及碳酸盐溶解等, 该区三工河组一段次生孔隙发育主要原因为上覆西山窑组和下伏八道湾组均为煤系地层, 储集层演化和生排烃产生大量二氧化碳和有机酸, 促进了溶蚀作用发生, 产生了大量次生孔隙。另外, 三工河组一段基本以沉降为主, 短时抬升(图 6), 埋深大, 而在该区4450, m以下普遍发育异常高压, 压力系数大于1.30~1.50, 最高可达1.70~1.85, 异常高压存在对压实和压溶作用大量减孔起到了一定削减作用, 使部分原生孔隙得以保存。因此, 溶蚀作用产生的次生孔隙和异常高压下保存的原生孔隙共同构成了孔隙稳定的混合孔隙带。

图4 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段储集层基本特征
A— 三工河组一段储集层砂岩成分三角图; B— 细粒长石岩屑砂岩, 莫21井, 孔隙度为10.6%, 渗透率为0.331× 10-3 μ m2, 4557.73, m, 单偏光; C— 细粒岩屑砂岩, 莫24井, 孔隙度为10%, 渗透率为0.241× 10-3 μ m2, 4599.66, m, 单偏光; D— 塑性岩屑, 莫24井, 4602.76, m, 细砂岩, 正交光; E— 方解石胶结物, 莫21井, 4561.78, m, 细砂岩, 单偏光; F— 石英次生加大, 莫21井, 4561.78, m, 细砂岩, 正交光; G— 压汞曲线图, 莫21井, 4557.73, m, 细砂岩; H— 压汞曲线图, 莫24井, 4600.41, m, 细砂岩
Fig.4 Reservoir basic characteristics of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

图 5 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段物性及孔深关系Fig.5 Physical property and porosity-depth relationship of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

图 6 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区埋藏史剖面Fig.6 Buried history section of Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

3.3 微观结构特征

储集层孔隙以微米级孔隙为主, 孔径差别相对较大, 最大孔径74.11, μ m, 最小孔径2.97, μ m, 平均孔径为37.28, μ m, 孔隙分选系数平均达23.51(表 1), 储集层孔隙以中孔— 小孔为主, 局部发育大孔, 分选差(图 4-A, 4-B)。最大孔喉半径2.02, μ m, 中值半径和平均孔喉半径分别为0.19, μ m和0.58, μ m, 均小于1, μ m, 歪度为-0.58, 偏细歪度, 孔喉总体比较狭窄, 压汞曲线发育平台段(图 4-G, 4-H), 但孔喉分选系数较大, 均质系数较小, 表明孔喉分选总体较差, 喉道分布不均匀(表 1, 图4); 同时, 孔喉配位数为0.24, 而孔喉体积比为2.01, 孔喉连通性相对较差; 另外, 排驱压力、中值压力相对较高, 分别达到0.71× 105 Pa和5.25× 105 Pa, 退汞效率为34.83%, 相对较低, 而最小非饱和孔隙体积百分数为32.18%, 相对中等, 储集层孔喉渗流能力总体较差(表1)。因此, 三工河组一段致密储集层孔隙-孔喉组合类型主要为中细孔-细喉型, 微观孔隙结构总体较差。

表 1 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段储集层微观结构参数 Table1 Parameters of reservoir microtexture of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin
3.4 成岩阶段划分

依据中国酸性水介质(含煤系地层)碎屑岩成岩阶段划分标准(应凤祥等, 2004), 结合邻区成岩作用研究成果(胡才志等, 2015; 葸克来等, 2015b), 依据研究区三工河组古地温、有机质、砂岩固结程度、砂岩中自生矿物、溶蚀作用、颗粒接触类型以及孔隙类型等资料, 划分了三工河组一段储集层成岩阶段。

前人研究(王绪龙等, 2000; 邱楠生等, 2002)表明, 本区三叠纪末地温梯度为3.38, ℃/100, m, 侏罗纪末降为2.84, ℃/100, m, 白垩纪末为2.48, ℃/100, m; 同时, 中生代的古地表温度为15, ℃(潘长春等, 1997), 计算出三工河组一段沉积时期的地层中部古地温介于138.8~147.3, ℃之间。镜质体反射率RO最大为0.70%, 最小为0.66%, 均值为0.68%。最大热解峰温Tmax最小为411, ℃, 最大为457, ℃, 均值为436.15, ℃。依据试油结果, 三工河组油气同出, 二段以油为主, 一段以气为主, 且处于成熟阶段。砂岩处于固结成岩状态。黏土矿物发育蠕虫状高岭石、丝缕状伊利石、不规则状和似蜂巢状伊/蒙混层以及叶片状绿泥石。以方解石胶结物为主(图 4-E), 石英次生加大主要为Ⅰ 级和Ⅱ 级(图 4-F); 颗粒接触关系主要为线— 凹凸接触; 储集层孔隙以混合孔隙为主, 次生孔隙发育。综上, 三工河组一段储集层成岩阶段主要处于中成岩A亚期(图 7)。

4 储集层致密化成因

1)岩石碎屑颗粒偏细, 泥质及岩屑含量高, 石英等刚性颗粒含量低, 储集层具有致密化物质基础。该区距离盆地西北和东北物源区相对较远(廖建德等, 2004), 储集层岩性与松辽盆地三肇凹陷(朱筱敏等, 2012)和鄂尔多斯盆地陕北斜坡(刁帆等, 2013)等中— 远源浅水三角洲相似, 成分成熟度低, 以岩屑类和长石类砂岩为主, 与塔里木盆地“ 东河砂岩” 等在海相滨岸条件下由于水动力强和海浪、沿岸流频繁淘洗形成的石英砂岩不同(申银民等, 2011), 主要原因是由于湖泊本身水动力条件相对较弱且稳定, 湖浪和沿岸流淘洗能力不强, 虽然砂岩经过长距离搬运, 但由于未被充分淘洗和冲刷, 长石、岩屑等不稳定组分大部分得以保留, 造成岩石粒度较细, 且成分成熟度偏低。因此, 储集层岩石类型以细砂岩、粉— 细砂岩等为主, 且岩屑含量高, 平均含量接近45%, 岩石成分成熟度低, 刚性颗粒含量较低; 同时, 千枚岩和片岩等塑性岩屑含量较高(图 4-D), 绝对平均含量近9%, 占岩屑含量的近20%, 进一步减弱了岩石的抗压能力。岩石粒度细, 岩屑含量和塑性岩屑等非刚性颗粒含量高, 石英、长石等刚性颗粒含量低, 导致随着埋深增大, 压实作用显著, 储集层孔隙发生大量损失, 孔隙度和渗透率迅速减小, 物性变差, 储集层逐渐致密(图 5), 尤其是三工河组一段储集层。

2)长期、持续埋藏压实作用造成颗粒接触紧密, 强烈机械压实作用大量减孔。依据埋藏史和构造演化史分析, 从早侏罗世的八道湾组、三工河组沉积时期一直到现今, 可以划分为5个阶段, 包括4个沉降阶段和1个抬升阶段(图 6)。莫索湾地区从早侏罗世八道湾组、三工河组到中侏罗世西山窑组、头屯河组沉积时期, 地层受燕山运动影响一直处于持续、稳定的沉降状态; 头屯河组至晚侏罗世齐古组沉积期发生短暂抬升, 造成中侏罗世的西山窑组、头屯河组及晚侏罗世齐古组暴露剥蚀, 形成了侏罗系和上覆白垩系不整合接触, 但下侏罗统八道湾组及三工河组未暴露地表发生风化淋滤和明显剥蚀; 之后, 从早白垩世清水河组沉积时期开始, 该区先后受燕山运动和喜山运动影响再次进入以稳定沉降为主时期, 并持续至今。总体上, 该区除短暂浅层抬升阶段外, 长期以持续稳定沉降为主。

图 7 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组成岩演化Fig.7 Diagenetic evolution of the Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

图 8 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段储集层胶结物赋存状态
A— 孔隙充填型(莫21井, 4561.78, m, 方解石); B— 次生加大型(莫21井, 4561.78, m, 石英次生加大); C— 颗粒包裹型(莫24井, 4602.76, m, 左为散片状高岭石, 右为绒球状绿泥石)
Fig.8 Reservoir cements occurrence of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

该区三工河组一段储集层埋深大, 压实作用强烈, 且随着埋深增加, 地层压力超过颗粒抗压强度, 压实作用转变为压溶作用, 塑性岩屑及部分凝灰岩屑发生严重挤压变形, 石英、长石等刚性颗粒发生局部或整体破裂, 形成裂纹。颗粒间、颗粒与填隙物间由于压实和压溶作用强烈, 发生相互穿插和充填, 颗粒间以线接触和凹凸接触为主(图 4)。强烈压实及压溶作用广泛发育进一步大量减少储集层原始孔隙, 其减孔量为24.11%~27.13%, 平均减孔量达25.53%(表 2), 同时, 压实及压溶作用还会使颗粒间接触更为紧密, 颗粒与填隙物间充填更为充分, 堵塞孔隙和喉道, 降低孔喉连通性和渗流能力, 使储集层渗透率急剧下降, 储集层逐渐致密。但在另一方面, 储集层孔隙以混合孔隙为主, 次生孔隙发育, 溶蚀增孔量平均为4.57%(表 2), 有效改善了储集层物性; 而且发育异常高压, 保存了部分原生孔隙, 这些都是形成有效储集层的建设性作用。

表 2 准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段储集层成岩作用减孔/增孔量统计 Table2 Reduction/increment porosity statistics of reservoir diagenesis of the Member 1 of Jurassic Sangonghe Formation, Mosuowan area, Central Depression, Junggar Basin

3)胶结物以不同形式和类型充填粒间和包裹颗粒, 进一步加剧物性降低和储集层致密化。三工河组一段储集层碳酸盐和硅质等主要胶结物平均含量2.9%, 胶结减孔量平均为3.0%左右, 减孔量有限, 对储集层致密化作用较小。但是, 方解石、石英以及高岭石、伊蒙混层、绿泥石等黏土矿物组成的胶结物以不同产状和赋存状态充填、附着于孔喉中, 使孔喉进一步变细, 孔喉系统更加复杂化, 进一步降低孔喉的连通性和渗流能力, 最终降低储集层有效渗透率, 加剧储集层致密化; 依据胶结物赋存发育状态, 本区胶结物充填发育类型可分为3种, 即孔隙充填型(方解石为主; 图8-A)、次生加大型(石英为主; 图8-B)和颗粒包裹型(高岭石、绿泥石; 图8-C)。

如前所述, 胶结物中方解石胶结物含量最高, 其相对含量占胶结物总量的近70%, 同时方解石胶结物大量胶结充填孔隙, 直接降低储集层孔隙度、渗透率及孔喉连通性和渗流能力, 因此, 胶结物中对储集层孔隙结构和物性影响最大是方解石胶结物; 其次是石英等硅质胶结物的次生加大作用, 次生加大本身具有双重作用, 既能充填孔隙, 同时也能进一步阻止后期胶结物的充填。另外, 以不同形式充填孔喉的各种自生黏土矿物也会使储集层孔隙度减小, 渗透率降低; 高岭石一般呈散片状、蠕虫状和书页状, 伊/蒙混层常呈不规则状和(似)蜂巢状, 而绿泥石常呈绒球状充填于孔喉中。在实际储集层孔喉中, 多种类型胶结物常常相互混合胶结、充填孔喉, 更加剧了孔喉系统复杂性, 大幅降低储集层有效孔隙度和渗透率, 进一步加剧储集层致密化。

5 结论

1)准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段气藏储集层平均埋深超过4500, m, 平均空气渗透率为0.32× 10-3 μ m2, 为低— 特低孔、低— 特低渗储集层, 储集层岩石类型以细砂岩和粉— 细砂岩为主, 属典型深层致密砂岩储集层。

2)三角洲前缘水下分流河道砂体为三工河组一段储集层主要砂体类型。岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主, 成分成熟度低, 具有岩屑含量高、塑性岩屑含量高及胶结物含量较低的“ 两高一低” 特征, 储集层孔隙以混合孔隙为主, 孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主, 微观孔隙结构总体较差。

3)三工河组一段砂岩储集层致密化主要受控于物质成分、压实作用及胶结物充填等3个因素。三角洲前缘以细砂岩、粉细砂岩为主, 泥质及岩屑等易压实成分含量高, 石英等刚性颗粒含量低, 物质成分决定其具有易形成致密化储集层的物质基础; 长期、持续、稳定的埋藏压实作用, 造成颗粒接触紧密, 呈线状— 凹凸状接触, 机械压实和压溶作用强烈, 大量减孔; 同时, 胶结物以不同形式和类型充填孔喉, 堵塞孔喉, 进一步加剧了物性降低和储集层致密化。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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