断块山型储层特征———以埕岛地区为例
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发布时间：2022-04-22 13:51
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时间：2022-06-01 18:21
埕岛地区基岩潜山主要由太古宇、古生界和中生界组成。太古宇为一套巨厚的片麻岩，下古生界为一套碳酸盐岩夹碎屑岩沉积，发育寒武系和下、中奥陶统。自下而上为寒武系馒头组、毛庄组、徐庄组、张夏组、崮山组、长山组、凤山组，下奥陶统冶里组、亮甲山组，中奥陶统下马家沟组、上马家沟组和八陡组。岩层横向分部较稳定，对比性强。上古生界为一套海陆交互相含煤地层，钻遇地层为石炭系本溪组、太原组及二叠系山西组。中生界主要为含煤碎屑岩沉积和火山岩，发育侏罗系坊字组、三台组、蒙阴组和下白垩统西洼组火山岩。
（一）岩石特征
太古宇花岗片麻岩矿物成分以斜长石、钾长石为主，石英次之，含角闪石。古生界为一套碳酸盐岩，其中寒武系主要为灰岩，奥陶系主要为灰岩和白云岩。中生界储层岩性为凝灰质砂岩、凝灰岩等。碎屑和充填颗粒的火山尘属中偏酸性，火山尘有一定程度的硅化和脱玻化现象。
中生界风化壳顶部或中生界内部间断面附近的红色粘土层及含粘土的红色砂岩，由于氧化铁的作用，使凝灰质砂岩的储集性能遭到严重破坏。
（二）储层发育特征
1.储集空间
埕北地区中生界的储集空间主要有两类：构造裂缝和次生孔隙。历次构造运动产生的构造裂缝是埕北地区中生界的主要储集空间，裂缝是产生溶解作用的先决条件，次生孔隙主要是溶解作用产生的。按照成因和形态，可将各种储集空间大致分为缝、洞、孔3类、10种。
“缝”分为构造裂缝和非构造裂缝。非构造裂缝又分为风化缝、溶蚀缝和成岩作用中形成的压溶缝。
（1）构造裂缝：构造裂缝为岩层受到构造应力作用而产生的裂缝。从规模上看，按开启裂缝宽度大小可分为大、中、细、微4级。大缝宽度大于1.0mm，中缝为0.5～1.0mm，细缝为0.25～0.5mm，微缝为小于0.25mm。据埕北30块、埕北古1块岩心资料统计，大、中裂缝占34.2%，微、细裂缝占65.8%。从充填程度上看，裂缝可分为开启、半开启和充填裂缝。在埕北地区所统计的1330条裂缝中开启裂缝426条，约占32%。充填裂缝内充填物为方解石、泥质或炭质。大于3.0mm的裂缝多数被充填，充填缝904条，约占68%。从发育方向上看，裂缝主要沿北东向和近东西向发育。可定向裂缝共154条，其中北东向84条，占53%，近东西向52条，占34%。
（2）风化缝：风化缝是机械、物理及化学风化作用在表生期形成的各种裂缝。大多是沿岩石的原有裂缝发育和改造的，纵向发育由地表向下迅速减少。该区太古宇、古生界风化壳上广泛发育风化、破裂带，是本区储集条件之一。
（3）溶蚀缝：溶蚀缝是地下水沿裂缝溶蚀扩大而形成的，缝面不平整，缝的宽窄不一，宽度为0.5～1.0cm的溶蚀缝在岩心上常见。
（4）压溶缝：压溶缝是成岩过程中产生的。在灰岩岩心中常见，多为不规则的缝合缝，基本为炭质充填。
“洞”分为溶蚀作用产生的溶蚀洞穴、充填洞穴和裂缝中次生方解石产生的晶簇中的孔洞。
（5）溶蚀洞穴：溶蚀洞穴是地下水溶解碳酸盐岩而形成的。主要依据钻具放空及井径扩大来判断。埕岛潜山埕北242井钻具放空20cm，漏失泥浆135m3；埕北古1井在钻井过程中亦漏失45.5m3泥浆。说明这两口井均钻遇较大的洞穴。埕北30潜山所完钻的5口井未见钻具放空。但在埕北30、301、302井的岩心中见溶蚀洞，洞宽一般为5mm×6mm，最大可达70mm×35mm，含油性好；埕北302井在钻井过程中漏失泥浆254m3。
（6）充填溶洞：充填溶洞是溶蚀洞穴被垮塌的本层岩石或后来的沉积物所充填而形成的。充填物由于洞壁的支撑作用而欠压实，往往具有较好的储集性能。如埕北古5井2577.0～2587.4m井段，井径明显扩大（扩大8～12.5in），深浅侧向电阻率小于400Ω·m，自然伽马高，为典型的溶蚀带。在2584.7～2608.90m连续取心段中，2584.75～2587.40m井段为2.65m的充填洞，充填物为火山灰、凝灰质砂岩、泥质砂岩、泥岩，并见少量次生方解石，且充填物具有明显的层理性，为混杂式充填，较疏松，孔隙度达20%。
（7）晶簇孔洞：晶簇孔洞多发育在方解石脉的*部位，为方解石沿裂缝两壁生长不充分而形成的中间未充填部分。埕北30、301、302等井较大的裂缝中约有60%的方解石脉中发育这种孔洞，洞径一般0.5～10mm，最大可达2.0cm。
“孔”又分为在重结晶、白云岩化、溶蚀等作用下形成的晶间孔隙、粒间孔隙和溶蚀孔隙。
（8）晶间孔隙：由白云石晶体或方解石晶体之间的间隙组成的孔隙，是由于重结晶作用、白云岩化作用等形成的。据电镜资料，晶间孔隙最大宽度达85μm，最小为0.1μm，多在8～26μm，发育于埕北30、302井下奥陶统冶里-亮甲山组结晶白云岩中，孔隙度一般为3%～5%，个别可达13.0%，荧光鉴定多数晶间孔隙见油气显示。
（9）粒间孔隙：粒间孔隙为砂屑、鲕粒之间发育的孔隙，原生部分多消失，主要在原生孔隙基础上经重结晶或溶蚀沉积而残留的孔隙。据区域分析，寒武系张夏组应发育这种孔隙，但该段未取心，其发育程度不详。
（10）溶蚀孔隙：溶蚀孔隙为方解石晶体、白云石晶体或斜长石等经过溶蚀形成的溶孔。溶孔最大直径可达120μm，一般为8～120μm，埕北30块太古宇花岗片麻岩和下古生界碳酸盐岩中普遍发育。
孔、洞、裂缝是主要的储集空间，裂缝是主要的油气渗流通道。上述10种储集空间，开启裂缝、孔隙、溶洞普遍含油。受岩石结构和次生改造作用影响，太古宇和下古生界储集空间类型又有所不同。太古宇主要发育裂缝、溶孔、晶簇孔、溶蚀裂缝、小型溶洞及少量次生方解石间的晶间孔隙。下古生界中10种储集空间均相对发育。
2.储集类型
储集类型是油气藏储渗空间的综合反映，它决定了油气藏的渗流条件、产能和开发特征等。潜山储集类型主要有4种：大缝大洞型、裂缝孔隙型、微孔隙型和微裂缝型。从目前资料分析，埕岛地区前中生界主要有两种储集类型：大缝大洞型和裂缝孔隙型。
（1）大缝大洞型：岩性为奥陶系上、下马家沟组隐晶灰岩、豹皮灰岩，储集空间类型为受次生改造后形成的溶蚀裂缝、洞，它是以大中型裂缝为喉道，连通大中型溶洞形成储集空间几何结构，油气能进能出，连通好。钻井过程中多见放空、漏失现象并伴有井喷、井涌、油花气泡显示，测井反映一般呈井径扩大，密度值低，声波跳跃，双侧向正异常等。埕北古1井钻进奥陶系马家沟组时，漏失泥浆45.5m3，并多处发生井涌，槽面油花气泡占40.0%，该井区下古生界为此类储集类型。据测井和VSP等资料分析，该类储集体层速度远远低于相当层位致密层的层速度。
（2）裂缝孔隙型：岩性主要为八陡组、马家沟组、冶里-亮甲山组、馒头组下部微-细晶白云岩及太古宇片麻岩，储集空间类型为次生孔隙及中、小、微细裂缝。它以微裂缝及次生孔隙为喉道，连通各种孔隙组成储集空间几何结构。该类型孔隙度一般为3%～8%，最高达16.3%，渗透率5.0×10-3～100.0×10-3μm2。埕北30潜山太古宇和下古生界为裂缝孔隙型，埕北古1块太古宇亦为裂缝孔隙型储集体。
3.储层在纵向上和平面上的分布
（1）纵向分布特征：不同层位、距风化壳顶不同深度的储层发育特征有所不同。
从层位上看，寒武系馒头组下部、凤山组，奥陶系冶里-亮甲山组、下马家沟组、上马家沟组的晶间孔隙、溶蚀孔隙和构造裂缝发育，是有利的储集层段，而寒武系馒头组中、上部，毛庄组、徐庄组、张夏组、崮山组、长山组和奥陶系八陡组储层发育相对较差。从钻遇地层来讲，埕北30、301、302、303和埕北古1、5及胜海古2井区为储层发育区。
从深度上看，随着距风化面深度的逐渐加大，储层发育程度逐渐降低，胜海古2井区储层主要集中在距风化面埋深 300m以上的范围，其下，储层发育程度差。排除其他因素，储层主要分布于风化壳。据统计桩西、义和庄地区下古生界风化壳厚度约200～400m，据埕岛地区14口井统计，风化壳厚度约200～350m（图7-16），其储集层最发育的井段为距风化壳顶250m范围内，与桩西、义和庄地区相似。
（2）平面展布特征：平面上，埕岛地区前中生代储集层沿风化壳和断裂带相对集中发育，有以下几个特征：
平行于古风化壳大面积分布，且各潜山带主体储集层发育程度高于斜坡带：海西运动、印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动都使本区前古近系和新近系大面积暴露地表，长期遭受风化淋滤，形成了一个平行古风化壳的岩溶带。埕岛地区不同构造带、不同部位遭受风化淋滤的作用又有所不同，造成储集体分布又有所不同。埕北11潜山构造带中西部、埕北20潜山带东北部，下古生界潜山上覆盖上古生界和较厚的中生界，燕山和喜马拉雅期的岩溶作用差，大洞缝发育少，储集体相对差。埕北11潜山带东部、埕北20潜山带东南部、埕北30潜山带上古生界剥蚀殆尽，中生界残留薄（100～400m）或无中生界，而且直接被古近系和新近系覆盖，印支、燕山、喜马拉雅期溶蚀作用强，大洞、大缝较发育。同位于埕北20潜山带的胜海古2井区和埕北古4井区反映了不同构造部位储层发育不同的情况：胜海古2井沿风化壳发育良好的厚约300m储集层，而埕北古4井则相对差。
图7-16 埕岛油田下古生界储层与风化壳距离的关系
近主断层附近储集体发育：岩层受断层活动的作用，地应力释放比较充分，裂缝发育。岩层埋藏越浅，地应力释放越充分，裂缝就越发育。裂缝发育，又促进岩溶作用发生，从而使储集空间相对发育。据桩西等地区资料研究表明，在平面上，裂缝发育带宽度与主断层的落差基本一致。如前所述，埕岛地区与桩西、义和庄等地区相比，各时期的断裂均相对发育，新裂缝带或与老裂缝带相连，或改造老裂缝带，从而使埕岛地区裂缝带大面积分布。如埕北30潜山带，埕北30西断层、埕北30南断层与众多的印支、燕山期断层相互交错，将埕北 30潜山切割，形成众多面积在2km2左右的断块，各断块裂缝相当发育，这一点已被岩心和测井资料所证实，整个埕北30潜山带即为裂缝发育带。
综合以上分析，埕岛地区下古生界经历了多期构造运动和多期风化淋滤及地下溶蚀作用，产生了大量的构造裂缝、溶蚀孔洞等。裂缝改善了储层的渗滤性能，促进岩溶作用进行，而已有的溶蚀孔又使储层在构造应力作用下更易产生裂缝。裂缝是储渗体的主要渗滤通道，侧向溶蚀在构造裂缝中又形成洞（孔），洞是缝的扩大和延伸，二者缺一不可，相辅相成，互为促进，从而形成一个缝连孔、孔接缝的复合储集体。
除古生界外，埕岛地区已有11口探井钻遇太古宇，构造裂缝和溶蚀孔隙是其主要的储集空间。从目前资料看，太古宇储层纵横向发育相对稳定（图7-17）。纵向上，在距风化面200～350m范围内储层发育且相对集中，向下储层发育程度差；在平面上，沿风化壳大面积分布，又以主断面附近储层最为发育。如埕北302井钻遇太古宇206.9m，Ⅰ～Ⅱ类储层206m，占总地层的99.6%，储层是十分发育的。
图7-17 埕岛油田太古宇储层与风化壳的关系
埕岛地区中生界储层在断裂带附近发育风化淋滤带和表生成岩带，如义和庄凸起东斜坡的义北中生界油田，储层为坊子组砂岩和云煌斑岩，还有东营凹陷南坡上的乐安油田等。
