残丘型太古宇变质岩储层———以王庄地区为例

发布网友 发布时间：2022-04-28 22:06

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热心网友 时间：2022-06-23 18:44

（一）岩性特征

王庄变质岩是在高温、高压条件下，经区域变质、岩浆热液注入及动力变质等作用而形成的深变质岩。

1.岩性

根据郑4-2井岩心薄片分析，王庄地区前震旦系变质岩主要由片麻岩、变粒岩基体和长英质伟晶岩脉3部分组成。片麻岩多呈浅灰色，主要成分为斜长石、钾长石和石英。斜长石约占40%，钾长石约占25%～30%，石英约占25%～30%，此外还有2%～5%的黑云母。变粒岩多呈灰色，主要成分为斜长石，约占55%，石英约占15%～20%、黑云母约占20%。伟晶岩脉体呈浅肉红色，由结晶粗大的钾长石、斜长石和石英组成。

基岩的岩性，对储集层储集性能的好坏有决定作用。上述分析表明王庄变质岩以长石和石英为主要成分，二者均属脆性矿物，在构造应力作用下，主要以断裂形式释放应力，容易产生裂缝。黑云母为不稳定矿物，属韧性矿物，受力后难以产生裂缝，但蚀变后能够产生晶间微孔隙。就溶解而言，斜长石比钾长石和石英更易产生溶解作用。据此，在王庄变质岩的3种岩石中，伟晶岩和片麻岩石英与长石含量均在95%以上，其储集性能胜过变粒岩，尤以伟晶岩脉体为最佳，从郑4-2井岩心各岩性缝洞发育率的统计上，充分证明了这一点。共统计样品77块，岩心总长度为8.69m，开启缝洞发育率为2.45%，充填缝洞发育率为0.8%，总缝洞发育率为3.25%。在组成变质岩的3类岩石中，伟晶岩总缝洞发育率最高，为4.81%，其次是片麻岩，总缝洞发育率为2.94%，变粒岩的总缝洞发育率较低，为2.05%（表7-1）。

表7-1 王庄残丘型变质岩基岩潜山储层岩性与缝洞发育率的关系

2.岩石的润湿性和毛细管压力

王庄储层岩石为亲水性，根据郑4-2井8块岩心分析，吸油为零，吸水为0～78.1%。毛细管压力曲线显示非均质性严重，平均孔隙半径为0.48～4.66μm。

（二）电性特征

前震旦系变质岩与上覆古近系岩性不同，物性差异甚大，反映到电测资料上，其特点也是明显的。

1.变质岩具有三高和三低特征

三高：高电阻率（变质岩50～95Ω·m，古近系和新近系砂、泥岩8～16Ω·m），高自然伽马（变质岩180，古近系和新近系砂、泥岩110），高密度值（变质岩2.5g/cm³，古近系和新近系砂、泥岩2.2 g/cm³）。

三低：低声波时差（变质岩175μs/m，古近系和新近系砂、泥岩300μs/m），低电导率（变质岩1～25s/m，古近系和新近系砂、泥岩100～350s/m），低中子孔隙度（变质岩为0，古近系和新近系砂、泥岩27%）。

总之，变质岩与古近系和新近系沙泥岩接触面的电测曲线有明显的台阶。

2.裂缝在电性上具“二高三低”的特征

二高：高中子孔隙度，高声波时差。

三低：电阻率低，密度值低，微电极幅度低。

（三）储集空间发育特征

1.储集空间类型

王庄残丘型储层在形成过程中受到多种因素的控制和影响，在地壳上升及其造成的构造应力的变化、风化剥蚀作用、大气水的淋滤作用和地下水的溶蚀作用等因素的共同作用下，王庄变质岩储层的储集空间具有如下的发育特点：

根据岩心观察，王庄变质岩储层储集空间类型主要有4种：裂缝、溶蚀孔洞、溶蚀孔隙和晶间孔隙。裂缝主要为地壳上升形成的构造裂缝。从性质上看，构造裂缝主要为张裂缝，张裂缝岩心常呈角砾结构和碎裂结构，岩心碎块大小悬殊，棱角分明，无定向性，裂缝面粗糙。还有些裂缝为张剪性或压剪性。

从规模上看，裂缝主要是微裂缝和细裂缝，微裂缝缝宽小于0.1mm，细裂缝缝宽为0.1～0.5mm。此外还有少量的大裂缝，其缝宽大于1mm，岩心中所见最大裂缝缝宽为4mm。产状上，裂缝以高角度斜交裂缝为主，倾角一般为60°～70°，低角度的次之，一般为30°～40°，水平裂缝和近于水平的裂缝数量很少。风化剥蚀中产生的溶蚀孔洞一般发育在裂缝附近，最大孔径达1cm×2cm，一般在1cm以下。溶蚀孔隙主要是斜长石和黑云母等造岩矿物被大气水淋滤或被地下水、油田水溶解产生的。晶间孔隙主要是裂缝中的钙质、硅质、泥质充填物中的方解石、白云石、石英或粘土矿物的晶间孔隙。

微细裂缝数量最多，含油丰富，是主要的储集空间。溶蚀孔洞、溶蚀孔隙和晶间孔隙相对而言较少，但也有一定数量。对储油有一定的意义。

2.储集空间类型

王庄地区主要的储集类型为裂缝型和孔隙裂缝型。

根据裂缝识别测井资料分析，王庄基岩变质岩储层裂缝走向以北东向为主，也有部分为北西向和南北向。通过岩心观察和薄片观察都可说明，这些裂缝多为张性裂缝，且以高角度缝、低角度缝为主。这种不同方向、不同倾角的张性裂缝互相交织，使裂缝成为王庄变质岩储层主要的储集空间。

上述极其发育的微细裂缝系统，再加上相当数量的溶蚀孔洞、缝和晶间孔隙，构成了本区另一主要的储集类型——孔隙-裂缝型。

3.储层在纵向上和平面上的分布

受多种因素的控制和影响，王庄变质岩储层裂缝发育存在严重的非均质性，岩心观察表明，裂缝的分布不均匀，局部发育处的裂缝密度为1～2条/mm，而在个别井段上，10cm多的岩心却未见一条裂缝。表现在纵向上和平面上的裂缝发育非均质性都是非常严重的（图7-13）。这就导致了储层在纵向上和平面上分布的不均一性。

纵向上，根据岩心观察和分析以及王庄18口井测井解释的统计分析，有如下规律：（1）从整体上看，上部裂缝发育好于下部，即储层主要分布在上部

表7-2至表7-4表明，其缝洞发育率和孔隙度、渗透率的平均值第一段依次大于第二段和第三段。

缝洞发育率：第一段平均为4.49%。第二段平均为2.97%。第三段平均为3.45%（表7-2、7-3）。

表7-2 王庄油田郑4-2井岩心缝洞发育

图7-13 王庄潜山郑4-2井岩心综合图

表7-3 王庄油田郑4-2井岩心缝洞发育率高值数据表

连通孔隙度：第一段平均为2.1%。第二段平均为1.8%。第三段平均为0.9%（表7-4）。

空气渗透率：第一段平均为18.8×10^-3μm²，第二段平均为1.5×10^-3μm²，第三段平均为0.1×10^-3μm²（表7-4）。

表7-4 王庄油田郑4-2井岩心实验室分析数据表

（2）从单井看，储层主要分布在上部，但也有部分地区例外

依据18口井的平均值，总孔隙度和渗透率均为上部好于下部：第一段分别为5.92%和4.1×10^-3μm²，第二段为5.07%和2.0×10^-3μm²，第三段为4.6%和1.1×10^-3μm²。但郑4-1、郑4-6、郑4-10、郑4-12井第一段孔隙度和渗透率的平均值明显不如第二段和第三段，这部分井集中于构造的顶部和北部。

处于构造顶部的郑4-6井，其孔隙度第一段为0.3%～8%，平均3.0%；第二段为0.1%～20%，平均4.5%；第三段为0.1%～14%，平均5.0%。其渗透率第一段为0.1×10^-3～1×10^-3μm²，平均0.5×10^-3μm²；第二段为0.1×10^-3～40×10^-3μm²，平均0.6×10^-3μm²；第三段为0.1×10^-3～10×10^-3μm²，平均0.6×10^-3μm²。

（3）储层在纵向上发育广分布不均一

在裂缝的发育程度方面，通过表7-2至表7-4数据的最大值表明，各井各段都有裂缝发育的部位。但是裂缝发育集中于段内的局部位置上。通过表7-3看出，缝洞发育部位主要集中在第一段，其次为第二段。这样纵向上储层呈不规则的网状分布。

（4）储集性能纵向上迥异，主要表现在各段以及段内的最大值与最小值差别悬殊

上述分析表明王庄变质岩储层纵向上存在十分严重的非均质性。

平面上，由于系统岩心资料缺乏，采用测井资料解释来分析储层的非均质性。用总孔隙度和渗透率分别绘制平面图，即总孔隙度和渗透率各段等值线图（图7-14、7-15）。选取普遍处于含油高度内的第一段平面图做代表性分析，可以看出，平面上王庄变质岩储层发育有如下特点：①山顶附近储层不发育，郑4-6井总孔隙度一般为2%～3%，渗透率一般为0.5×10^-3～2×10^-3μm²；②构造北部储层不发育，总孔隙度一般为2%～4%，渗透率一般为0.35×10^-3～2×10^-3μm²；③东南部及南部郑4井区储层发育，总孔隙度一般为4%～12%，渗透率为2×10^-3～30×10^-3μm²。

图7-14 王庄潜山变质岩总孔隙度等值线图

图7-15 王庄潜山变质岩渗透率等值线图

（5）相邻储层差异较大

郑4-6井与郑4-18井，前者位于山顶，后者稍低，井距230m，而总孔隙度分别为3%和8%，渗透率分别为0.5×10^-3μm²和10×10^-3μm²。郑4-16井与郑4-8井，前者构造位置高，后者低，井距230m，总孔隙度分别为4%和9.5%，渗透率分别为0.6×10^-3μm²和10×10^-3μm²等。

上述说明了王庄变质岩储层平面上的非均质性也是十分严重的。这种非均质性是由储层所处的构造部位决定的。王庄变质岩潜山整体为北西翼缓、南东翼陡的不对称丘形。构造裂缝容易产生在产状变陡的部位。因此储层北部不发育，南部和东南部发育。山顶郑4-6井等部位形成的裂缝，由于剥蚀作用被破坏，剥蚀物被搬运至低处，因此储层不甚发育。