胜北洼陷三间房组致密砂岩气藏有利储层特征与成岩相_付强.pdf

第30卷第1期胜北洼陷三间房组致密砂岩气藏有利储层特征与成岩相付强1，肖冬生2（1.湖北开放大学，湖北 武汉430073；2.中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院，新疆 哈密839009）基金项目：中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司科研与技术攻关项目“吐哈探区基础地质研究”（2021E0101）摘要吐哈盆地台北凹陷胜北洼陷中侏罗统三间房组发育致密砂岩凝析气藏，油气勘探潜力巨大。通过岩心描述、薄片观察、扫描电镜分析等手段，系统分析了胜北洼陷三间房组的沉积和储层特征，开展成岩作用与成岩相研究。研究表明：胜北洼陷三间房组储层岩石类型为长石岩屑砂岩（约占70%）和岩屑砂岩（约占30%），为强非均质性特低孔特低渗致密砂岩储层；以细砂岩为主，颗粒支撑，孔隙型胶结，成分和结构成熟度都较低，储层砂岩以压实、胶结等成岩作用为主；储层物性是气藏富集的关键因素，主要受成岩作用和沉积微相类型影响，绿泥石胶结和成岩后期裂缝改造是优质储层发育的重要特征；三间房组二、三段为储层发育有利层段,共发育4种成岩相类型，其中有利于有效储层发育的成岩相有2种，分别为绿泥石粒间孔成岩相和高岭石溶蚀孔、粒间孔成岩相。关键词凝析气藏；储层；成岩相；胜北洼陷；吐哈油田中图分类号：TE122文献标志码：A收稿日期：20220708；改回日期：20221106。第一作者：付强，男，1980年生，讲师，硕士，研究方向为油气勘探开发。E-mail：。引用格式：付强，肖冬生.胜北洼陷三间房组致密砂岩气藏有利储层特征与成岩相J.断块油气田，2023，30（1）：916，30.FU Qiang，XIAO Dongsheng.Favorable reservoir characteristics and diagenetic facies of tight sandstone gas reservoir of Sanjianfang Formation inShengbei SubsagJ.Fault-Block Oil&Gas Field，2023，30（1）：916，30.Favorable reservoir characteristics and diagenetic facies of tight sandstone gas reservoir ofSanjianfang Formation in Shengbei SubsagFU Qiang1,XIAO Dongsheng2(1.Hubei Open University,Wuhan 430073,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Tuha Oilfield Company,PetroChina,Hami 839009,China)Abstract:Tight sandstone condensate gas reservoirs are developed in the Middle Jurassic Sanjianfang Formation in Shengbei Subsag,Taibei Sag，Tuha Basin,with huge oil and gas exploration potential.The sedimentary and reservoir characteristics of SanjianfangFormation in Shengbei Subsag are systematically analyzed by means of core description,thin section observation,scanning electronmicroscope analysis,and the study of diagenesis and diagenetic facies is carried out.The results show that the reservoir rock types ofSanjianfangFormationinShengbeiSubsagarefeldspathiclithicsandstone（about70%）andlithicsandstone（about30%）,whicharetightsandstonereservoirswithstrongheterogeneity,ultra-lowporosityandultra-lowpermeability.Itisdominatedbyfinesandstones,supportedbygrains,cementedbypores,withlowcompositionandtexturematurity.Thereservoirsandstonesaremainlydiageneticprocessessuchascompaction and cementation.Reservoir physical property is the key factor for gas reservoir enrichment,which is mainly affected bydiagenesis and sedimentary microfacies types.Chlorite cementation and post diagenetic fracture reconstruction are importantcharacteristicsofhigh-qualityreservoirdevelopment.ThesecondandthirdmembersofSanjianfang Formationare favorable forreservoirdevelopment,and there are 4 types of diagenetic facies developed.Among them there are 2 diagenetic facies favorable for effectivereservoir development,namely chloriteintergranular pores diagenetic facies and kaolinitedissolution pores and intergranular poresdiageneticfacies.Key words:condensate gas reservoir;reservoir;diagenetic facies;Shengbei Subsag;Tuha Oilfield0引言胜北洼陷位于我国新疆吐哈盆地台北凹陷西部，油气资源丰富，发育多套生储盖组合，成藏条件良好，是台北富油气凹陷中面积最大的沉积洼陷12。前期勘探发现的油气均位于洼陷周缘正向构造带和胜北“洼中隆”构造浅层3，三间房组以常规构造油气藏为主。洼陷断块油气田FAULT-BLOCK OIL GAS FIELDdoi:10.6056/dkyqt2023010022023年1月断块油气田2023年1月区三间房组埋深普遍大于4 000 m，储层致密，前期钻井多见低产油气层和干层。近年来，借鉴非常规油藏水平井和体积压裂技术思路4，胜北洼陷三间房组勘探获得工业突破，并已成为规模增储建产重点领域。胜北洼陷三间房组油气藏类型为致密砂岩凝析气藏，储层物性控制着油气富集。前人在胜北洼陷区侏罗系构造57、烃源岩89、层序与沉积演化1011、油气藏特征1214和储层特征1516等方面做了很多研究，确定三间房组三角洲砂体发育，属于溶蚀孔发育的致密砂岩储层，其下伏煤系地层提供了充注的烃源，储层物性是控制油气藏的关键因素之一。但是，对三间房组储层微观特征和成岩相的研究并不多见，而储层特征与成岩相相结合的研究是有效揭示储层展布规律的重要方法。为此，本文以吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统三间房组储层为研究对象，在总结归纳前人研究成果的基础上，通过岩心观测、铸体薄片、扫描电镜等手段，系统分析了胜北洼陷区三间房组储层特征，总结了成岩作用与沉积相及孔隙结构的关系，确定了不同成岩相的储集特征及分布规律，为后续油气勘探和井位部署提供了有力依据。1区域地质概况胜北洼陷呈东西条带状展布，面积约2 100 km2（见图1a）。胜北洼陷构造相对复杂，现今构造格局系印支期形成的古斜坡构造被燕山运动抬升和喜马拉雅运动强烈隆升改造复合叠加1718。吐哈盆地在侏罗纪呈北深南浅的特征，自西向东分别为吐鲁番坳陷、了墩隆起和哈密坳陷19，胜北洼陷位于西部的吐鲁番坳陷内。台北凹陷内部呈东西分块、南北分带的特征，自北向南分别为北部山前逆冲断阶带、中央扭动背斜带、南部火焰山七克台前锋逆冲背斜带；近南北向的平移断层将台北凹陷切割成红台、小草湖、丘东、胜北、葡北和胜南等6个断块20。研究区发育的上冲和走滑断裂构造为中下侏罗统油气提供了良好的运移通道。a研究区位置bT2井三间房组沉积相综合柱状图图1研究区位置和T2井三间房组沉积相综合柱状图Fig.1Location of the study area and integrated histogram of sedimentary facies of Sanjianfang Formation from Well T2侏罗系在盆地内广泛发育，特别是在台北凹陷内，侏罗系地层沉积厚度大，发育较为全面，累计厚度可达4 500 m，主体为一套河流三角洲湖泊相的砂泥岩及沼泽相的含煤系建造。研究区三间房组储层岩性主要为一套辫状河三角洲前缘环境的砂岩、砂砾岩夹砂质泥岩、泥岩组合（见图1b），地层厚度230350 m。三间房组二、三段生储盖组合条件相对较好，为三间房组主要含油气层段，也是本次研究的主要目的层段。2沉积储层特征2.1沉积特征胜北洼陷三间房组为中侏罗统第2套地层，主要发育于台北凹陷、托克逊凹陷、了墩隆起北部等地区，在台北凹陷最为发育，地层厚度可达1 200 m。胜北洼陷三间房组的物源主要来自南部鲁克沁斜坡，地层展布受沉积相带控制，由南向北逐步增厚，地层厚度在5001 000 m。三间房组沉积期发育辫状河三角洲沉积体系，其岩性主要为杂色、灰色、深灰色泥岩与粉砂岩、细砂岩、砂岩互层，主体为三角洲前缘沉积，其次为三角洲平原沉积21，发育分流河道、河口坝、分流间湾等多个沉积微相，其中，水下分流河道是最主要的储集体1516。研究区三间房组砂岩中杂基含量低，沉积作用主要通过砂岩粒度和分选性控制储层物性。10第30卷第1期2.2岩石学特征根据15口钻井221件薄片鉴定分析，采用曾允孚等的砂岩成因分类方案，胜北地区中侏罗统三间房组砂岩储层主要为长石岩屑砂岩（占比70.14%），其次为岩屑砂岩（占比29.86%）。薄片鉴定和统计显示：碎屑组分中岩屑体积分数最高，为35%52%，平均48%；其次为石英，体积分数为26%37%，平均28%；长石类碎屑体积分数最低，为17%28%，平均24%（见图2）。岩屑主要为酸性喷出岩和凝灰岩等岩浆岩，而变质岩和沉积岩岩屑少见。研究区三间房组储层岩性以粒径0.10.4 mm的细砂岩为主，含少量中粗砂岩，颗粒支撑，孔隙型胶结为主，含部分压镶型胶结，颗粒间以点线接触关系为主，磨圆度以次棱角状为主，成分成熟度指数仅为38.9%，整体表现为成分成熟度和结构成熟度双低的特征。储层填隙物类型差异不大，杂基以泥质沉积为主，含量较低，胶结物主要为铁方解石和高岭石，平均体积分数均较低，分别为1.67%和1.38%，同时含有少量的绿泥石、自生石英和长石。石英砂岩；长石石英砂岩；岩屑石英砂岩；长石砂岩；岩屑长石砂岩；长石岩屑砂岩；岩屑砂岩图2胜北地区三间房组砂岩类型三角图Fig.2Triangular diagram of sandstone type of Sanjianfang Formation inShengbei area2.3孔隙特征胜北地区三间房组储层孔隙类型复