地学前缘 ›› 2021, Vol. 28 ›› Issue (1): 190-201.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.5.18
张琴1,2(), 朱筱敏1,2, 毛凌3, 孙祖宇1, 周琛1, 苏康1, 杨立干4
收稿日期:
2019-12-05
修回日期:
2020-05-19
出版日期:
2021-01-25
发布日期:
2021-01-28
作者简介:
张琴(1973—),女,博士,副教授,地质学专业,主要从事沉积学及储层地质学方面的研究。E-mail: zhangqin@cup.edu.cn
基金资助:
ZHANG Qin1,2(), ZHU Xiaomin1,2, MAO Ling3, SUN Zuyu1, ZHOU Chen1, SU Kang1, YANG Ligan4
Received:
2019-12-05
Revised:
2020-05-19
Online:
2021-01-25
Published:
2021-01-28
摘要:
金湖凹陷戴南组储层总体为一套中低孔-中低渗碎屑储层,次生孔隙是本区最有效、最重要的孔隙类型,而搞清次生孔隙的分布规律及其成因成为下一步有利储层预测的关键。文中综合利用岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜及物性参数等资料,对戴南组储层的岩石类型、物性特征、孔隙类型及次生孔隙分布规律进行了综合分析,并从溶蚀作用的发育条件入手探讨了次生孔隙的成因,以期为下一步有利储层预测和勘探开发提供科学依据。研究认为,金湖凹陷戴南组碎屑岩储层主要发育于三角洲、扇三角洲和滨浅湖,受沉积相带控制,储层类型复杂,以不等粒砂岩、含砾不等粒砂岩、细砂岩及粉砂岩为主,不同地区岩性存在差异。根据岩性三角图,砂岩类型以长石岩屑质石英砂岩为主。砂岩成分成熟度中等偏低,结构成熟度中等。戴南组砂岩孔隙度峰值分布在12.0%~14.0%,渗透率峰值分布在1~10 mD。不同沉积环境和地区储层物性也存在一定差异。三角洲前缘亚相的储层物性最好,平均孔隙度约19.4%,平均渗透率约134.2 mD,岩性以细砂岩为主,主要分布于研究区西部和中部。扇三角洲物性次之,平均孔隙度约12.5%,平均渗透率约6.2 mD,岩性以含砾不等粒砂岩为主,位于桐城断裂带东南部便1井附近。滨浅湖亚相的储层物性最差,岩性以粉砂岩为主,平均孔隙度约8.3%,平均渗透率约2.3 mD。戴南组储层孔隙分为原生孔隙和次生孔隙两大类,以次生粒间溶蚀孔隙为主。溶蚀孔隙包括粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔。粒间溶孔多由粒间碳酸盐胶结物如方解石、白云石、铁方解石等溶蚀后形成,粒内溶孔主要是长石及碳酸盐岩屑被选择性溶解而形成,可见白云石晶粒溶解留下的铸模孔。戴南组储层中的原生孔隙相对较少,主要以石英次生加大后的残余粒间孔的形式存在,发育于埋藏较浅的井如新庄1井、关1-1井。戴南组储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。总体上,在浅于约1 100 m,储层主要处于早成岩A阶段,以原生孔隙为主。在1 100~1 500 m,储层处于早成岩B阶段,形成混合孔隙段。超过1 500 m,储层进入中成岩A阶段,原生孔隙消失殆尽,基本上以次生孔隙为主。戴南组储层存在3个次生孔隙发育带:第一次生孔隙发育带在1 200~1 600 m,分布于埋藏相对较浅-中等的井区;第二次生孔隙发育带分布在1 800~2 800 m;第三次生孔隙发育带在2 900~3 000 m左右。第一、二次生孔隙发育带次生孔隙的绝对值较大,说明溶蚀作用较强。戴南组储层次生孔隙发育与方解石、白云石胶结物的溶蚀及长石碎屑和碳酸盐岩岩屑的溶蚀有关。烃源岩成熟排烃是次生孔隙发育的主控因素;碳酸盐胶结物发育提供了次生孔隙发育的物质基础;长石的溶蚀对次生孔隙发育有一定的贡献;次生孔隙的形成与黏土矿物的相互转化有一定的关系;断裂活动进一步促使了次生孔隙的发育。
中图分类号:
张琴, 朱筱敏, 毛凌, 孙祖宇, 周琛, 苏康, 杨立干. 苏北盆地金湖凹陷古近系戴南组孔隙演化及次生孔隙成因分析[J]. 地学前缘, 2021, 28(1): 190-201.
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图4 戴南组不同沉积亚相平均孔隙度和平均渗透率分布特征
Fig.4 Histogram of average porosity and permeability of different sedimentary facies in the Dainan Formation in the Jinhu Sag
孔隙类型 | 成因 | ||
---|---|---|---|
原生孔隙 | 压缩原生粒间孔 | 原始粒间孔隙经压实收缩而成 | |
胶结剩余粒间孔 | 原始粒间孔隙经胶结后剩余的 粒间孔隙 | ||
杂基微孔隙 | 杂基晶间微孔隙 | ||
次 生 孔 隙 | 溶蚀作用 | 粒间溶孔 | 粒间杂基或胶结物溶蚀形成 |
粒内溶孔 | 颗粒内部部分溶蚀形成 | ||
铸模孔 | 整个颗粒溶蚀形成 | ||
收缩作用 | 贴粒孔 | 沿颗粒边缘溶解形成的线状孔缝 | |
构造作用 | (微)裂缝 | 构造作用形成 |
表1 金湖凹陷戴南组储层孔隙类型划分
Table 1 Classification of pore types of the Dainan Formation in the Jinhu Sag
孔隙类型 | 成因 | ||
---|---|---|---|
原生孔隙 | 压缩原生粒间孔 | 原始粒间孔隙经压实收缩而成 | |
胶结剩余粒间孔 | 原始粒间孔隙经胶结后剩余的 粒间孔隙 | ||
杂基微孔隙 | 杂基晶间微孔隙 | ||
次 生 孔 隙 | 溶蚀作用 | 粒间溶孔 | 粒间杂基或胶结物溶蚀形成 |
粒内溶孔 | 颗粒内部部分溶蚀形成 | ||
铸模孔 | 整个颗粒溶蚀形成 | ||
收缩作用 | 贴粒孔 | 沿颗粒边缘溶解形成的线状孔缝 | |
构造作用 | (微)裂缝 | 构造作用形成 |
图6 金湖凹陷戴南组原生孔隙发育特征 a—新庄1井,1 123.56 m,细砂岩,原生粒间孔发育,孔隙直径50~100 μm;b—关1-1井,1 321.56 m,粉砂岩,原生粒间孔和溶蚀孔发育,孔隙直径20~60 μm。
Fig.6 Characteristics of primary pores in the Dainan Formation in the Jinhu Sag
图7 金湖凹陷戴南组储层粒间溶蚀孔隙和白云石溶蚀 a—早期方解石胶结物和粒内溶蚀为主(天X77井,细砂岩,1 375.56 m);b—早期白云石胶结物溶解为主(关1-1井,1 321.51 m)。
Fig.7 Intergranular dissolution pores and dolomite dissolution in the Dainan Formation in the Jinhu Sag
图8 金湖凹陷戴南组长石粒内溶蚀孔隙 a—长石淋滤(关X4井,2 065.84 m,中砂岩);b—长石淋滤(新庄1井,1 123.56 m,细砂岩)。
Fig.8 Dissolution pores in the feldspar grains from the Dainan Formation in the Jinhu Sag
图11 金湖凹陷戴南组溶蚀作用与有机质伴生现象 关X2井,1 542.94 m,含油粉砂岩(a—粒间溶蚀孔隙发育,粒表发育粒状有机质球;b—粒表有机质球粒放大)。
Fig.11 Association of dissolution and organic matter in the Dainan Formation in the Jinhu Sag
图13 金湖凹陷戴南组早期方解石和白云石胶结物的溶蚀作用 a—粒间方解石胶结物溶蚀作用强,形成连通孔隙(关X2井,1 540.19 m);b—早期白云石胶结物弱溶蚀和后期方解石的二次胶结现象(关X5井,2 779.58 m)。
Fig.13 Dissolution of early calcite and dolomite cements in the Dainan Formation in the Jinhu Sag
图14 阜宁组油气沿着断层直接上排运移至戴南组促使溶蚀作用发育示意图
Fig.14 Schematic diagram showing hydrocarbon migration from the Funing Formation directly upward along the fault to the Dainan Formation in promoting dissolution
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