準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油鎖緊點形成規(guī)律

準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油鎖緊點形成規(guī)律

準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾塌陷位于盆地東部。這是一個整體，東北高，西南低，面積約1788公里。1巖頁油“甜味體”的基本特征吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油層系巖石成分復(fù)雜、礦物組分多，儲集層巖性主要有粉砂巖、白云巖和泥巖3大類1.1頁巖油儲層巖性物性預(yù)測通過對20口取心井1120塊巖心常規(guī)孔滲數(shù)據(jù)分析，實測“甜點體”平均孔隙度為5.75%～11.9%，平均滲透率為(0.02～1.26)×10蘆草溝組頁巖油儲層不同巖性物性差別較大，結(jié)合測井解釋數(shù)據(jù)，針對“甜點體”優(yōu)勢巖性，預(yù)測了“甜點體”不同巖性孔隙度的平面分布(圖2)。巖屑長石粉細砂巖平均孔隙度為13.46%，云屑砂巖平均孔隙度為9.12%，砂屑云巖平均孔隙度為9.08%，巖屑長石粉細砂巖平均孔隙度最高。1.2孔喉半徑分布蘆草溝組頁巖油“甜點體”孔隙類型多，形態(tài)多樣，形狀不規(guī)則，孔徑差異較大由表2可見，巖屑長石粉細砂巖孔喉半徑大于100nm的孔隙占比42%，小于50nm的占比38%;云屑砂巖孔喉半徑大于100nm孔隙占比42%，小于50nm的占比40%;砂屑云巖孔喉半徑大于100nm的孔隙占比21%，小于50nm的占比60%。由此可知，巖屑長石粉細砂巖可動用產(chǎn)能最高，云屑砂巖次之，砂屑云巖最差。1.3巖油孔隙類型依據(jù)“甜點體”巖性特征、鑄體薄片及掃描電鏡資料分析，蘆草溝組頁巖油孔隙類型主要為剩余粒間孔、溶蝕粒間孔及溶蝕粒內(nèi)孔(圖5)，存在部分垂直、斜交及網(wǎng)狀微裂縫。這些微裂縫主要是層理縫(紋層縫)與構(gòu)造縫，它們將溶蝕孔隙之間連通起來，對頁巖油的含油性有重要影響。1.4“巖屑石灰粉細砂巖”中“含油飽和度綜合目前生產(chǎn)現(xiàn)狀以及測井解釋含油飽和度的分析數(shù)值，對“甜點體”優(yōu)勢巖性的含油飽和度平面分布進行了預(yù)測(圖6)?！疤瘘c體”不同優(yōu)勢巖性平均含油飽和度差異不大，均在70%左右，生產(chǎn)情況表明巖屑長石粉細砂巖含油性較好，局部含油飽和度可達90%，開發(fā)效果好，對產(chǎn)能貢獻較大;其他優(yōu)勢巖性總體含油飽和度差異不大，對產(chǎn)能的貢獻稍小。分析認為，這是因為砂屑云巖和云屑砂巖中孔隙發(fā)育，巖屑長石粉細砂巖中裂縫發(fā)育，裂縫發(fā)育程度對滲透率有重要影響，同時也表明滲透率對含油性具有控制作用。2影響黃巖油產(chǎn)量的因素頁巖油“甜點體”品質(zhì)是決定產(chǎn)能的核心因素，“甜點體”品質(zhì)與可動流體孔隙度、可動油飽和度、巖石組分和可壓性密切相關(guān)2.1頁巖油體系建設(shè)對蘆草溝組頁巖油來說，含油飽和度并不等于可動油飽和度，可動油飽和度與原油是吸附還是游離狀態(tài)密切相關(guān)。吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油具有大孔親油含油、小孔親水含水的特征，游離油是水平井體積壓裂開發(fā)主要動用部分，本質(zhì)上影響原油狀態(tài)的是孔隙大小和結(jié)構(gòu)，大孔喉是產(chǎn)能建設(shè)的關(guān)鍵因素。根據(jù)核磁測井解釋分析，可動流體孔隙度對應(yīng)核磁弛豫時間大于35ms，進而用弛豫時間來表征可動流體孔隙度的大小，發(fā)現(xiàn)可動流體孔隙與實際產(chǎn)油量成很好的線性關(guān)系(圖7)。2.2礦物質(zhì)量變化可動流體孔隙大小與礦物、元素含量有較好的相關(guān)性。泥質(zhì)含量與含油飽和度呈負相關(guān)，泥質(zhì)含量高的巖石黏土礦物會增加，黏土礦物吸水膨脹會破壞孔隙結(jié)構(gòu)，同時降低含油飽和度(圖8);石英和白云石含量較高的巖石易于形成大孔和裂縫，其含量越高孔隙度越大(圖9)。巖石礦物中白云巖的含量與物性呈正相關(guān)，白云巖脆性較高有利于儲層改造，提高產(chǎn)量3白云巖孔隙度特征吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油“甜點體”在埋藏壓實過程中隨著孔隙水的排出，孔隙度會急劇降低，理論上很難形成有效儲層，但巖心實測部分白云巖儲層孔隙度可達20.4%，這說明成巖過程中溶蝕和構(gòu)造運動對物性具有重要影響。從孔隙結(jié)構(gòu)特征可以看出，可動流體孔隙主要受兩方面因素的影響:裂縫和溶孔的發(fā)育程度。3.1動流體孔隙發(fā)育的溶蝕作用機制根據(jù)頁巖油“甜點體”掃描電鏡和巖心資料分析，可以認為影響可動流體孔隙發(fā)育的溶蝕作用有兩種關(guān)鍵機制:同生—準(zhǔn)同生淋濾作用和酸性流體埋藏溶蝕作用，且埋藏溶蝕是最主要的溶孔成因機制。溶蝕作用發(fā)生條件又主要受沉積環(huán)境和烴源巖生排烴過程雙重影響。3.1.1同生、同生、濕的過濾在湖平面附近，成巖過程中巖石在受到湖水波浪及富含CO3.1.2含含有機物溶液的巖石成分蘆草溝組頁巖油“甜點體”為自生自儲油藏類型，有機質(zhì)含量豐富，有機質(zhì)熱演化過程中會排出大量富含有機酸的溶液，主要通過巖石中的微裂縫、頁理和晶間微孔發(fā)生側(cè)向與垂向運移，同時對方解石、白云石及長石等礦物進行溶蝕，并將溶蝕產(chǎn)物帶出。長石溶解能力隨pH值降低而增強3.2構(gòu)造裂縫的發(fā)育溶蝕作用是影響孔隙度的核心因素，而滲透率是影響可動流體孔隙度的核心因素，這跟裂縫的發(fā)育有重要關(guān)系。裂縫包括構(gòu)造裂縫和層理縫，其中構(gòu)造裂縫的發(fā)育受構(gòu)造因素的控制，局部發(fā)育;而層理縫受沉積環(huán)境的影響，廣泛發(fā)育，因此主要分析層理縫的形成機理。層理縫的形成主要發(fā)生在成巖過程中，不同水動力條件下攜帶沉積物在巖石礦物、顆粒大小、結(jié)構(gòu)組分等方面會有一定的差異性3.3油氣運移對可動油儲層的影響不同地區(qū)、不同構(gòu)造巖相帶具有不同的沉積類型和沉降模式，儲層儲集空間的形成受到成巖作用、壓實作用和溶蝕作用的影響。從油氣生排烴史、壓力和溫度的變化，以及成巖作用中儲集空間的演化等方面進行綜合研究，分析流體—儲集空間的耦合。早成巖A階段原生孔隙發(fā)育，隨著埋深、壓力和溫度的進一步增大，到早成巖B階段巖石由半固結(jié)向固結(jié)狀態(tài)轉(zhuǎn)化，原生孔隙大幅減少，碳酸鹽膠結(jié)物大量形成;中成巖A階段烴源巖開始成熟生烴，這時有機酸流體增加，原生孔隙持續(xù)減少，溶蝕孔隙開始增加。隨著烴類不斷向孔隙注入，地層壓力也逐漸從正常壓力向異常高壓轉(zhuǎn)變。在生烴達到一定程度時，一般發(fā)生在中成巖B階段，溶蝕粒間孔和溶蝕粒內(nèi)孔大量發(fā)育，碳酸鹽類物質(zhì)溶蝕達到一定程度時，會有一定碳酸鹽交代作用發(fā)生，這種膠結(jié)物的出現(xiàn)會使溶蝕作用減弱，孔隙體積略有降低。吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油埋深在2500～4500m左右，因此有局部淺層地區(qū)頁巖油還沒有達到中成巖B階段;隨著油氣的不斷充注，碳酸鹽的膠結(jié)作用和溶蝕作用持續(xù)進行，相互作用，相互影響(圖11)。如前所述，影響頁巖油“甜點體”可動油豐度分布的主要因素是可動流體孔隙度的分布，而影響可動流體孔隙度大小的主要因素是溶蝕孔隙、裂縫的發(fā)育程度以及巖石中泥質(zhì)、石英和白云石含量，因此沉積環(huán)境對可動油豐度分布起決定性影響。吉木薩爾凹陷蘆草溝組主體發(fā)育三角洲、半深湖—深湖泥質(zhì)、深水重力流、云坪、濱湖灘砂和碳酸鹽巖淺灘沉積4影響“甜點體”產(chǎn)能的地質(zhì)因素(1)吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁巖油“甜點體”的優(yōu)勢巖性為巖屑長石粉細砂巖、云屑砂巖和砂屑云巖;孔隙度為5.75%～11.9%，滲透率為(0.02～1.26)×10(2)影響頁巖油“甜點體”產(chǎn)能的主要地質(zhì)因素是可動流體孔隙的分布及巖石組分中泥質(zhì)、石英質(zhì)和白云質(zhì)的含量?？蓜恿黧w孔隙是在同生—準(zhǔn)同生淋濾作用和酸性流體埋藏溶蝕綜合作用下形成的，層理縫溝通溶孔是控制滲透率大小的關(guān)鍵因素。溶蝕孔隙受生烴過程和