石南地区白垩系底部砂砾岩储层成岩作用特征及优势储层主控因素分析

摘要

石南地区白垩系清水河组底部砂砾岩储层连片发育,但是油藏却只在石南31、石西12、陆22少数井周围分布.自2004年发现石南31井区油藏后,寻找"石南31型"岩性高效油藏开始进入勘探视野,但后续勘探接连失利,未有重大突破.前人对该区进行的研究主要集中在层序、沉积相和成藏上,对储层研究略显薄弱,对成岩作用的研究更属空白.但是在沉积作用基础上,成岩作用及其差异性是影响储层性质变化的重要因素,不同的成岩类型和强度影响储层空间演化并决定现今储层的物性优劣.因此对该区砂砾岩储层进行成岩作用研究,找到优势储层发育的主控因素对进一步深化勘探具有非常重要的作用.石南地区清水河组底部砂砾岩储层整体表现出中等压实、强碳酸盐胶结和胶结物局部溶蚀的特征。通过研究发现砂砾岩沉积普遍胶结致密，只在断层发育区，溶蚀作用较强，能够很好地改善储层。优势储层表现为受断层控制。如石西12、石南44井附近有断层发育，断层作为流体运移通道，导致其周围溶蚀较强，含油性也很好。研究区断层多为开启性正断层，这些断层及其周围的裂缝可以作为地层流体运动的重要疏导通道。当碱性地层流体通过时，断层及其附近的储层会沉淀大量的碳酸盐胶结物，降低储层的物性。当酸性地层流体通过时，断层附近的储层会发生溶蚀作用，产生大量的次生孔隙（陈世加等，2010；吴孔友等，2005）。断层活动的时期不同，其中运移的流体性质也有所不同。早成岩阶段，储层流体的碱性增强，从而形成有利于方解石沉淀的条件（pH>8～9），成为方解石的主要沉淀期。受压实和各种自生矿物的沉淀和胶结作用的影响，原生孔减少。在早成岩期活动的断层构成良好的碱性流体运移的通道，靠近断层附近的储层容易形成早期碳酸盐胶结带，如清水河组底部的砂砾岩广泛发育的方解石胶结。而到了中成岩阶段A期，地层流体中会有大量有机酸和CO2，此时活动的断层及其附近的断裂系统是酸性流体运移的重要疏导通道，断层附近的储层会形成溶蚀带，而溶蚀带出的碱性离子会在另外一些区带形成晚期碳酸盐胶结，如与砂砾岩相邻砂岩中的铁方解石胶结。由于底部不整合的封挡作用，断层是底部油气向上运移的重要通道。底砾岩段断层发育区下部烃源岩成熟过程中的有机酸可沿断层进入储层，使溶蚀作用较强，储层物性改善。清水河组油藏发育区均有相关不同规模断层伴生，如陆22井、石301、石南44、石西12井。油气可顺着断层向上运移，然后在平面上向构造高部位呈网毯式聚集成藏。