柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征

1、柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征第37卷第5期成都理工大学(自然科学版)V.1.37N52010年10月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(Science&TechnologvEdition)Oct.2010文章编号167l_9727(2010)05049407柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征付玲张子亚付锁堂宫清顺.黄革萍.(1.西北大学地质学系,西安710069;2.中国石油青海油田分公司,甘肃敦煌7362023.中国石油杭州地质研究院,杭州310023)摘要昆北油田位于柴达木盆地西南区的昆北断阶带,路乐河组是该油

2、田重要的产油层系.通过对路乐河组的岩性,沉积构造,粒度,重矿物和测井相研究,认为路乐河组是一套退积型的辫状三角洲沉积,发育辫状三角洲平原,前缘亚相,微相类型包括(水下)分流河道,席状砂,河口坝,泛滥平原,分流间湾等;沉积相平面晨布呈自南西向北东的扇形,平面上发育两期分支体系;储层岩性包括砾状砂岩,中粗砂岩及细砂岩等,储层成分成熟度中等,结构成熟度低,储集空间以原生粒问孔为主,见少量次生溶孔,成岩粒内缝;储层物性整体较好,属中低孔,中低渗型储层.压实作用是储层物性的主控因素,储集性能主要受沉积相带,杂基含量和成岩作用控制.关键词沉积储层;路乐河组;昆北油田;柴达木盆地分类号TE122.23文献标

3、识码A辫状三角洲是由辫状河体系前积到停滞水体中形成的富含砂和砾石的粗碎屑三角洲】.不同规模的辫状三角洲沉积在中国中,新生代含油气盆地大量发育并成藏,如准噶尔盆地克拉玛依油田下侏罗统八道湾组油藏【,胜利油田孤东矿区第三系沙河街组油藏,塔里木盆地库车拗陷古近系库姆格列木群底砂(砾)岩段,白垩系巴什基奇克组和舒善河组油层5等,它们已成为中国碎屑岩油气勘探的重要沉积体系之一.2009年柴达木盆地西南地区切602井获工业油流,揭示了昆北油田切6区路乐河组油藏为岩性油藏.目前在路乐河组辫状三角洲沉积体系中发现了切6区,切16区2个油藏.由于受资料限制,前人对柴达木盆地西南地区路乐河组沉积储层研究较少,本文

4、通过大量详实的资料,解剖了路乐河组沉积相及储层发育特征,从而对该区的油气勘探生产具有重要意义.1区域背景昆北油田位于柴达木盆地西部祁漫塔格山北缘的昆北断阶带上.昆北断阶带是在古生代变质岩和海西期花岗岩复合基底之上,继承性发育起来的一个古构造,是昆仑山隆升向盆地挤压形成的昆北大逆断裂主控的断阶构造.新生代古近纪西高东低,新近纪构造返转,西部沉降东部抬升,这一构造过程形成了众多的构造,岩性圈闭.昆北断裂上盘埋深2km左右,下盘埋深46km.断裂带上盘由断裂分隔,平面上呈分块状.研究区位于北倾斜坡背景上由反冲断层控制的断鼻或断背斜构造带上(图1).收稿日期20100106作者简介付玲(1989一),

5、女,地质学专业,Email:465297887qq.corn.第5期付玲等:柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征?495?本区路乐河组地层(E+)残余厚度为92200m,与下伏基岩地层的花岗岩,变质岩呈区域角度不整合接触,与上覆干柴沟组亦呈角度不整合接触.依据层序地层学原理和岩性一电性组合特征,路乐河组被划分为1个三级层序,3个四级层序.研究区内切16井区位于古隆起区,缺失早期的工层序地层.2沉积特征沉积相研究的主要依据是相标志及纵向组合序列口.本次研究所采用的沉积相标志包括岩性,沉积构造,重矿物,粒度及测井相标志.2.1主要相标志a.岩性特征:岩屑录井,取心资料揭示,路乐河组主要发育砂

6、砾岩,砾状砂岩,中一粗粒砂岩,细砂岩,粉砂岩和泥岩等.总体表现为氧化色特征,早中期分选较差,后期分选中等一好,反映了早中期水上沉积,后期水下沉积的演变过程.b.沉积构造:路乐河组沉积构造多样,发育交错层理,粒序层理,水平层理,块状构造,变形层理,冲刷构造,生物扰动构造,虫孔等.层理与岩性的不同组合是判断沉积微相的重要依据,根据岩性与沉积构造的组合,将路乐河组岩石类型划分为3大类7小类(表1).表1昆北油田路乐河组主要岩石类型及特征Table1RocktypesandcharacteristicsofLuleheFormationintheKunbeioilfield岩石类型沉积构造成因解释砂砾

7、颗粒支撑,点接触粒序层理,交错层理,分流河道岩式底部冲刷一充填构造粗中砂岩,底部含砾石,定向排列交错层理,斜层理分流河道砂细砂岩,含砾低角度交错层理分流河道岩中细砂岩逆递变层理河口坝极细砂岩,粉砂岩斜层理,水平层理席状砂褐色泥岩夹砂岩块状层理,透镜状层泛滥平原,泥岩条带理分流间湾C.粒度:研究区路乐河组粒度曲线以两段式或复杂的两段式为主(图2),以跃移质和悬移质组成,一般不存在推移质,悬移质的质量分数在30左右,甚至可以达到45以上,截点突变.这两种粒度特征反映三角洲沉积环境下的分流河道和河口坝等成因环境.d.测井相:研究区测井曲线形态主要包括箱形,钟形,漏斗形,齿化箱形,齿状,平直状,层间接

8、触关系为突变和渐变接触.图2昆北油田路乐河组粒度概率累积曲线特征Fig.2'GrainsizeprobabilitycumulativecurveofLuleheFormationintheKunbeioilfie1d第5期付玲等:柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征?497?2.3沉积相平面展布通过重矿物,轻矿物,古水流恢复,稀土元素等物源分析方法可知,研究区路乐河组物源方向来自南部的祁漫塔格物源.结合古地貌,砂地比平面分布等,恢复路乐河组沉积古面貌,主体发育南西一北东向展布的辫状三角洲沉积,伴随可容空问与沉积物补给速率比值的不断变化,不同砂层组沉积期的砂体形态,规模及平面展布

9、特征不尽相同.路乐河组沉积期,研究区主体位于辫状三角洲平原和前缘亚相,主要发育2期辫状三角洲分支体系.一支位于西侧的切16一切163一切15井,主河道位于切16一切161一切163井一带,该分支体系整体位于平原亚相带,切15井前端位于水下前缘亚相;东部一支位于切17一切14一切6一切13井,主体为平原亚相,往前端切1一切613一切8井过渡为前缘亚相.该体系分别向北西,北东向发育4支主要的复合分支水道,主水道分别位于切14井,切617一切602一切605一切606井,切13一切8,切13井东.两期分支体系间的切4井区是持续古隆起区,起到分隔两支水系的作用,该区的路乐河组砂体不发育(图4).3储层

10、发育特征3.1储层岩石学特征路乐河组储层具有成分成熟度中等一低,结构成熟度中一差,杂基与胶结物含量低,粒度粗细不均,成岩作用弱等基本特征n引.砂岩类型主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩(图5),少量的长石岩屑砂岩,石英平均质量分数为38,长石平均质量分数为39,岩屑平均质量分数为23;成分成熟度指数(Q/F+R)值分布范围为0.351.08,平均值为0.63,显示出成分成熟度中等偏低的特点.砂岩碎屑颗粒磨圆程度以次棱角状一次圆状为主,分选性中等,多以孑L隙胶结为主,颗粒以点一线接触,线一点接触为主,显示出结构成熟度中等偏差的特点.储层砂岩中杂基和胶结物含量低,杂基的质量分数在15之间,局部样品高达1

11、5以上;胶结物的质量分数平均在5.2,类型有方解石,白云石,硬石膏及少量的沸石和石英加大.3.2储层物性特征储层物性是决定储层储集性能的关键,其直观的表述为孔隙度和渗透率的大小.据研究区储层物性资料分析统计,路乐河组孔隙度变化范围为1.922.0,平均为11.5,峰值集中在7.514.0;渗透率变化范围为0.01×10501.5×10_m,平均为3.6×10_m,峰值集中在0.5×101O×10一"m(图6).按照石油行业标准属于中低孔,中低渗型储层.3.3储层孔隙特征a.孑L隙类型:大量铸体薄片与扫描电镜研究表明,路乐河组储层砂岩孔

12、隙发育,分布比较均匀,孔隙连通性中等.储集空间类型主要以原生粒间孔为主,见少量次生溶孔和微裂缝等(图7).图4昆北油田路乐河组沉积相平面分布图Fig.4SedimentaryfaciesdistributionofLuleheFormationintheKunbeioilfield第5期付玲等:柴达木盆地昆北油田路乐河组沉积相及储层特征?499?90%60%30%切615井切612井切609井切608井切607井图8昆北油田切6区路乐河组储层子L隙类型Fig.8PoretypesoftheLuleheFormationreservoirofWellQie6intheKunbeioilfield

13、图9昆北油田路乐河组储层物性与杂基含量关系Fig.9RelationshipbetweenmatrixcontentandphysicalpropertiesoftheLuleheFormationreservoirofWellQie6intheKunbeioilfield充填于原生孔隙,使原生孔隙快速减少;并且粒间较高的泥质杂基含量也可以使孔隙水流动不畅,胶结作用强,溶蚀作用减弱,使储层物性变差.从成岩角度分析,压实作用是储层物性的主控因素,胶结作用相对较弱.路乐河组胶结以及杂基的含量相对较高,但仍以压实作用为主,平均压实损失孔隙为14.8,占原始孔隙的37.0;胶结物平均减孔量占6.3%;

14、储层砂岩的溶蚀作用较弱,平均增孔在12.昆北油田路乐河组优质储层主要分布在主河道和分支河道发育的区域,呈北东方向展布,切6区储层物性好,具有明显的连片分布特征;切16区则受分支河道的岩性控制,砂体具有连续性,储层物性好.在断裂及不整合面疏导体系沟通下,油气优先运移至储集性能较好的辫状三角洲(水下)分流河道砂体并聚集成藏,形成构造背景控制下的构造一岩性油藏.4结论a.昆北油田路乐河组发育退积型的辫状三角洲沉积,发育辫状三角洲平原,前缘亚相,微相类型包括(水下)分流河道,席状砂,河口坝,泛滥平原,分流间湾等;沉积相平面展布呈自南西向北东的扇形,平面上发育两期分支体系.b.储层岩性包括砾状砂岩,中粗

15、砂岩及细砂岩等,储层成分成熟度中等,结构成熟度低,储集空间以原生粒间孔为主,储层孔隙结构中等,储层物性属中低孔,中低渗型储层.C.压实作用是储层物性的主控因素,储集性能主要受沉积相带,杂基含量和成岩作用控制.参考文献I-1赵澄林,朱筱敏.沉积岩石学M.北京:石油工业出版社,2001.2于兴河.碎屑岩系油气储层沉积学M.北京:石油工业出版社,2008.3朱水桥,林军,金萍,等.克拉玛依油田八区八道湾组辫状河三角洲相的识别及特征J.石油天然气,2007,29(5):5862.4李维锋,高振中,彭德堂.胜利油田孤东矿区第三系沙河街组辫状河三角洲沉积J.成都理工学院,2002,29(5):511514

16、.5张丽娟,李多丽,孙玉善,等.库车坳陷西部古近系一成都理工大学(自然科学版)第37卷白垩系沉积储层特征分析J.天然气地球科学,2006,17(3):355360.6赵东升,张敏,张道伟.柴达木盆地西部地区古,新近系油源成熟度J.沉积,2005,25(2):319324.E73罗群,庞雄奇.柴达木盆地断裂特征与油气区带成藏规律rJ.西南石油学院,2003,25(1):15.E83高先志,陈发景,马达德,等.中,新生代柴达木北缘的盆地类型与构造演化EJ3.西北地质,2003,36(4):1624.9陈国民,万云,张培平,等.柴达木盆地昆北断阶带圈闭特征J.西南石油大学:自然科学版,2o10,32

17、(4):3943.E1o梅志超.沉积相与古地理重建M.西安:西北大学出版社,1994.113纪有亮.层序地层学EM.上海:同济大学出版社,2OO5.D22吴胜和,熊琦华.油气储层地质学M.北京:石油工业出版社,1998.13马达德,寿建峰,胡勇,等.柴达木盆地柴西南区碎屑岩储层形成的主控因素分析EJ.沉积,2005,23(4):589595.E14寿建峰,张惠良,斯春松,等.砂岩动力成岩作用M.北京:石油工业出版社,2O05.CharacteristicsofthesedimentaryfaciesandreservoirsinLuleheFormationoftheKunbeioilfiel

18、dinQaidamBasin,ChinaFuLing,ZHANGZiya,FUSuotang.,GONGQingshun.,HUANGGeping.1.DepartmentofGeology,NorthwestUniversity,Xi'an710069,China;2.QinghaiOilfieldBranchofCNPC,Dunhuang736202,China;3.HangzhouInstituteofGeology,CNPC,Hangzhou310023,ChinaAbstract:SedimentarytypeandreservoircharacteristicsofLule

19、heFormationareimportantinexplorationduetoitsprimaryroleintheKunbeioilfield.TheKunbeioilfeldislocatedintheKunbeistepfaultzoneofthesouthwestpartofQaidamBasin.Thereservoirisgenerallystudiedusingcores,thinsections,wellloggingsandtestingdataonthebasisofstratigraphyinthispaper.ItisrevealedthattheLuleheFormationrockisasetofretrogradatingbraiddeltasediments.Theplainandfrontsubfaciesaredevelopedinthisarea,includingdistributarychannels,sheetsands,mouthbars,floodplainandinterdistributarybays.Thesedimentaryfacies,includ