Question

储层储集性能影响因素

Answer 1

一般说来，储层受沉积和成岩作用的共同影响。沉积因素是储层形成的基础，成岩作用是在沉积基础之上对储层的改造，二者决定了储层的物性特征。

（一）沉积环境的影响

受沉积体系的影响，不同沉积环境下形成的砂体具有不同的分布特征。准噶尔盆地侏罗系三工河组的砂体分布受多源三角洲沉积体系控制。

准噶尔中部地区侏罗系三工河组辫状河-三角洲具有盆大水浅、源远坡缓、粒粗砂满、水强多源、多期叠置、分布广泛的沉积特点。在浅湖环境下多期河道左右频繁摆动，砂体横向迁移、纵向叠置，拼合成厚层砂岩组合。砂体内部纵向上缺乏泥岩沉积；横向上由于河道砂互相侧切拼合，致使多砂体连通。中1区块侏罗系三工河组二段分上部砂层（

）和下部砂层（

）。这两套砂岩，特别是下部砂岩为一连续的厚砂层，由多期河道砂体叠置而成，是主要的储层及出油层位。其中沙窝地地区的沙1井、征沙村地区的征1井分布于三工河组二段一亚段，莫西庄地区则分布于三工河组二段二亚段上部偏下。油气层的这一分布特点与其砂岩分布特点和沉积相地质条件相一致。

（二）沉积相带的控制

沉积作用对储层物性的影响包括构造和沉积背景，也就是沉积相带对储层物性的控制作用和岩石颗粒组分、粒度以及填隙物中泥质杂基含量等对储层物性的影响。

1.沉积微相

侏罗系储层主要形成于三角洲分支河道、席状砂和扇三角洲等沉积相带中。沉积相带对储层物性控制作用较强。据庄1井统计，三角洲前缘分支河道储层物性明显好于前缘席状砂等相带（表5-7）。

表5-7 庄1井侏罗系沉积相带与储层物性关系

在中1区块的三工河组二段形成扇三角洲、辫状河三角洲、重力流及滨浅湖，分别发育了扇三角洲前缘砂体、辫状河三角洲前缘砂体（包括水下分支河道砂体、河口坝砂体等）、辫状河三角洲前缘滑塌浊积扇砂体及浅湖相的滩坝、砂坪等砂体。平面上，三工河组二段中的辫状河三角洲前缘呈北西向及北东向展布，与该区三工河组沉积时期的物源方向一致。滩坝砂体及重力流浊积扇砂体则呈孤立状态分布于滨浅湖及辫状河三角洲前缘外侧。

不同类型的沉积相带其岩石的结构成熟度差异明显。三角洲前缘水下分支河道砂体和河口坝砂体以分选好的中粗砂岩为主，颗粒骨架抗压作用较强，泥质杂基及塑性矿物含量少，结构成熟度高，导致中成岩次成熟阶段容易被碳酸盐胶结物所充填，随着中成岩成熟阶段A亚期的溶蚀作用而形成很好的次生孔隙，孔隙度为16%～18%，渗透率为（10～100）×10^-3μm²，属于中孔、低渗储层，是本区最好的Ⅰ类储层。辫状河-三角洲前缘席状细砂岩分选较好，泥质含量较低，但粒度细，物性次之，孔隙度可达8%～10%。粉砂岩一般次生孔隙不发育，物性差，一般来看不能作为有效储层，只是物性隔层或者夹层。而阵发性水流所形成的决口重力坝沉积微相的富泥质或者泥砾砂岩其储集物性最差。从沉积微相上看，三角洲前缘水道砂体和河口坝砂体应该是最有利的储集砂体。

2.岩矿特征

储层分析表明，三工河组和八道湾组储层均以中粒砂岩为主。中粒砂岩储层物性优于细粒砂岩，粗粒砂岩的储层物性又好于中粒砂岩（表5-8）。

表5-8 庄1井岩矿特征与储层物性关系

进一步分析发现，石英、岩屑等岩石组分含量与储层孔隙度关系不大，而与渗透率关系密切。石英含量越高，储层渗透率越好；岩屑含量越高，储层渗透率越差。同时，平均粒径与石英含量呈正相关关系，与岩屑含量呈负相关关系，说明岩石颗粒越粗，岩石成分成熟度越高，储层物性越好。

（三）成岩作用的控制

影响本区储层物性的主要成岩事件是压实作用、胶结作用和溶蚀作用。

1.压实作用和胶结作用是储层孔隙损失的重要因素

1）压实作用是原生粒间孔隙损失的主要因素。压实程度受埋藏深度、温度、埋藏时间、异常流体压力、孔隙中流体性质、碎屑成分、粒度和分选性等诸多因素影响。压实作用对储层物性的影响有两个方面：一是当J₁s₂和J₁b₁埋深大于4000m时，砂岩成分成熟度较低、塑性岩屑含量高、抗压能力弱，压实作用造成颗粒之间接触紧密，孔隙结构遭到破坏，颗粒之间喉道为片状和弯片状，特别是在杂基含量较高、分选差的层段，压实作用强烈，粒间孔隙基本消失；二是本区地温梯度较低，砂岩结构成熟度较高，J₁s₂和J₁b₁含油气，因此在一定程度上抑制了压实作用的强度，成熟度高的砂岩中仍然保留了较多的原生粒间孔隙，代表弱压实特征的颗粒间点接触普遍存在，甚至J₁b₁4746.54m和4746.82m处颗粒间仍然保持点接触。

2）胶结作用主要表现为硅质胶结、粘土矿物胶结和碳酸盐胶结。硅质胶结物以次生加大的形式产出，呈不等厚环边包裹颗粒。硅质胶结物主要存在于八道湾组中，含量一般在1%～2%左右；J₁s₂中含量甚少，仅个别样品达到1%。

粘土矿物胶结主要是高岭石的胶结，三工河组和八道湾组中含量为1%～4%，总体较低。粘土矿物胶结作用对孔隙产生的影响是使孔喉缩小，使原来较大的孔隙被分割成为微细晶间孔隙，从而使渗透率大大降低。粘土矿物含量越高，对渗透率的影响越大。

碳酸盐胶结包括方解石胶结和白云石胶结。三工河组碳酸盐含量为1%左右；在八道湾组中部分样品可达6%～8%。

八道湾组胶结物平均含量为4.8%，硅质胶结和碳酸盐胶结是八道湾组岩性致密、储层物性较差的重要因素之一。三工河组胶结物含量较低，平均为2.6%，与储层物性相关分析表明胶结物含量与储层物性基本没有相关关系，对三工河组的储层物性影响甚微。

2.溶蚀作用可以改善储层的储集性能

溶蚀作用在砂岩中普遍发育。溶蚀作用主要表现为骨架颗粒的部分溶蚀。长石，尤其是岩屑的溶蚀现象多样，有些颗粒边缘被溶成港湾状粒间扩大孔、颗粒内溶孔，有些颗粒可以被完全溶蚀成铸模孔状。从显微镜下明显看到烃类物质充填在溶蚀孔中的现象，说明溶蚀作用发生在烃类运移之前，而且烃类的进入对砂岩进一步成岩作用的发生起到了一定的抑制作用，并使砂岩在埋藏深度较大的环境下至今仍能保留有较发育的孔隙空间。

由于原生孔隙和裂缝对物性的贡献远远没有次生溶蚀孔隙的贡献大，因此次生孔隙的发育程度直接影响储层物性的好坏。

镜下观察发现，次生溶蚀孔隙和岩石原始沉积时的结构成熟度关系很密切。一是颗粒粒度的大小影响次生溶孔的分布频率。镜下所见的溶孔都发育在细砂以上级别的岩性之中，并且和颗粒粒度呈正相关关系。以中粗砂岩次生孔隙最发育，面孔率可达13%～15%；细砂次之，可达8%～10%；粉砂粒级以下的岩石不发育次生孔隙或者很少发育。二是受粘土杂基的控制。岩心观察发现，泥砾富集层段岩石中粘土杂基的含量很高。大量粘土杂基等塑性物质的存在，导致岩石在早成岩阶段容易发生机械压实，大量粒间孔隙散失；同时粘土杂基充填于颗粒中间，阻碍了胶结物的沉淀，不利于后期溶蚀作用的发生。所以同样的中细砂岩，若泥质含量高，则次生孔隙发育差或不发育。三是受颗粒的分选磨圆程度的控制。分选好的中粗砂岩次生孔隙最发育；而分选混杂的砾岩、含砾粗砂岩等次生孔隙发育不好。岩石结构成熟度又和沉积微相密不可分。