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海相碳酸盐岩储层基本特征

来源:碳中和网
时间:2021-05-04 22:02:28
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海相碳酸盐岩储层基本特征?

中国海相盆地发育多套碳酸盐岩储层(见表1-1),它们主要构成天然气储层,在油藏储层中所占比例很小。

1.海相碳酸盐岩时代老,经历复杂的成岩作用,储集空间以溶蚀孔洞和裂缝为主,物性、厚度变化大

中国海相碳酸盐岩主要集中在下古生界,甚至包括中上元古宇,其次是上古生界—三叠系,新生界等年轻碳酸盐岩仅在珠江口等东部大陆架盆地可见。

古生代甚至早、中三叠世碳酸盐沉积物,在多期升降作用影响下,其埋藏、表生成岩作用反复发生,并进行叠加改造。四川、塔里木、渤海湾盆地碳酸盐岩储层大多经历了反复埋藏-抬升过程,成岩历史极为复杂,孔隙演化经历了多次胶结充填和溶蚀扩大作用。

图4-20 四川盆地川东气区大、中型气田分布和志留系生气中心关系图

这些时代较老的碳酸盐岩多已进入成岩晚期,基质孔隙度、渗透率低,有效厚度小,与风化溶蚀、白云岩化、构造破裂作用密切相关的孔洞-裂缝型储层占有很大比例,其储集物性变化很大,有效储层厚度一般不大。例如,鄂尔多斯盆地奥陶系储层仅集中于50~65 m厚的风化壳,有效储层厚10~26 m。

中国海相碳酸盐岩储层储集空间多为复合型,孔、洞、缝往往联为一体,一般具有双重孔隙度、双重渗透率。各类孔、洞为主要储集空间,裂缝为主要渗滤通道,其初期产量普遍较高,但不易稳产。四川盆地260个气藏中,单一孔隙型与裂缝型气藏只分别占6%和9%,而裂缝-孔隙(洞)型、孔隙(溶孔)-裂缝型占85%;塔里木盆地奥陶系储层包括裂缝型、洞穴型、裂缝-孔洞型及孔洞-裂缝型等;鄂尔多斯盆地奥陶系主要为孔隙型和裂缝-孔隙型;珠江口盆地第三系礁灰岩储层主要为孔隙型,孔隙以溶孔为主。一般地,孔隙型碳酸盐岩(主要是白云岩)储层更有利于形成大中型油气田,如川东石炭系孔隙型藻白云岩和角砾状白云岩储层,孔隙度大于5%,有效厚度15~40 m,已先后发现7个大中型气田(藏);四川相国寺气田下三叠统嘉陵江组藻屑含灰质白云岩,其孔隙度可达27%~30%,大池干井气田石炭系泥晶砂屑白云岩孔隙度12%~14%。

2.碳酸盐岩孔隙发育受沉积、成岩及构造作用控制

时代越新的储层,沉积环境对储集物性的控制作用越明显,时代越老的储层,受成岩(包括构造作用)的影响就越大。沉积作用是原生的、内在的因素,成岩作用是次生的、外部的因素。

台地边缘礁(滩)、台内点礁(滩)和潮坪环境的碳酸盐岩储层一般较好。台地边缘高能区水体浅,适于造礁生物的繁殖和礁体形成,常发育内碎屑滩,如鲕粒滩、生屑滩、砂屑滩等。礁滩沉积体一方面具有较发育的骨架间或粒间孔隙,另一方面因泥质含量低、质纯,有利于溶蚀作用和破裂作用发生,有助于储层的改善。扬子克拉通台地边缘藻礁)、藻滩)、鲕滩)、碳酸盐角砾岩(Z2、、O1 )是储层发育的有利相带(图4-21)。塔里木盆地塔中1号断裂带上盘及塔北轮南地区中—下奥陶统台地边缘礁滩相碳酸盐岩发育,原生孔隙虽遭后期破坏丧失较多,但该相带有利于溶蚀、破裂作用,即经后期次生改造可形成有利的储集岩。从这些储层中已获得高产工业油气流。潮间带和潮上带微-粉晶白云岩晶间孔是主要孔隙类型,可构成较好的孔隙性储层。

在地质历史时期,因构造抬升、剥蚀、风化淋滤、溶蚀等,形成古岩溶带,使储层得以改善。古岩溶带深度各地不一。塔里木盆地奥陶系岩溶带深度大于300 m;四川盆地石炭系、鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶带深度仅几十米。岩溶带主要包括地表岩溶带、上部垂直渗流带和下部水平潜流带,造成溶蚀孔洞发育。鄂尔多斯盆地奥陶系基质孔隙度普遍小于2%,由于其顶部遭受了1.3亿年的风化剥蚀及淡水淋滤作用,形成了一套储集性能良好的储集体,岩溶斜坡岩溶储层最发育(图 4-22),构成中部气田的产层,平均孔隙度8%~10%,高者可达23%,渗透率(0.1~100)×10-3μm2。

图4-21 碳酸盐岩储集岩分布模式示意图

构造运动不仅使地壳抬升、形成古岩溶,还可以通过变形形成裂缝、断裂,改善储层,并可以使地下水沿裂缝进一步溶蚀,增加孔隙空间。

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