准噶尔盆地阜北地区头屯河组非均质性综合研究

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.098

摘要/Abstract

摘要：

对准噶尔盆地阜康凹陷北部斜坡区(阜北地区)中侏罗统头屯河组储集层非均质性进行探讨,为研究区头屯河组储集层深入勘探提供指导。综合运用钻测井、岩心描述、薄片、粒度、(恒速)压汞曲线以及核磁曲线等资料,对研究区头屯河组储集层的微观、宏观非均质性以及非均质性的控制因素进行详细分析。结果表明:头屯河组储集层发育2类孔隙结构,造成储层微观非均质性较强;储集层包含3类粒度韵律、2类渗透率韵律以及2类夹层不均匀分布导致层内非均质性较强,分层系数以及砂地比不均导致层间非均质性较强,变异系数、突进系数和非均质性系数反映平面非均质性较强,宏观非均质性整体表现较强。沉积环境和成岩环境对头屯河组储集层非均质性程度都有影响,以成岩环境为主。最终认为研究区勘探目标区为应首选头一段河道砂体主体区域。

关键词: 孔隙结构, 双峰型, 单峰型, 宏观非均质性, 头屯河组

Abstract:

Reservoir heterogeneity of the Middle Jurassic Toutunhe Formation in the northern slope area of Fukang sag was discussed, which was favorable to guide deeper exploration of the Formation. Macro-/micro-heterogeneity and their controlling factors were determined by using substantial amount of data, such as those from drilling, well-log, core descriptions, sections, particle sizes, and constant-rate mercury injection. The results show that two types of pore structures are developed in the reservoirs of the Toutunhe Formation, leading to strong micro-heterogeneity. Reservoirs have three types of particle rhythm, two types of permeability rhythm and two types of interlayers, causing strong interbedded heterogeneity, intraformational and planar heterogeneity for many coefficients, together with strong macro-heterogeneity. Reservoirs of the Toutunhe Formation have strong heterogeneity, which are controlled by sedimentary and diagenetic environment, with the latter being the main controlling factor. Last but not least, the prime exploration target area is likely the central part of channel in the Toutunhe Formation (1^st member).

Key words: pore structure, double-peak type, single-peak type, macro-heterogeneity, Toutunhe Formation

中图分类号:

TE122.2

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图/表 14

图1 研究区位置及区内钻井分布

Fig.1 Geological background of the study area and the distribution of the wells

图2 单峰型孔隙结构表现特征 (a)阜北2井,3 591.42 m,J2t,核磁共振T2图谱;(b)阜北2井,3 590.72 m,J2t,核磁共振T2图谱;(c)阜北3井,3 746.89 m,J2t,核磁共振T2图谱;(d)与图(a)同井同深度的深灰绿色极细粒砂岩薄片(-);(e)与图(b)同井同深度的深灰绿色极细粒砂岩薄片(-);(f)与图(c)同井同深度的紫红色中粒砂岩薄片(-);(g)阜北2井,3 591.42 m,J2t,岩心孔隙半径分布频率直方图;(h)与图(g)同井同深度的喉道半径分布频率直方图

Fig.2 Characteristics of single-peak type pore structure

图3 双峰型孔隙结构表现特征 (a)阜北4井,3 258.72 m,J2t,核磁共振T2图谱;(b)阜北1井,2 906.15 m,J2t,核磁共振T2图谱;(c)阜北3井,3 903.65 m,J2t,核磁共振T2图谱;(d)与图(a)同井同深度的浅灰绿色中粒砂岩薄片(-);(e)与图(b)同井同深度的浅灰绿色细粒砂岩薄片(-);(f)与图(c)同井同深度的浅灰绿色中—细粒砂岩薄片(-);(g)阜北1井,2 906.15 m,J2t,岩心孔隙半径分布频率直方图;(h)与图(g)同井同深度的喉道半径分布频率直方图

Fig.3 Characteristics of double-peak type pore structure

图4 研究区头屯河组平均粒径与标准偏差关系

Fig.4 Relation between standard deviation and average particle size in Toutunhe Formation in the study area

图5 研究区头屯河组相对分选系数与填隙物体积分数的交会图

Fig.5 Relations between relative sorting coefficient and volume fraction of interstitial material in Toutunhe Formation in the study area

图6 研究区头屯河组粒度及渗透率韵律变化特征 (a)阜13井,J2t3;(b)阜15井,J2t2;(c)阜北1井,J2t2

Fig.6 Variation characterization of permeability rhythmic and grain-size of Toutunhe Formation in the study area

表1 储集层非均质性划分标准(有修改)[25]

Table 1 Division standard of reservoir heterogeneity

非均质程度	V_K	T_K	J_K	k
弱	<0.5	<2.0	<2.0	>0.3
中等	0.5~0.7	2.0~3.0	2.0~6.0	0.1~0.3
强	>0.7	>3.0	>6.0	<0.1

图7 研究区头屯河组储集层渗透率非均质性统计

Fig.7 Permeability heterogeneity statistics for the reservoirs of Toutunhe Formation in the study area

表2 阜北地区头屯河组砂岩储层夹层分布特征统计表

Table 2 Statistics of distribution characters on interlayers of sandstone reservoir in Toutunhe Formation in Fubei area

层位	夹层厚度/m	夹层平均密度/%	夹层平均频率/(个/m)
J₂t³	0.5~3.6	42	0.3
J₂t²	0.2~2	35	0.22
J₂t¹	0~2	30	0.19

表3 阜北地区头屯河组分层系数和砂地比统计表

Table 3 Statistical table of stratification coefficient and sandbady density in Toutunhe Formation of Fubei area

层位	分层系数/(层/m)		砂地比/%
层位	范围	平均值	范围	平均值
J₂t³	1~12	6.3	4~70	30
J₂t²	2~16	6.4	13~89	43.8
J₂t¹	0~13	5.9	0~83	39.7

图8 研究区阜16-阜7-阜2-阜15-阜10井头屯河组等时地层格架内砂体对比图(连井线位置见图1)

Fig.8 Contrast of the sandbodies in isochronous stratigraphic framework of Toutunhe Formation between well Ful6 to well Fu10 in the study area

图9 研究区头屯河组砂体厚度等值线图

Fig.9 Thickness contour map of Toutunhe Formation sandbodies in the study area

图10 研究区头二段砂体物性及非均质性系数等值线图

Fig.10 Contour maps of the coefficients of anisotropy, porosity and permeability in Toutunhe Formation (2nd member) in the study area

表4 阜北地区头屯河组砂岩碎屑成分及平均质量分数统计表

Table 4 Statistics of average mass fraction and clastic composition in Toutunhe Formation in Fubei area

层位	样品数/ 个	石英/%		长石/%		岩屑/%		Q/(F+R)
层位	样品数/ 个	平均	范围	平均	范围	范围	平均	范围	平均
J₂t³	10	15.7	0~27	14.3	0~24	51~100	70	0~0.36	0.2
J₂t²	18	25.4	10~68	24.4	16~38	11~60	50.3	0.1~2.19	0.44
J₂t¹	12	20.7	0~31	18.8	0~27	48~100	60.8	0.16-0.45	0.3

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