柴西狮子沟地区古近系下干柴沟组混积岩储层特征及影响因素分析

摘要/Abstract

摘要：

柴西地区属于柴达木盆地咸化湖盆沉积中心,柴西咸化阶段持续时间长、湖盆分布范围广,渐新统湖相混积岩具有重要勘探潜力。通过对狮子沟地区样品进行岩心观察、岩石薄片鉴定及扫描电镜、电子探针分析,研究储层岩性、物性及储集空间特征,分析储层影响因素及形成机理。狮子沟地区储层具有混合沉积的特征,岩石矿物成分主要为碳酸盐岩和碎屑颗粒,但两者的相对含量均未超过50%;混积岩成因类型为相混合,以组构混合岩为主,见层系混合岩及少量生物混合岩,样品普遍含有盐类矿物。储层为特低渗-特低孔储层,连通性差,X衍射成分分析碳酸盐岩含量为10.9%~47.0%,平均为32.1%,同时孔隙度与碳酸盐岩含量具有很好的正相关关系;样品的储集空间主要为盐类矿物溶蚀孔、白云石晶间孔及裂缝;影响储层发育的主要成岩作用为胶结作用和白云石化作用,尤其盐类矿物胶结抑制了后期成岩作用,形成局部高压;灰质含量高及咸化环境为白云石化作用发生的重要条件,压实弱,先后两期的胶结作用,特别是晚期胶结的盐类矿物为溶蚀作用发生的主要部位。

关键词: 柴西狮子沟, 盐类矿物, 混积岩, 储层影响因素

Abstract:

Western Qaidam Basin belongs to the sedimentary center of the saline lake basin in Qaidam Basin. Salinization stage of the western Qaidam Basin lasts for a long time, and the lake basin is widely distributed. Therefore the Oligocene lacustrine carbonate rock has great exploration potential. Based on core observation, rock slice identification, and the analysis of scanning electron microscope and electron spectrum of the samples of Shizigou area, the features of reservoir lithology,reservoir physical property and reservoir space are studied, and reservoir influential factors and forming mechanism are analyzed. The main conclusions are as follows. (1) The reservoir has characters of mixed deposit. The mineral composition is mainly carbonate and clastic grain, but neither of relative content is over 50%. The genetic type of mixed carbonate-siliciclastic rock or sucession is facies mixed. Fabric mixed is the main type, layer series mixed is the second type, and a few biological mixed type is found. The samples generally contain saline minerals. (2) The results of physical property analysis and X diffraction components testing show that the reservoir is super-low permeable and super-low porous, and its connectivity is poor. The content of carbonate rock composition is in the range of 10.9% to 47.0%, with an average of 32.1%. At the same time, porosity and carbonate content have a good positive correlation. (3) The reservoir space of the samples is mainly saline mineral dissolved pore, dolomite intercrystal pore and fracture. (4) The diagenesis of the reservoir is mainly cementation and dolomitization. Especially the cementation of the saline minerals suppresses the later diagenesis, forming local high pressure. The important conditions of dolomitization are high carbonate content and saline environments. The compaction of reservoir is weak. The reservoir experiences two cementation periods. The saline minerals which cementated in the later period are the main dissolution parts.

Key words: Shizigou of the western Qaidam Basin, saline mineral, mixed carbonate-siliciclastic rock or succession, reservoir influencing factor

中图分类号:

TE122.2

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图/表 9

图1 柴达木盆地西部狮子沟地区构造略图

Fig.1 Structure sketch of Shizigou area, western Qaidam Basin

图2 狮子沟地区古近系地层综合柱状图

Fig.2 Comprehensive column of Paleogene in Shizigou area

图3 狮子沟地区渐新统储层矿物成分三角图

Fig.3 Triangular diagram of mineral contents of Oligocene reservoir in Shizigou area

表1 狮子沟地区渐新统样品X衍射全岩矿物含量分析结果

Table 1 The result of X-ray diffraction mineral contents of Oligocene reservoir in Shizigou area

样品号	深度/m	岩性	矿物含量/%
样品号	深度/m	岩性	石英	钾长石	斜长石	方解石	白云石	菱铁矿	菱镁矿	石盐	黄铁矿	重晶石	角闪石	硬石膏	钙芒硝	铁白云石	黏土矿物
Shi38-1	2 794.62	含膏粉砂、泥质白云岩	14.8	0.9	6.5	8.4	16.2			0.6	2.4			4.1	2.8	17.5	25.8
Shi38-2	2 796.52	含膏粉砂岩	37.5	7.2	14.7	5.8			0.5	2.6	1.4	1.1	0.9	8.5	4.8	5.1	9.9
Shi38-3	2 796.92	泥质灰岩	10.7	1.1	7.1	12.3	9.8	17.2		0.7	1.6			2.8	1.2	9.4	26.1
Shi38-4	2 800.72	云质灰岩	11.4	1.2	8.4	28.2		6.7		0.5	2.5			3.7	1.1	18.8	17.5
Shi38-5	3 145.86	含膏粉砂质灰岩	11.7	1.1	11.9	35.0	3.3	11.5		0.5	2.8			3.5	3.8		14.9
Shi38-6	3 146.36	含膏泥、粉砂质白云岩	12.8	1.3	8.1	7.7				5.9	8.3			1.1	6.9	31.6	15.7
S37-chc-12	2 692.02	灰质泥岩	12.6	1.1	8.9	25.0				1.1	2.7		1.2	0.9	1.8	17.8	27.0
S37-chc-13	2 697.07	膏质含云粉砂岩	22.9	1.5	11.3	2.7		5.4		1.3	1.7			7.8	19.3	14.9	11.4
S25-chc-1	3 961.39	含膏云质灰岩	11.7	1.6	8.0	7.9	11.6	13.6		0.6	2.9			6.2	13.7	8.4	13.9
S25-chc-2	3 996.71	粉砂质白云岩	11.3	2.4	8.3	4.8	36.6	3.1		0.6	1.4			16.0	11.0		4.6
S37-45	2 695.83	含膏粉砂岩	39.6	3.4	14.4	5.6				3.4	2.1		2.3	4.3	4.4	8.5	12.0

图4 柴西狮子沟地区渐新统混积岩储层孔隙特征照片 (a)狮37井, E 3 2,2 692.02 m,(-)×100,白云石晶间孔,蓝色铸体为晶间微孔;(b)狮25井, E 3 2,3 996.71 m,电子探针背散射电子图像,白云石晶间孔发育,孔径多在10 μm以内;(c)狮37井, E 3 2,2 695.83 m,电子探针背散射电子图像,粒间孔放大,孔内多残留天青石(亮白色)颗粒;(d)狮37井, E 3 2,2 700.88 m,扫描电镜二次电子图像,与岩盐紧邻的泥岩溶蚀孔洞发育,岩石表面含CaSO4和NaCl两种盐类矿物;(e)狮38井, E 3 2,岩心,6.6 m(第1筒),扫描电镜二次电子图像,白云石晶间孔发育,见NaCl;(f)狮子23井, E 3 2,4 011 m,扫描电镜二次电子图像,盐类矿物石膏晶间孔

Fig.4 Pore characteristics of Oligocene mixed carbonate-siliciclastic rock or succession in Shizigou of the western Qaidam Basin

图5 柴西狮子沟地区渐新统混积岩储层裂缝照片 (a)狮23井, E 3 2,4 024.5 m,(-)×50,脉状膏盐类矿物集合体,发育裂缝;(b)狮38井, E 3 2,岩心,0.5 m(第2筒),扫描电镜二次电子图像,见层间缝一条,缝宽11 μm,原生孔发育,主要由方解石堆积而成;(c)狮38井, E 3 2,岩心,0.5 m(第2筒),电子探针背散射电子图像,岩石中层状裂缝发育,裂缝发育处多有天青石胶结物;(d)狮25井, E 3 2,3 961.39 m,电子探针背散射电子图像,沿着裂缝充填钙芒硝、钠盐,钠盐较钙芒硝充填晚;(e)狮37井, E 3 2,2 697.08 m,扫描电镜二次电子图像,盐岩,黑色部位为沿裂缝油浸,能谱成分含碳、氧;(f)狮37井, E 3 2,2 697.08 m,扫描电镜二次电子图像,盐岩,油浸,油赋存于盐类收缩缝

Fig.5 Fracture microphotographs of Oligocene mixed carbonate-siliciclastic rock or succession in Shizigou of the western Qaidam Basin

表2 狮子沟渐新统样品物性分析数据

Table 2 Property analysis of Oligocene samples in Shi-zigou area

序号	样号	岩性	深度/m	层位	孔隙度/%	渗透率/ 10^-3μm²
1	S37-chc-12	灰质泥岩	2 692.02	$E 3 2$	13.89	0.013
2	S37-45	含膏粉砂岩	2 695.83	$E 3 2$	3.43	0.009
3	S37-48	含膏粉砂岩	2 696.48	$E 3 2$	13.10	0.006
4	Shi38-2	含膏粉砂岩	2 796.52	$E 3 2$	1.30	0.001
5	Shi38-3	泥质灰岩	2 796.92	$E 3 2$	1.65	0.000 1
6	S25-chc-1	含膏云质灰岩	3 961.39	$E 3 2$	4.45	0.038
7	S25-chc-2	粉砂质白云岩	3 996.71	$E 3 2$	4.49	0.002
8	S23-chc-2	灰质泥岩	4 039.90	$E 3 2$	4.64	0.003
9	S15-chc-3	细砂岩	4 074.60	$E 3 1$	1.62	0.003

表2 狮子沟渐新统样品物性分析数据

Table 2 Property analysis of Oligocene samples in Shi-zigou area

序号	样号	岩性	深度/m	层位	孔隙度/%	渗透率/ 10^-3μm²
1	S37-chc-12	灰质泥岩	2 692.02	$E 3 2$	13.89	0.013
2	S37-45	含膏粉砂岩	2 695.83	$E 3 2$	3.43	0.009
3	S37-48	含膏粉砂岩	2 696.48	$E 3 2$	13.10	0.006
4	Shi38-2	含膏粉砂岩	2 796.52	$E 3 2$	1.30	0.001
5	Shi38-3	泥质灰岩	2 796.92	$E 3 2$	1.65	0.000 1
6	S25-chc-1	含膏云质灰岩	3 961.39	$E 3 2$	4.45	0.038
7	S25-chc-2	粉砂质白云岩	3 996.71	$E 3 2$	4.49	0.002
8	S23-chc-2	灰质泥岩	4 039.90	$E 3 2$	4.64	0.003
9	S15-chc-3	细砂岩	4 074.60	$E 3 1$	1.62	0.003

图6 狮子沟地区渐新统混积岩主要成岩作用及对储层的影响

Fig.6 Main diagenesis of Oligocene mixed carbonate-siliciclastic rock or succession and its effects on reservoir in Shizigou of the western Qaidam Basin

图7 柴西狮子沟地区渐新统混积岩样品成岩现象照片 (a)狮37井, E 3 2,2 697.07 m,样品中压实弱,云母未发生变形;(b)狮38井, E 3 2,岩心,2.4 m(第1筒),电子探针元素面分析叠合图,主要的碎屑颗粒为长石(蓝色区域)、石英(灰色区域),存在多期胶结物,早期白云石(黄色区域)、方解石(粉红色区域),晚期钙芒硝(红色区域);(c)狮23井,4 064.32 m, E 3 2,(+),×200,泥晶灰岩中方解石交代硬石膏;(d)狮38井, E 3 2,岩心,2.4 m(第1筒),电子探针背散射电子图像,岩石中方解石、天青石(亮白色)、石膏、钙芒硝胶结物;(e)狮38井, E 3 2,岩心,1.0 m(第2筒)电子探针背散射电子图像,白云石、芒硝、石膏、钠盐共生;(f)狮37井,N1,1 661.5 m,电子探针背散射电子图像:黄铁矿呈条带状分布(白色亮点),白云石胶结致密(灰色)

Fig.7 Diagenetic phenomenon microphotographs of Oligocene mixed carbonate-siliciclastic rock or succession in Shizigou of the western Qaidam Basin

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