天然气地球科学
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天然气地球科学 ›› 2020, Vol. 31 ›› Issue (11): 1548–1561.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.08.007

• 天然气地质学 • 上一篇    下一篇

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下深层储层特征及主控因素

付玲1(),李建忠1,徐旺林1,郭玮2,李宁熙1,张月巧1,宋微1,孙远实1   

  1. 1.中国石油勘探开发研究院，北京 100083
    2.中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710018
  • 收稿日期:2020-07-20 修回日期:2020-08-19 出版日期:2020-11-10 发布日期:2020-11-25
  • 作者简介:付玲（1989-），女，甘肃天水人，高级工程师，博士，主要从事沉积学及储层地质学研究. E-mail:Fuling@petrochina.com.cn.
  • 基金资助:
    国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项(2018YFC0603706);国家科技重大专项“下古生界—前寒武系碳酸盐岩油气成藏规律、关键技术及目标评价”(2016ZX05004);中国石油勘探与生产分公司科技项目“鄂尔多斯盆地新层系新领域研究与有利区带评价”(kt20180401)

Characteristics and main controlling factors of Ordovician deep subsalt reservoir in central and eastern Ordos Basin

Ling FU1(),Jian-zhong LI1,Wang-lin XU1,Wei GUO2,Ning-xi LI1,Yue-qiao ZHANG1,Wei SONG1,Yuan-shi SUN1   

  1. 1.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing 100083，China
    2.PetroChina Changqing Oil Field Branch Company，Xi’an 710018，China
  • Received:2020-07-20 Revised:2020-08-19 Online:2020-11-10 Published:2020-11-25

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406

摘要：

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下深层白云岩储层近年来取得较好的勘探效果，具有一定勘探前景。综合运用岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、物性分析、压汞等资料，对盆地中东部奥陶系盐下深层马家沟组马三段、马四段储层特征及其发育的主控因素展开研究。结果表明：马三段储层以海退蒸发环境的含膏云岩为主，马四段储层以海侵环境的灰质云岩、粉—细晶云岩为主；马四段、马三段主要储集空间类型分别为溶孔（溶洞）、晶间孔、晶间溶孔、微裂隙；微裂隙、膏模孔、溶孔和粒间孔；孔隙结构复杂，毛管压力曲线形态可划分为溶孔型、晶间（溶）孔型、微裂隙型和微孔型4种类型；现有资料显示马三段—马四段平均孔隙度分别为2.1%和2.3%，平均渗透率分别为0.19×10-3 μm2和0.22×10-3 μm2。中央古隆起、乌审旗—靖边次级古隆起以及神木—子洲低隆带控制了马三段—马四段沉积相带及有利岩相分布；沉积微相控制岩石原始沉积组构，一定程度影响储层物性，砂屑云岩、晶粒云岩及膏质云岩的储层物性通常相对较好；此外，成岩作用也是控制盐下储层发育的关键因素，多种成因机制下的白云化作用是晶间孔形成的主要方式，表生成岩环境及埋藏成岩环境下的溶蚀作用控制了次生孔隙的发育；燕山期构造活动对储层微裂隙的发育起关键作用，显著改善了储层渗透性。总之，构造背景、岩石组构、成岩作用以及裂缝作用决定了盐下深层储层的储集性能，是优质储层形成的主控因素。

关键词: 鄂尔多斯盆地, 盐下深层储层, 储集空间, 成岩作用, 古隆起, 微裂隙

Abstract:

In recent years， the sub-salt dolomite reservoirs in the Ordovician strata of the Ordos Basin have indicated good exploration results and are expected to have a high hydrocarbon potential. This study targets the Ma 3-Ma 4 reservoirs below the salt rock of the Ordovician in the central and eastern Ordos Basin and investigate the reservoir characteristics and main controlling factors of high-potential reservoirs by combining core observations， cast slabs， scanning electron microscopy， physical property analysis and mercury injection data. The results show that the Ma 3 reservoirs are dominated by gypsum-bearing dolomite deposited in evaporation environments， whereas the Ma 4 reservoirs are dominated by calcite dolomite under transgressive environment. The types of Ma 4 reservoir space mainly include dissolved pores （dissolved holes）， intra-crystalline pores， intra-crystalline dissolved pores and microcracks. The types of Ma 3 reservoirs space mainly include microcracks， gypsum mould pore dissolved pores （dissolved holes）， and intergranular pores. The pore structures of reservoirs are complex. The capillary pressure curves can be divided into four types， including dissolved pore type， intra-crystalline （dissolved） pore type， microcrack type， and micro-porous type. Based on available information， the average porosity of the Ma 3-Ma 4 reservoirs are 2.1% and 2.3%， respectively， and the average permeability values are 0.19×10-3 μm2 and 0.22×10-3 μm2， respectively. The central paleo-uplift， Wushenqi secondary paleo-uplift and Shenmu low uplift controlled the sedimentary facies and favorable lithofacies distributions. Sedimentary microfacies control rock fabric， and the rock fabric affect physical properties of the reservoirs. The limestone and dolomite reservoirs with gypsum and sand cutting texture have relatively good physical properties. Diagenesis is also a key factor in the development of sub-salt reservoirs. Intra-crystalline pores are mainly formed under various dolomization mechanisms. The surficial and buried diagenetic environments facilitate the formation of a large number of secondary pores， such as dissolved pores （dissolved holes）， intra-crystalline dissolved pores， gypsum mould pores. In addition， the Yanshan tectonic activity played a key role in the development of reservoir microcracks. The microcracks can significantly improve reservoir physical properties. We favor that the tectonic setting， rock fabric， diagenetic and microcrack alterations collectively determine the storage capacity of the sub-salt reservoirs and thus are the main controlling factors for the formation of high-quality reservoirs.

Key words: Ordos Basin, Sub-salt reservoirs, Reservoir space, Diagenesis, Paleo-uplift, MicrocrackFoundation items： The National Key R&D Program of China（Grant No. 2018YFC0603706）, The National Science and Technology Major Project of China（Grant No.2016ZX05004）, The Science and Technology Project of PetroChina Exploration and Production Company（Grant No. kt20180401）

中图分类号: 

  • TE122.1

图1

鄂尔多斯盆地构造分区及研究区位置(a)与中东部地区奥陶系马家沟组地层综合柱状图（b）"

图2

鄂尔多斯盆地中东部西—东向马家沟组岩性组合剖面图[剖面位置见图1(a)]"

图3

马家沟组三段—四段储层岩性特征（a）含石膏泥岩，桃95井，马三段，3 673.5 m；(b)泥质白云岩，桃102井，马三段，4 086.8 m；(c)含膏泥晶白云岩，统8井，马三段，3 734.7 m；(d)细粉晶白云岩，桃61井，马三段，4 122.5 m；(e)泥质泥晶灰岩，亮晶方解石充填裂缝，双168井，马四段，3 046.7 m；(f)含云灰岩，桃61井，马四段，3 963.43 m；(g)泥晶灰岩星散状白云石化，米76井，马四段，2 671.0 m；(h)灰质中晶白云岩，桃61井，马四段，3 962.5 m"

表1

盐下深层马三段—马四段储层矿物组分统计"

层位岩石组分/%样品数/块
方解石白云石硬石膏铁方解石硅质长石类伊利石黄铁矿石英
马三段2.659.731.00.41.00.40.30.20.1159
马四段57.637.90.80.00.30.00.20.00.0299

图4

马三段—马四段储层储集空间类型及其含量分布特征"

图5

马三段—马四段储层储集空间类型显微特征（a）微裂缝，靳9井，马四段，3 661.03 m；(b)多期微裂隙，桃102井，马三段，4 086.8 m；(c)后期被方解石充填的裂隙，统8井，马三段，3 734.7 m；(d)溶孔（溶洞）发育，龙探2井，马三段，2 936.74 m；(e)粉—细晶云岩的晶间孔发育，靳6井，马四段，3 688.43 m；(f)细晶白云岩中的港湾状晶间溶孔，统97井，马四段，3 264.5 m；(g)膏模孔发育，龙探2井，马三段，2 938.17 m；(h)镜下的膏模孔，桃61井，马四段，3 962.5 m；(i)粒间孔，定探2井，马四段，3 968 m"

表2

马三段—马四段储层孔喉结构特征参数（据压汞实验数据）"

层位孔隙度 /%

渗透率

/(10-3 μm2)

均值偏态

分选

系数

中值压力

/MPa

中值半径

/μm

排驱压力

/MPa

最大进汞饱和度

/%

退汞效率

/%

样品数 /个
马三段3.90.1510.90.02.625.00.021.555.326.89
马四段3.30.2113.50.21.218.70.042.585.429.73

图6

马三段—马四段储层孔隙类型及特征"

图7

马三段—马四段储层物性特征及孔渗相关性"

图8

鄂尔多斯盆地中东部东西向地震剖面（G16-13测线位置见图9）"

图9

鄂尔多斯盆地中东部马三—马四段储层厚度及构造叠合图(a) 马三段储层厚度图 (b) 马四段储层厚度图"

图10

鄂尔多斯盆地奥陶系马三段—马四段沉积模式"

图11

鄂尔多斯盆地奥陶系马三段—马四段成岩环境模式"

表3

马三段—马四段裂隙层厚度（据测井解释数据）"

马四段陕50城川1余探1莲121莲6双131双147统79天深1高平1H那1
厚度/m2.614.511.70.912.63.310.632.22.526.9
马三段陕50城川1余探1榆9棋探1龙探2
厚度/m1.37.93.41063.8
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