0 引言
1 区域地质概况
2 储层基本特征
2.1 岩石学特征
图2 玛湖凹陷南缘风城组砂砾岩和砂岩部分样品岩心照片及岩石薄片(a)JL56井,4 820.8 m,P1 f 3,扇三角洲内前缘,砂质砾岩,正交偏光,砾状结构,以中—酸性喷出岩、浅成岩块、凝灰岩块、泥化岩块、砂岩块为主,碳酸盐胶结粒间孔;(b)K202井,3 923 m,P1 f 3,扇三角洲内前缘,砂质砾岩,正交偏光,砾状结构,以凝灰岩块、泥岩块和砂岩块为主,粒间多被网状黏土和绿泥石充填;(c)MH26井,4 582.16 m,P1 f 3,扇三角洲内前缘,砂质砾岩,正交偏光,砾状结构,砾石成分以凝灰岩块、泥岩块、硅质岩块、中—酸性喷出岩、浅成岩块为主,粒间被含铁方解石和泥质充填,偶见长英质次生加大;(d)JL51井,4 394.5 m,P1 f 3,扇三角洲内前缘,含泥含砂砾岩,正交偏光,砾状结构,以凝灰岩块、中性喷出岩块、泥化岩块以及砂岩块为主,方解石嵌晶胶结并交代碎屑;(e)MH085井,4 267.85 m,P1 f 2,扇三角洲外前缘,长石砂岩,正交偏光,粗—中粒砂状结构,岩屑以中、酸性喷出、浅成岩为主,方解石及绿泥石等填隙粒间;(f)MH28井,4 934 m,P1 f 2,扇三角洲外前缘,长石砂岩,正交偏光,中—细粒砂状结构,碎屑以长石为主,次为岩屑,少量石英,(含铁)方解石、铁白云石及绿泥石等填隙粒间;(g)MH281井,4 946.8 m,P1 f 2,扇三角洲外前缘,含灰岩屑质长石砂岩,正交偏光,细粒砂状结构,岩屑以长石和泥化碎屑为主,少量石英,嵌晶方解石及伊利石等填隙粒间;(h)MH39井,5 340.6 m,P1 f 2,扇三角洲外前缘,灰质长石质岩屑砂岩,正交偏光,极细—细粒砂状结构,岩屑以长英质、中性喷出岩、硅质岩等为主,多为绿泥石等泥质填隙物为主,少量含铁方解石 Fig.2 Core photos and thin sections of some conglomerate and sandstone samples from Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
2.2 孔隙类型
图3 玛湖凹陷南缘风城组不同类型储集层薄片与扫描电镜镜下照片(a)MH085井,4 267.85 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,铸体薄片,正交偏光,颗粒接触紧密,粒间孔发育程度低;(b)JL56井,4 822.4 m,P1 f 3,砂砾岩,铸体薄片,正交偏光,粒间被方解石充填,粒间孔不发育;(c)JL49井,4 570.85 m,P1 f 3,砂砾岩,铸体薄片,单偏光,粒间被泥质充填,可见残余粒间孔;(d)JL56井,4 822.4 m,P1 f 3,砂砾岩,氩离子抛光扫描电镜,长石粒内蜂窝状溶蚀孔;(e)K204井,4 335.74 m,P1 f 2,泥质细砂岩,扫描电镜,长石沿解理缝溶蚀呈板条状溶蚀孔;(f)JL17井,3 710.215 m,P1 f 3,砂砾岩,铸体薄片,单偏光,粒间孔及粒间溶孔;(g)K204井,4 333.31 m,P1 f 2,不等粒长石质岩屑砂岩,铸体薄片,正交偏光,长石铸模孔;(h)MH085井,4 398.6 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,氩离子抛光扫描电镜,粒间被绿泥石充填,呈狭缝形晶间孔;(i)K202井,3 923 m,P1 f 3,砂砾岩,铸体薄片,正交偏光,储层致密,可见构造缝 Fig.3 Thin sections and SEM images of different types of reservoir spaces in the Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
3 成岩特征及成岩序列
3.1 成岩特征及对储层物性的影响
3.1.1 压实特征及对物性影响
图5 玛湖凹陷南缘风城组储层在压实作用下的成岩特征岩石薄片(a)JL55井,5 083.12 m,P1 f 2,不等粒岩屑砂岩,正交偏光,碎屑长轴大致呈定向排列;(b)JL53井,4 884.4 m.P1 f 2,长石—岩屑砂岩,正交偏光,压溶缝,被泥铁质完全充填;(c)JL51井,4 398.8 m,P1 f 3,含砾岩屑砂岩,正交偏光,岩石颗粒破裂形成压裂缝后被充填 Fig.5 Thin sections of reservoir diagenetic characteristics under compaction in the Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
3.1.2 胶结作用
图6 玛湖凹陷南缘风城组储层在胶结作用下的成岩特征镜下照片(a)MH085井,4 267.85 m,P1 f 2,长石砂岩,正交偏光,碳酸盐胶结物以方解石(含铁)及铁白云石为主;(b)K207井,4 858.52 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,扫描电镜,粒间被碳钠钙石充填;(c)MH1井,4 516.92 m,P1 f 2,岩屑砂岩,扫描电镜,氯碳钠镁石;(d)MH28井,4 844.94 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,扫描电镜,粒间被自生石英充填;(e)MH281井,4 866.5 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,扫描电镜,粒间被硅硼钠石充填;(f)MH282井,4 580.3 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,扫描电镜,粒间被霓石充填;(g)MH39井,5 268.07 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,扫描电镜,粒间被绿泥石充填;(h)MH085井,4 267.85 m,P1 f 2,长石砂岩,扫描电镜,粒间被伊/蒙混层充填;(i)JL51井,4 399.2 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,扫描电镜,粒间充填、粒表衬垫状伊利石、伊/蒙混层 Fig.6 Thin sections of reservoir diagenetic characteristics under cementation in the Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
3.1.3 溶蚀作用
图7 玛湖凹陷南缘风城组储层在溶蚀作用下的成岩特征镜下照片(a)JL51井,4 399.2 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,扫描电镜,石英颗粒内溶蚀孔;(b)K81井,4 190.85 m,P1 f 2,凝灰质砂岩,铸体薄片,单偏光,火山物质水解形成基质溶孔;(c)MH085井,4 398.6 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,氩离子抛光扫描电镜,斜长石钠长石化形成蜂窝状溶蚀孔;(d)JL56井,4 822.4 m,P1 f 3,砂砾岩,氩离子抛光扫描电镜,长石溶蚀形成微米级粒内/粒间溶孔;(e)MH48井,4 713 m,P1 f 3,含砾长石质岩屑砂岩,铸体薄片,单偏光,火山碎屑物质粒内溶蚀;(f)MH281井,4 854.36 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,扫描电镜,白云石晶内溶孔 Fig.7 Thin sections of reservoir diagenetic characteristics under dissolution in the Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
3.1.4 交代、蚀变作用
图8 玛湖凹陷南缘风城组储层在交代、蚀变作用下成岩特征镜下照片(a)JL51井,4 394.5 m,P1 f 3,砂砾岩,正交偏光,方解石充填粒间并交代碎屑;(b)MH28井,4 824.1 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,正交偏光,铁白云石交代碎屑;(c)MH085井,4 398.6 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,能谱矿物扫描照片,钾长石钠长石化、伊利石化、绿泥石化 Fig.8 Thin sections of reservoir diagenetic characteristics under metasomatic alteration in the Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
3.2 成岩环境及演变特征
图10 玛湖凹陷南缘风城组早期碱性环境下自生矿物镜下照片(a)MH025井,4 254.62 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,粒间方解石,扫描电镜;(b)MH49井,4 589.22 m,P1 f 3,砂砾岩,粒间白云石,扫描电镜;(c)MH281井,4 854.4 m,P1 f 2,长石质岩屑砂岩,碳钠钙石,扫描电镜;(d)K207井,4 855.14 m,P1 f 2,岩屑砂岩,氯碳钠镁石交代碳钠钙石,扫描电镜;(e)JL53井,5 042.04 m,含碳酸盐岩屑砂岩,泥微晶碳酸盐均匀分布充填粒间孔,岩石薄片;(f)JL56井,4 820.8 m,砂砾岩,方解石连晶呈基底(半基底)式胶结粒间孔隙,岩石薄片;(g)K204井,4 355.74 m,P1 f 3,长石质岩屑砂岩,粒表伊/蒙混层,扫描电镜;(h)K204井,4 339.21 m,P1 f 3,长石质岩屑砂岩,粒表绿/蒙混层,扫描电镜;(i)MH085井,4 398.6 m,岩屑质长石砂岩,钾长石碱性溶蚀形成蜂窝状粒内溶孔,氩离子抛光扫描电镜 Fig.10 Microscopic photos of authigenic minerals under early alkaline environment in Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
图11 玛湖凹陷南缘风城组晚期碱性环境下碳酸盐胶结特征(a)JL56井,4 822.4 m,P1 f 3,砂砾岩,大视域矿物扫描电镜,早期方解石粒间充填使得颗粒呈点—线接触,晚期方解石充填粒内;(b)MH085井,4 398.6 m,P1 f 2,岩屑质长石砂岩,大视域矿物扫描电镜,早期方解石充填粒间孔呈零星分布,晚期方解石充填钠长石粒内溶孔;(c)JL51井,4 396.8 m,P1 f 3,砂砾岩,岩石薄片,方解石嵌晶胶结并交代岩屑;(d)MH28井,4 943 m,P1 f 2,长石砂岩,岩石薄片,方解石(含铁)嵌晶胶结并交代碎屑;(e)MH26井,4 582.16 m,P1 f 3,砂砾岩,岩石薄片,含铁方解石连晶胶结并交代碎屑;(f)MH49井,4 585.13 m,P1 f 2,长石—岩屑砂岩,铸体薄片,铁白云石嵌晶胶结并交代碎屑 Fig.11 Carbonate cementation characteristics under later alkaline environment in Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
4 孔隙改造强度及成岩相划分
表1 成岩相划分方案Table 1 Diagenetic facies division scheme |
评判参数 | 成岩相 | ||
---|---|---|---|
≥ 85% | 压实相 | ||
< 85% | 胶结类 | 胶结相 | |
溶蚀—胶结相 | |||
溶蚀类 | 胶结—溶蚀相 | ||
溶蚀相 |
图14 玛湖凹陷南缘风城组压实—胶结—溶蚀孔隙改造强度三角图及成岩相划分Fig.14 Triangle diagram of pore transformation strength by compaction, cementation, and dissolution, and diagenetic facies division in Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
表2 玛湖凹陷南缘风城组单井储层取心段平均孔隙改造强度及成岩相Table 2 Pore transformation strength and diagenetic facies of single well reservoir coring section in Fengcheng Formation, southern margin of Mahu Sag |
井号 | 岩性 | 样品深度段/m | /% | Q 胶结物/% | E 压实/% | E 胶结/% | E 溶蚀/% | 成岩相 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JL17 | 砂砾岩 | 3 708.54~3 712.23 | 5.35 | 1.00 | 94 | 3 | 3 | 压实相 |
K202 | 砂砾岩 | 3 927.67~3 930.12 | 4.50 | 1.00 | 95 | 3 | 2 | 压实相 |
MH26 | 砂砾岩 | 4 052.00~4 078.00 | 5.05 | 1.50 | 90 | 4 | 6 | 压实相 |
MH7 | 砂砾岩 | 3 901.99~3 907.52 | 5.38 | 2.20 | 88 | 5 | 7 | 压实相 |
JL51 | 砂砾岩 | 4 392.00~4 400.00 | 4.10 | 8.00 | 69 | 15 | 16 | 胶结—溶蚀相 |
JL35 | 砂砾岩 | 4 518.13~4 524.00 | 1.80 | 12.00 | 63 | 20 | 17 | 溶蚀—胶结相 |
JL56 | 砂砾岩 | 4 820.00~4 823.76 | 5.70 | 4.00 | 78 | 8 | 14 | 溶蚀相 |
K81 | 砂砾岩 | 3 798.21~3 800.87 | 10.85 | 7.50 | 65 | 12 | 23 | 溶蚀相 |
MH5 | 砂砾岩 | 4 216.00~4 233.00 | 8.50 | 5.00 | 73 | 9 | 18 | 溶蚀相 |
JL53 | 砂岩 | 4 656.62~4 959.17 | 4.90 | 20.79 | 50 | 25 | 25 | 溶蚀—胶结相 |
K207 | 砂岩 | 4 853.10~4 861.05 | 2.73 | 15.60 | 59 | 22 | 19 | 溶蚀—胶结相 |
MH281 | 砂岩 | 4 854.02~4 880.96 | 1.65 | 10.55 | 70 | 18 | 12 | 溶蚀—胶结相 |
MH39 | 砂岩 | 5 410.50~5 435.50 | 2.95 | 7.00 | 76 | 13 | 11 | 溶蚀—胶结相 |
MH48 | 砂岩 | 5 215.00~5 231.50 | 2.38 | 18.65 | 54 | 24 | 22 | 溶蚀—胶结相 |
MH28 | 砂岩 | 4 927.67~4 939.49 | 6.30 | 6.00 | 76 | 11 | 13 | 胶结—溶蚀相 |
MH282 | 砂岩 | 4 574.30~4 581.84 | 6.80 | 18.00 | 53 | 23 | 24 | 胶结—溶蚀相 |
MH49 | 砂岩 | 4 582.95~4 592.45 | 5.90 | 10.50 | 65 | 17 | 18 | 胶结—溶蚀相 |
JL55 | 砂岩 | 5 006.50~5 012.41 | 9.50 | 9.00 | 66 | 13 | 21 | 溶蚀相 |
MH025 | 砂岩 | 4 305.20~4 319.93 | 8.80 | 4.00 | 80 | 7 | 13 | 溶蚀相 |
MH085 | 砂岩 | 4 240.12~4244.98 | 8.85 | 3.50 | 82 | 7 | 11 | 溶蚀相 |