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珠江口盆地文昌A凹陷珠海组三段砂岩储层特征及次生孔形成机理

陈倩倩  
【摘要】:20世纪80年代以来相继在珠江口盆地文昌A凹陷发现多个含气构造,展现良好的资源前景,但较差的物性和较低的产能一直制约着天然气的勘探与开发,如何在物性普遍较差的储层中寻找优质储层是下一步地质研究的重点。本论文将通过分析珠海组三段断裂间、6号断裂带和南断裂的低孔低渗储层特征和成岩作用差异,研究常压条件下原生孔隙保存机理,通过成岩模拟实验明确次生孔隙发育机理与物性变化规律,结合孔隙结构参数确定珠海组三段优质储层划分标准,综合分析低孔低渗储层发育的主要控制因素,预测优质储层发育区,明确勘探方向。珠海组三段砂体岩性变化较大,通过岩心观察和薄片鉴定共划分出7大类、15小类岩相和5种岩石组合类型。从储集性能来看,断裂间最好,南断裂次之而6号断裂带最差;从沉积微相来看,潮道、水下分流河道砂体粒度较粗,储集性明显好于河口坝、砂坪、混合坪。结合物性特征、常规压汞、恒速压汞和核磁共振分析,可将储层划分为4种类型(Ⅰ-Ⅳ类)。珠海组三段储层低渗的原因主要与该区具有较深的埋藏背景、导致压实作用较强有关,而较强的晚期碳酸盐胶结作用与硅质胶结的发育也导致了储层低渗。储层砂岩的成岩改造较强,普遍进入中成岩B期。研究区溶蚀作用较强,包括大气淡水早期溶蚀、热液溶蚀和CO_2溶蚀在内的多期溶蚀作用对储层物性有改善作用。强溶蚀作用导致研究区孔隙类型以原生孔+次生孔组合为主,但次生溶蚀孔略占主导地位。在不同温度和酸度条件下,通过乙酸、草酸、CO_2、大气淡水在实验室条件下对岩心柱进行溶蚀反应的结果,解释了次生孔的形成机理。有机酸(乙酸、草酸)溶蚀的特点是消耗H+置换金属阳离子,而使溶液逐渐变为碱性,随温度升高有机酸分解会导致碳酸钙过饱和而沉淀;C02溶蚀的特点是缓冲能力较强,溶蚀过程具有持续性,胶结物不易产生;大气淡水溶蚀机理是随温度升高矿物溶解度增加,符合扩散反应机理。结合研究区实际,珠海组三段次生孔最发育的区域为经历多期溶蚀的XX10-2区的局部地区,以幔源CO_2溶蚀机理为主;6号断裂带和南断裂东段XX10-3区和XX11区的次生孔发育情况最差,以有机酸溶蚀机理为主。利用孔隙结构参数和孔喉分布可将优质储层划分为两大类:一类为相对高孔渗储层,一类为低渗储层,其中以低渗储层为主。珠海组三段主要发育相对高孔渗Ⅰ类,低渗Ⅰ类和低渗Ⅲ类三种优质储层,岩性偏细的细砂岩发育低渗储层;相对高孔渗Ⅰ类储层发育在埋藏较浅的XX9-1-1井区的潮道砂岩中,低渗Ⅰ类储层发育在XX10-2-1井附近的扇三角洲水下分流河道相。低渗Ⅲ类储层发育在XX9-2区附近以砂坪、混合坪为主的沉积环境中。


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