准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组砂砾岩非均质储层孔隙结构特征与成因

摘要

为了揭示准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统百口泉组砂砾岩储层孔隙结构特征与成因,本文首先明确沉积相和岩相类型,其次,开展光学显微镜和扫描电镜岩矿鉴定,并对全岩粉末和黏土矿物提取物进行X射线衍射(XRD)分析,确定矿物成分;最后,开展岩石物性和压汞测试,分析岩石孔隙和喉道特征。研究结果表明:研究区百口泉组沉积于浅水粗碎屑扇三角洲体系,储集层主要分布于块状含泥砾岩(Gm)、块状和叠瓦状砾岩(Gcm-Gci)、颗粒支撑的砂质细砾岩(Gcs)和水下分支河道交错层理砂岩(St)4大类岩相中;各岩相孔隙均以钾长石溶蚀形成的次生孔为主,原生孔仅在泥质质量分数低的Gcs和St岩相发育;孔隙间喉道主要由微裂缝和起连通作用的长石溶孔组成;不同岩相的孔隙结构差异显著,Gcs和St岩相的喉道半径(最大半径分别为20μm和27μm)整体大于Gm和Gcm-Gci岩相的喉道半径(最大半径分别为6μm和3μm);沉积作用奠定了砂砾岩孔隙结构的演化基础;发育于扇三角洲前缘Gcs和St岩相经过水下河道的不断淘洗,泥质质量分数显著降低,导致其初始孔喉半径大于扇三角洲平原至前缘Gm和Gcm−Gci岩相的孔喉半径;在成岩过程中,机械压实整体破坏了各岩相部分初始连通喉道,而钾长石的溶蚀则对各岩相孔隙连通性的改善有差异性影响;微弱的钾长石溶蚀只能产生半径小于2μm的微小喉道,对孔隙连通性的改善有限;而在油气输导断层上盘上倾方向的Gcs和St岩相中,在早侏罗世和早白垩世酸性含油气流体充注的促进下,强烈的钾长石(质量分数低于5%时)溶蚀导致微小孔喉连通,形成半径为2~20μm的较大孔喉,显著增大了流体渗流通道,是这2种优势岩相半径较大孔喉形成的主要原因,同时,钾长石溶蚀沉淀的高岭石堵塞了部分连通喉道。总体而言,扇三角洲前缘优势岩相Gcs和St的叠置沉积区叠加成岩过程中钾长石的强烈溶蚀,形成了百口泉组优质孔隙结构发育区,也导致百口泉组优质储层发育。