大牛地气田马五段储层发育主控因素

大牛地气田马五段储层发育主控因素

温宏刚

中石化华北油气分公司采气一厂，河南郑州， 450006

摘要：大牛地气田马家沟组目前处于开发试验评价阶段，为深入研究马家沟组储层发育特征，本文从沉积环境、白云岩化作用、古岩溶作用、裂缝或断裂与储层发育特征入手，明确了潮坪潮下带沉积环境形成的灰坪是马五5亚段粉-细晶白云岩储层发育的物质基础，同时白云岩化作用对储层发育起着积极作用，通过岩心观察及测井分析，明确研究区三期岩溶作用发育时期。通过井震结合分析明确断裂对储层的控制作用，中下组合地层岩溶作用围绕断裂发育，该研究对气田奥陶系储层认识深化及开发选区具有积极意义。

关键词：马家沟组；沉积环境；白云岩化作用；裂缝；储层特征

Main controlling factors of reservoir development in M5formation of Daniudi gas field

Abstract:TheMajiagou Formation in the Daniudi Gas Field is currently in the development test evaluation stage. In order to further study the reservoir development characteristics of the Majiagou Formation, this paper starts with the sedimentary environment, dolomitization, paleokarstification, fractures or faults and reservoir development characteristics. , it is clear that the lime flat formed by the depositional environment of the subtidal zone of the tidal flat is the material basis for the development of silt-fine-crystalline dolomite reservoirs in the Ma55 sub-member, and dolomitization plays a positive role in the development of the reservoirs. And logging analysis, to clarify the development period of the three-phase karstification in the study area. Through well-seismic combined analysis, the controlling effect of faults on the reservoir is clarified, and the karstification of the middle and lower assemblages develops around the faults. This study has positive significance for deepening the understanding of Ordovician reservoirs in the gas field and selecting areas for development.

Keywords::Majiagou Formation；Sedimentary environment；Dolomitization；Fractures；Reservoir characteristics

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地东部段，盆地经历了三次大的海退-海侵^[1]，构成了马家沟组六个大的地层岩性段。加里东运动晚期盆地整体抬升，使奥陶系碳酸盐岩遭受了长达150Ma的风化剥蚀、雨水冲刷及化学溶蚀、淋滤作用，形成了特殊的古岩溶地貌，使得风化壳顶面具有显著的喀斯特地形特征，在地表沿溪流、河道形成的溶蚀沟槽，以及地下渗流区、潜流区和塌陷区的岩溶作用共同作用下，马五段顶部形成了大量的溶蚀孔、洞、缝系统，为奥陶系气藏的形成提供了良好的储集空间，沉积环境、白云岩化作用、古岩溶作用、断裂裂缝作用对气田马五段储量均有不同程度的控制作用。

1.沉积环境

研究区下古生界马家沟组马五段为潮坪沉积环境，而马五5亚段属潮下坪沉积环境，主要发育潮下灰坪微相^[2]，岩性上以深灰、灰黑色泥微晶灰岩为主。岩心、薄片观察表明，马五5亚段局部出现白云岩化现象，泥微晶灰岩被交代成粉-细晶云岩。该类云岩晶径一般为0.06-0.12mm，以自形-半自形结构为主，晶间孔较为发育，是大牛地地区马五5亚段主要的储层类型。潮坪潮下带沉积环境形成的灰坪是马五5亚段粉-细晶白云岩储层发育的物质基础。

2.白云岩化作用

马五段总体上发育一套海退旋回沉积^[3-4]，岩性特征以黄灰色白云岩、灰质云岩、含膏或膏质云岩为主，同时有白云岩夹灰岩、泥质岩、含膏质泥质云岩等。

根据测井数据、取心井岩性特征等分析，认为马五5亚段发育3期向上变浅的海退旋回，每期旋回底部为潮下带灰岩，顶部为潮间带云岩或藻云岩。多井对比发现马五5白云岩含量在中部或顶部较高，总体来看均可分为3期旋回，每一期旋回内白云岩含量从上往下均递减（图1-1）。结合岩心和薄片观察，对白云岩的纵向分布规律及含量分布进行了总结：①在马五5亚段顶部泥微晶白云岩（含膏）普遍发育；②泥晶、泥粉晶白云岩发育在粉晶白云岩之上；③泥微晶白云岩呈薄层，粉晶白云岩发育厚度较大。

图1-1 D1-530井马五5亚段岩性剖面图

马五5白云岩化对储集起着积极的建设作用。白云岩的成因主要为渗透回流，马五5之上的富镁流体自上而下渗入，上部镁离子丰富，导致快速成核形成细粉晶他形白云岩，物性差；向下随着镁离子的消耗^[5-6]，白云石成核速度降低，形成粗粉晶自形-半自形白云岩，物性好。如大牛地**27井，随着深度的增加，由泥质云岩-泥晶白云岩-马五5段粉晶白云岩孔隙度明显高于泥晶白云岩和泥-粉晶白云岩，并且粉晶白云岩储层以晶间孔为主，马五5段储层白云岩化作用可以使储层物性变好（图1-2）。

图1-2大牛地马家沟组**27井孔隙度随深度变化关系图

3.古岩溶作用

鄂尔多斯盆地中部奥陶系下统马家沟组马五段经过长期的风化淋滤剥蚀改造^[7-8]，发育了巨型岩溶台地，在台地内形成了分布广泛的溶蚀孔洞，溶蚀孔洞在纵向上成层发育，在平面上沿含膏云坪相带延伸，形成了大面积展布的特征。马家沟组顶部至少存在三期岩溶，对应三期水平岩溶带。第一期水平岩溶主要发育马五3亚段，第二期水平岩溶主要发育在马五4层，第三期水平岩溶主要发育在马五6-10顶部。

第一期岩溶的垂直渗流带为马五1和马五2小层，角砾化明显，以云质充填为主，其次是泥质或云泥质，可以明显看到灰黑色泥质沿垂直裂隙向下充填;第二期岩溶的垂直渗流带为马五42小层以上地层，由于马五3亚段以上地层已经历了第一期岩溶，所以很难区别第一期岩溶和第二期岩溶，而马五41没有经历第一期岩溶，主要受第二期岩溶的影响;第三期岩溶的垂直渗流带发育在马五6-10亚段以上，与第二期岩溶带相似，马五5亚段最能反映第三期岩溶的垂直渗流带。岩心测井分析表明气田开发区岩溶越过马五5，是该区马五6-10储层发育的关键（图1-3）。

**4 马五6 3114.13-3114.62m 颗粒支撑紊乱角砾岩明显搬运现象。

**4 马五7 3154.19-3154.31m，含膏泥晶白云，发育膏模孔，孔径2~10mm, 面孔率可达15~20%。

图1-3**4井马五6-10岩心发育特征

4.断裂或裂缝作用

针对DK13井区内部，通过井震结合研究表明断裂发育向下拓展了岩溶作用的深度，中下组合地层岩溶作用围绕断裂发育（图1-4）。

图1-4大牛地气田奥陶系地震剖面

针对岩溶古地貌控制的裂缝的有效性，主要指陡坎差异载荷裂缝^[9-10]，这类裂缝的形成主要受控于陡坎高度与岩溶古地貌位置，因此在台丘陡坎肩部，古地貌的落差较大，较易发育这类裂缝。这些有效裂缝的发育区的井产气量较高，主要分布在0.70-2.69×10⁴m³/d。

5.结论

（1）潮坪潮下带沉积环境形成的灰坪是马五5亚段粉-细晶白云岩储层发育的物质基础。

（2）马五5白云岩化对储集起着积极的建设作用，马五5段储层白云岩化作用可以使储层物性变好。

（3）马家沟组顶部至少存在三期岩溶，对应三期水平岩溶带。第一期水平岩溶主要发育马五3亚段，第二期水平岩溶主要发育在马五4层，第三期水平岩溶主要发育在马五6-10顶部。

（4）断裂发育向下拓展了岩溶作用的深度，中下组合地层岩溶作用围绕断裂发育。

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