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回答时间：2023-06-23 05:14
对凹陷的勘探实践和研究证实，储层宏观展布与微观结构特征直接控制油气的成藏与分布。查干凹陷经历了白垩纪早期箕状断陷、晚期整体坳陷，晚白垩纪末期和第三纪挤压抬升改造，在早白垩纪期间又经历有火山喷发、岩浆侵位的热力改造，从而使该凹陷具有较西部陆上中、新生代凹陷更为复杂的石油地质特征。
5.3.3.1 储层岩石学特征
（1）碎屑岩
碎屑岩储层总体表现为成分与结构的成熟度均低、岩屑与填隙物含量均高、填隙组分与胶结类型均多的特征，具有近物源、快堆积、岩性多变的沉积特点。岩性以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及岩屑砂岩为主，少见长石岩屑砂岩。其碎屑组分自巴音戈壁组（Sq2）→苏红图组一段（Sq3、4）→苏红图组二段（Sq5、6）→银根组（Sq7、8）含量减少，而石英、长石含量增加。填隙物中呈胶结物形式存在的碳酸盐自巴音戈壁组→苏红图组一段含量增加；而从苏红图组一段→苏红图二段→银根组减少。碎屑粒级自巴音戈壁组→苏红图组一段→苏红图组二段→银根组总体变细并渐向中、细粒级集中，分选性变好。研究表明，中部及南部的巴音戈壁组二段（Sq2）、苏红图组一段（Sq3、4）及苏红图组二段（Sq5）碎屑岩具有较好的岩石学特征，储层物性也相对较好。
图5-27 查干凹陷主要层序不同体系域沉积体系分布图（1）
图5-27 查干凹陷主要层序不同体系域沉积体系分布图（2）
（2）火山岩
火山岩主要为中基性溢流相的玄武岩、粗安岩及安山岩，少量为爆发相的凝灰岩、火山颈相或侵出相的溶结角砾岩及次火山相的辉绿岩。火山岩呈似层状分布于苏红图组一段、苏红图组二段中。从苏红图组一段（Sq3、4低位体系域）—苏红图组二段（Sq5、6低位体系域）总体表现为基性减弱酸性增加。岩石中气孔、杏仁构造较发育（但多被次生矿物充填），特别是在每一岩流层的顶底部。它们风化蚀变程度较低，但次生蚀变及构造破坏较明显，从而可使部分火山岩层具有一定的油气储集能力，形成缝洞型火山岩储层。
5.3.3.2 储集空间及储集性能
图5-28 查干凹陷碎屑岩储层毛管压力曲线类型图
（1）碎屑岩储层
储集空间主要为各种次生孔隙，以晶间微孔、粒间溶孔、缩小粒间溶孔及粒内溶孔为主，另有少量构造微裂缝。对储层储集性能有较大贡献的孔隙主要是发育于碳酸盐胶结物中的次生溶蚀孔隙（图版Ⅰ-3、4、5）。研究表明，查干凹陷碎屑岩储层具有原生孔隙少、次生孔隙多，大孔隙少、微孔隙多，泥质杂基充填发育的孔隙少、碳酸盐胶结物发育的孔隙多的“三多三少”之特征。
据对凹陷4口钻井碎屑岩孔隙结构的研究，可将孔隙结构分为四类（图5-28、5-29）。Ⅰ类孔隙结构储层主要见于银根组（Sq7、8），是查干凹陷最好的储层。其毛管压力曲线呈粗歪度平台型，80%的喉道半径大于0.4μm，最大连通喉道半径大于30μm。Ⅱ类孔隙结构储层主要见于苏红图组一段中、上部（Sq4）及苏红图组二段部分层段（Sq5），是本凹陷中的较好的储层。其毛管压力曲线呈偏细歪度斜坡型，40%～80%的喉道半径大于0.4μm，最大连通喉道半径3～30μm。Ⅲ类孔隙结构多见于苏红图组一段下部（Sq3）及巴音戈壁组上部（Sq2高位体系域），是本凹陷中较差的储层。其毛管压力曲线呈较细歪度陡坡型，喉道半径多小于0.1μm（40%～70%），最大连通喉道半径0.3～3μm。Ⅳ类孔隙结构常见于巴音戈壁组中下部，是本凹陷中的最差储层。其毛管压力曲线呈细歪度陡坡型，70%以上的喉道半径小于0.1μm，最大连通喉道半径小于0.3μm。
从钻井取心实测储层物性数据来看，查干凹陷碎屑岩储层物性普遍较差，除少部分层段的储层可达低孔低渗或低孔中渗、中孔中渗外，大多数储层为特低孔特低渗储层（表5-4）。储层物性在纵向上表现为从银根组（Sq8、7）—苏红图组二段（Sq6、5）—苏红图组一段（Sq4、3）—巴音戈壁组（Sq2、1）逐渐变差；在横向上表现为在碳酸盐胶结物发育区及火山岩层段之下的碎屑岩储层物性变好。这说明储层物性的好坏直接与碳酸盐胶结物溶蚀形成的次生孔隙有关（图5-30）；同时也表明火山岩层作为一种隔挡层对下伏碎屑岩压实有抑制作用，而对次生孔隙发育具有一定的促进作用。
（2）火山岩储层
火山岩储层的储集空间分为三类。第Ⅰ类为矿物蚀变形成的粒内微孔隙，如玄武岩或安山岩中暗色矿物橄榄石、辉石或角闪石等发生伊利石化、蛇纹石化、绿泥石化或碳酸盐化等形成的粒内微孔。第Ⅱ类是玄武岩或安山岩的气孔被方解石或绿泥石等半充填而残留下的孔隙或者充填物自身形成的晶间微孔。第Ⅲ类则是岩石冷却过程中由于体积收缩或者受到后期构造作用改造而产生的各种裂缝、洞穴（图版Ⅰ-6）。这三种类型孔隙中，Ⅱ、Ⅲ两种类型对油气的储集较为有利。这已为钻井油气显示所证实。
图5-29 查干凹陷碎屑岩储层孔喉半径分布图
图5-30 查干凹陷碎屑岩储层孔隙度与碳酸盐胶结物含量关系图
火山岩储层的孔隙结构可分为二类（图5-31、5-32）。Ⅰ类见于气孔杏仁及裂缝较发育的火山岩中，初始进汞压力小于0.01 MPa，进汞饱和度小于 40%。其孔喉半径呈双峰式分布，并以小于0.1μm为主；63μm左右的孔喉主要是未完全填充的气孔及裂缝；小于0.1μm的孔喉则是岩石蚀变的晶间微孔。Ⅱ类见于气孔杏仁不发育的蚀变火山岩中，初始进汞压力大于1MPa，进汞饱和度小于30%。其孔喉几乎全小于0.15μm。说明孔隙主要为岩石蚀变形成的矿物晶间微孔。Ⅰ类孔隙结构的火山岩具有较好的储集能力。
表5-4 查干凹陷下白垩统碎屑岩储层物性分析统计表
图5-31 查干凹陷火山岩储层毛细管压力曲线类型图
图5-32 查干凹陷火山岩储层孔喉半径分布图
对火山岩储层物性测定，孔隙度为3.1%～14.3%，平均7.4%；渗透率0.01×10-3～0.26×10-3μm2，平均0.09×10-3μm2，总体表现为差储层的特征。这说明储层物性好坏主要与岩石蚀变、残留气孔及微裂缝发育程度有关。
5.3.3.3 成岩作用及孔隙演化
（1）碎屑岩储层
碎层岩储层主要经历有机械压实、胶结、溶蚀及构造应力等成岩作用的改造。机械压实作用总体上表现为对储层物性的破坏性作用，但凹陷中呈似层状分布的早白垩世中、基性火山岩对其下伏碎屑岩储层的机械压实作用有抑制作用，在一定程度上减缓了下伏砂体的体积减小和孔隙体积的损失，有利于碎屑间和孔隙内溶蚀作用的发育。胶结作用主要表现为泥晶方解石、微晶方解石或白云石等对孔隙的充填，有3种胶结方式；第1种是方解石对碎屑颗粒的胶结，它为期后产生发育的次生溶蚀孔隙提供了有利条件；第2种是以方解石为主但含有一定量铁方解石及铁白云石对碎屑颗粒和岩石裂隙的胶结，这种胶结物使期后次生溶蚀孔隙发育较差；第3种是铁方解石及铁白云石对岩石裂隙的胶结，这种胶结物不利于其后次生溶蚀孔隙的发育。总体上碳酸盐胶结不利于原生孔隙的发育（图5-28）。溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因。它发育于碳酸盐胶结物较为集中的层段，特别是早期碳酸盐胶结的层段。溶蚀作用可分为三期：早期溶蚀多发生在岩石压实较弱、埋藏较浅、胶结物为碳酸盐的岩石中，以银根组（Sq7、8）多见、苏红图组（Sq3～6）少见，形成较为发育的粒间溶孔并往往有特大溶蚀孔；中期溶蚀作用多发生于岩石压实中等、埋藏较深、胶结物以碳酸盐和泥质并重的岩石中，主要见于苏红图组（Sq3～6）和少部分巴音戈壁组（Sq2），形成以粒间溶孔为主、粒内溶孔多见的次生孔隙，发育程度较早期溶蚀差；晚期溶蚀作用主要发育于岩石压实强度较大、埋藏深、填隙物为钙质、泥质、泥硅质等非单一性组分的岩石中，多见于巴音戈壁组（Sq1、2），少见于苏红图组一段（Sq3、4），形成的次生孔隙多为填隙物内晶间微孔、粒内溶孔、微裂缝等，数量较少且体积较小。
依据中国石油天然气行业标准《碎屑岩成岩阶段划分规范》将查干凹陷成岩作用分为早成岩B期，晚成岩A1期、A2期及晚成岩B期四个阶段。早成岩B期为次生孔隙的开始发育阶段。其孔隙类型以混合孔为主，压实、胶结及溶蚀作用共存。银根组中、上部（Sq8）属于这一阶段。晚成岩A1期为次生孔隙的较发育阶段。其孔隙类型以次生孔隙为主，溶蚀作用为主要的成岩作用，除表现为碳酸盐胶结物的溶蚀外，尚有少量长石、岩屑被溶蚀。银根组下部（Sq7）及苏红图组二段中上部（Sq6）属于这一阶段。晚成岩A2期为次生孔隙的发育阶段。其孔隙类型为次生孔隙，溶蚀作用为主要的成岩作用，除碳酸盐胶结物的溶蚀外，泥质填隙物及长石、岩屑也普遍发生溶蚀。苏红图组二段下部（Sq5）及苏红图组一段（Sq3、4）属这一阶段。晚成岩B期是次生孔隙减少阶段。其孔隙类型仍为次生孔隙，但发育程度差，压实作用明显，溶蚀作用更多地表现为对泥质填隙物、长石及岩屑的溶蚀。该期硅质胶结物较发育。巴音戈壁组（Sq1、2）属于这一阶段。
（2）火山岩储层
查干凹陷火山岩经历了三个阶段的成岩演化。随着岩浆的冷凝和矿物结晶，岩石体积收缩产生裂缝并在熔岩的顶底形成气孔，使火山岩具有一定的储集性能，这是火山岩“成岩作用”的第一阶段。随后，岩浆中携带的气、液组分聚集并形成气化热液，充填已形成的气孔和裂缝，使火山岩储集性能变差，这是第二阶段。随着火山岩被埋藏、构造动力作用及地下水液对其的改造，火山岩发育蚀变产生次生溶蚀孔及各种裂缝、洞穴，从而改变火山岩的储集性能，这是第三阶段。查干凹陷火山岩储层的储集空间是第二和第三成岩作用阶段演化的产物。
5.3.3.4 储层评价
根据中国石油天然气股份公司砂质岩储集层储集性划分标准（表5-5），对查参1 井、毛1井和巴1井储层条件进行了评价。结果是，所有层段储集层均属低孔、低渗—特低孔、特低渗储集层。在巴音戈壁组（Sq2）、苏红图组（Sq3、4、5）和银根组（Sq7、8）三套主力储集层中，苏红图（Sq3、4、5）储集层的储集性能最好。其成岩作用演化处于晚成岩阶段 A2 期，为次生孔隙发育带，粒内溶孔和缩小粒间溶孔发育。它的物性较好，沉积相以滨浅湖相滩砂为主，综合评价为5 类储集层。银根组储集层因其物性好而综合评价为4类储集层。巴音戈壁组储集是层由于高成岩演化，物性差而评价为 5 类储集层。
表5-5 总公司砂质岩储集层储集性划分标准
平面上，根据对钻井储层储集性能与沉积体系关系的研究（图5-33），中孔、中渗的储集体分布于河流相、扇三角洲相和冲积扇相中，滨浅湖相及辫状河流相多属低孔低渗储集体。在不同层序储集体分布预测的基础上，结合成岩作用研究成果，认为查干凹陷主要储集层段分布于巴音戈壁组二段Sq2高位体系域及苏红图组一段 Sq3、4 的高位体系域和苏红图组二段Sq4中。因此，以沉积体系和成岩作用为主要评价因素对查干凹陷储集层定性分类评价为四级：Ⅰ类有利储集体，储集性能属于中孔、中渗条件（相当于3～4级）；Ⅱ类较有利储集体属于低孔、低渗储集体（4～5 级）；Ⅲ类较差储集体为特低孔、特低渗储集体（51 ～52 级）；Ⅳ类差储集体为特低孔、特低渗（52 ～53 级）（图5-34～5-36）。主要储集层评价如下。
图5-33 储集性能与沉积体系的关系
图5-34 查干凹陷 K1 b2 （Sq2）储集条件评价图
巴音戈壁组二段（Sq2）该段储集层以砂质岩为主，综合评价分为三类储集层。Ⅱ类较有利储集层主要分布于罕塔庙次凹，为扇三角洲平原网状河道组成。由于毛敦侵入体的遮挡，该类储集层很难成为有效的储集层。Ⅲ类较差储集层分布于巴润断阶带东部和毛敦侵入带北坡，主要由滨浅湖砂体组成。该类储集层埋藏深度大于 3000 m，处于晚成岩阶段 B期，因而储集层物性很差。Ⅳ类差储集层沿图拉格同生大断层分布，主要由水下扇砂岩体组成，西南角发育扇三角洲砂岩体。两类砂岩体均埋藏很深，深度大于4000 m，成岩作用强烈，因而很难成为有效储集层（图5-34）。
苏红图组一段（Sq3、4）该段储集层最发育，分布有Ⅰ类有利储集体，其分布范围除继承了巴二段Ⅱ类储集积体发育区的分布范围外，延伸到海力素背斜带北部、毛敦侵入带南侧到额很次凹中部。继承区的储集层仍然由扇三角洲平原河道砂岩体组成。延伸部分则为查干凹陷规模最大的扇三角洲平原河道和扇三角洲前缘水下分流河道组成的扇三角洲体。该扇三角洲前缘深入深湖盆区，被烃源岩围限，成为最有利的油气运移聚集区。Ⅱ类较有利储集体主要分布于巴润断阶带的东部和毛敦侵入带的中部，由扇三角洲组成，埋藏较浅，但远离烃源岩，储集层的有效性变差。Ⅲ类较差储集体分布区继承了巴二段的Ⅳ类差储集体分布区，组成储集层的沉积相带一样，只是埋藏变浅，成岩作用减弱，物性有所改善（图5-35）。
图5-35 查干凹陷 K1 s1 （Sq3、4）储集条件评价图
苏红图组二段（Sq5、6）该段储集层不发育，除了沿图拉格同生正断层继承性发育有干旱条件下的冲积扇外，在巴润断阶带西部和毛敦侵入体北侧发育有火山岩缝洞型储集体。冲积扇储集体埋藏在早成岩作用 B 期，推断储层原生孔隙发育，物性较好，为Ⅱ类较有利储集体发育区。火山岩储集层属于缝洞型储集层，在断裂发育区可形成有效储层，在断裂不发育区可能为良好的盖层，评价为Ⅲ类较差储集体分布区（图5-36）。
综上所述，Ⅰ、Ⅱ类储集层主要分布于靠近主要物源区——东南部花岗岩区的地区。因此，以苏红图组一段（Sq3、4）为主力储集层寻找花岗岩物源区为物源形成的扇三角洲储集层。这类储集体水上网状河道和水下分流河道发育，是在低孔渗背景下寻找中孔、中渗储集层的有利地区。
图5-36 查干凹陷 K1 s2 （Sq5、6）储集条件评价图
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