低孔低滲油藏儲層物性及其影響因素研究——以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組長3－長4+5油層組為例

魏 虎，任大忠，蘇國輝，張 茜，張 瑞

(1.陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院，陜西 西安710075;2.西北大學 大陸動力學國家重點實驗室/地質學系，陜西 西安710069;3.長慶油田分公司油氣工藝研究院，陜西 西安 710021)

1 研究區(qū)地質背景

研究區(qū)隴東地區(qū)北起白豹、南至城壕、東至南梁，位于盆地中部伊陜斜坡一級構造單元的西南部(圖1)，在構造特征上表現(xiàn)出北東部寬緩的向西傾單斜，西南部逆沖和推覆構造活動劇烈，上升幅度大，從晚三疊世開始，大華北盆地逐漸萎縮，鄂爾多斯盆地逐步形成，并發(fā)育一套三疊系延長組與侏羅系延安組的大型煤系含油氣儲集層［1－8］。長3、長4+5油層組為隴東地區(qū)白豹油田、城壕油田、南梁油田主力油層，基底構造穩(wěn)定，低幅度鼻狀隆起構造發(fā)育［1－5］，具有北東與西南兩個方向向湖盆推進的三角洲沉積特點［6－8］，屬于三角洲前緣沉積相帶，發(fā)育水下分流河道、河道壩、河道間、分流間灣等沉積微相類型。其中水下分流河道和河口壩是組成三角洲前緣水下沉積的骨架砂體，同時也是長3、長4+5油層組主要的儲集體。

2 儲層特征

2.1 巖石學特征

經砂巖薄片顯微鏡下鑒定統(tǒng)計分析，研究區(qū)長3、長4+5油層組砂巖類型以中細砂巖與細砂巖的巖屑質長石砂巖和長石質巖屑砂巖為主，其次為長石砂巖，少量長石巖屑質石英砂巖、巖屑砂巖，巖性整體致密(圖2，圖3)。砂巖中輕礦物碎屑主要由石英(23.37% ～47.7%，平均為 35.62%)、長石(18.59% ～ 61.73% ，平均為 40.42%)、巖屑(11.11% ～36.54%，平均為23.92%)三部分組成。巖屑主要為變質巖屑、沉積巖屑以及火成巖屑。砂巖的礦物成分成熟度較低。填隙物一般由同生雜基和成巖自生礦物組成，主要有鐵方解石、水云母、高嶺石、綠泥石、鐵白云石等。

圖1 盆地構造單元劃分及研究區(qū)位置

圖2 隴東地區(qū)延長組砂巖分類圖

圖3 隴東地區(qū)延長組砂巖粒度分布圖

2.2 儲層物性特征

在研究區(qū)，長3油層組砂體平均厚度10.6 m，孔隙度(0.53% ～21.41%)，平均值 10.67% ，滲透率(0.01 ～106.8×10－3μm2)，平均值 2.18 ×10－3μm2，含油飽和度(7.1%～74.48%)，平均值在 37.6%。長 4+5油層組砂體 10.36 m，孔隙度(0.01% ～ 22.03%)，平均值 10.42%，滲透率(0.01 ～53.9 ×10－3μm2)，平均值 1.26 ×10－3μm2，含油飽和度(13.84% ～61.12%)，平均 42.29%。研究區(qū)儲層物性整體上呈現(xiàn)出低孔(孔隙度小于15%)、低滲(滲透率小于10× 10－3μm2)的特征，屬于低孔低滲油氣儲集層［3，7］。

2.3 儲層孔隙結構特征

表1 隴東地區(qū)延長組孔隙類型及其含量表

研究區(qū)長3和長4+5油層組儲層孔隙類型主要以粒間孔隙、長石溶孔、晶間孔、巖屑溶孔為主(表1)?？紫缎螤疃嘁远噙呅瘟ｉg孔為主，也有一些長條形或不規(guī)則形狀的孔隙，每個孔隙都有2～3條喉道與之相連(圖4)。膠結方式主要有孔隙式、孔隙—薄膜式，次生加大—鑲嵌式、次生加大—孔隙式。

圖4 隴東地區(qū)延長組砂巖孔隙結構圖

3 影響和控制儲層物性的因素

沉積環(huán)境決定沉積相，沉積特征與成巖作用演化控制儲層孔隙結構與物性，物性反映含油氣性［6－11］。

3.1 沉積相

沉積環(huán)境決定沉積微相類型控制巖相序列組合規(guī)律，從而決定了油氣的生儲蓋在空間上的配置。隴東地區(qū)延長組長3、長4+5油層組儲集帶水下分流河道和河口壩砂體發(fā)育、粒度分選好、厚度大、物性好，河道間和分流間灣巖相以泥巖和粉砂質泥巖為主，是良好的生油層和沉積蓋層。

3.2 物源

儲層物性的好壞歸根結底與儲層的物源有著本質的關系。沉積物的單物源、多物源和混合物源決定著儲層巖石顆粒的成分及含量，近源和遠源控制著儲層巖石顆粒的粒度和分選。一般而言，隨著搬運距離的增大，巖屑、長石等易風化碎屑成分的含量降低，而石英的含量增高，從而儲層的物質組成相對單一，后期成巖作用改造程度低，有利于原生孔隙的保存。沉積水動力越強，則沉積碎屑顆粒越粗，淘洗作用越強，巖石的原始孔隙結構就越好，喉道越粗，孔隙越大，巖石物性就越好。沉積區(qū)距離物源近，則沉積速度相對快，顆粒分選差，大小混雜，排列雜亂，充填造成原生粒間孔隙大量損失，從而導致儲層物性變差。隴東地區(qū)延長組長 3、長4+5油層組的物源主要來自北東方向和西南方向。南梁油田、白豹油田主要以北東物源為主，城壕油田以西南物源為主，處于中間過渡地帶的華池油田是北東、西南物源的混合物源區(qū)。華池油田相對于南梁油田和城壕油田，由于沉積物供給相對充足，從北東和西南方向的沉積物在此相互疊置，砂體累計厚度大，儲層物性相對較好(表2)。

3.3 成巖作用

成巖作用是指沉積物沉積后發(fā)生的壓實、溶解、自生礦物沉淀等作用對原生孔隙結構所起的改變，最終影響砂巖儲層的物性。沉積物在埋藏過程初期，機械壓實作用使碎屑顆粒由游離狀、點接觸狀逐步調整為線接觸狀，造成粒間孔隙的大量損失。隨著埋深的加大，由于溫度、壓力增高，原生孔隙快速減少，迫使孔隙流體沿顆粒周緣加速運動，致使顆粒周緣遭受不同程度溶蝕，進一步擴大前期剩下的原生孔隙，形成粒間溶孔和長石溶孔。根據(jù)薄片觀察、統(tǒng)計分析(表1，圖4)，研究區(qū)長3、長4+5油層組具有鐵方解石膠結現(xiàn)象普遍，孔隙以剩余原生孔、粒間孔以及各種溶蝕孔為主，溶蝕現(xiàn)象顯著，礦物顆粒以點—線狀接觸為主，具有綠泥石膜較為發(fā)育的成巖特征，砂巖的成巖作用處于中成巖階段A期。

表2 隴東地區(qū)長3、長4+5油層組儲層物性對比表

4 結語

(1)隴東地區(qū)延長組長3、長4+5油層組砂巖類型以中細砂巖與細砂巖的巖屑質長石砂巖和長石質巖屑砂巖為主;儲層物性整體上呈現(xiàn)出低孔、低滲特征，屬于低孔低滲油氣儲集層，巖性致密;儲層孔隙類型主要以粒間孔隙、長石溶孔、晶間孔、巖屑溶孔為主。

(2)沉積環(huán)境決定沉積相，沉積特征與成巖作用演化控制儲層孔隙結構與物性，物性反映含油氣性。水下分流河道和河口壩砂體是長3、長4+5油層組的有利儲集儲集帶;南梁、白豹油田主要以北東物源為主，城壕油田以西南物源為主，華池油田是北東、西南物源的混合物源區(qū)域，華池油田儲集特征整體好于南梁油田和城壕油田。沉積相帶、沉積物的物源情況及成巖作用是儲層形成過程中關鍵的因素。

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