吳起—定邊地區(qū)長6儲層特征研究

梁利平，閆昭圣，張蔚紅

(西北大學地質(zhì)學系/大陸動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克拉通之上并位于其西部的多旋回疊合型盆地，同時也是我國形成歷史最早、演化時間最長的陸上第二大沉積盆地和重要的能源基地。該盆地位于東經(jīng) 106°20'～ 110°30'，北緯 35°～40°30'，地跨陜、甘，寧、蒙、晉五省區(qū)，總面積約32×104km2。吳起 －定邊地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中心位置，隸屬于吳起定邊縣，地表主要為溝谷縱橫的黃土高原。

1 儲層巖石學特征

1.1 巖石類型

吳起—定邊地區(qū)巖石學特征總體上均表現(xiàn)為成巖礦物以長石為主。對吳起—定邊地區(qū)延長組296塊薄片資料進行三角端元投影，表明延長組長6巖石類型主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖，少量為長石巖屑砂巖，偶見巖屑砂巖(圖1)。

1.2 填隙物特征

長6填隙物主要成份有綠泥石膜、鐵方解石，其次為高嶺石、水云母，其中綠泥石膜占填隙物總量的21.4%，方解石占 21.3%(表 1)。

圖1 吳起—定邊地區(qū)延長組長6巖石三角分類圖

表1 吳起—定邊地區(qū)長6儲層填隙物含量特征表(%，56個樣品)

2 儲層成巖作用

成巖作用是指碎屑沉積物沉積后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用以前或構造運動重新抬升到地表遭受風化以前所發(fā)生的一切作用(趙澄林，2001)。

2.1 成巖作用類型及其特征

根據(jù)對吳起—定邊地區(qū)60口井取心段鑄體薄片鑒定，并結合掃描電鏡、陰極發(fā)光及粘土礦物X衍射分析，對該區(qū)成巖作用特征進行了分析，認為影響研究目的層段的主要成巖作用有壓實作用、膠結(交代)作用和溶蝕作用。

2.1.1 壓實作用

壓實作用分為機械壓實作用和壓溶作用。機械壓實作用導致巖石體積及其孔隙體積縮小，在薄片中主要表現(xiàn)為碎屑顆粒之間的接觸更加緊密、塑性顆粒(如千枚巖、板巖、泥巖和粉砂質(zhì)泥巖巖屑，以及同沉積的泥晶碳酸鹽顆粒)壓扁變形或變成假雜基;碎屑顆粒長軸甚至表現(xiàn)出壓實定向的傾向。剛性碎屑石英及長石顆粒破裂(圖2)。

圖2 鑄體薄片下壓實特征

2.1.2 膠結作用

吳起－定邊地區(qū)目的層段的碎屑巖中，膠結物可有多種礦物成分，但主要是碳酸鹽、硅質(zhì)和自生粘土礦物。

硅質(zhì)膠結作用

圖3 硅質(zhì)膠結成巖作用

硅質(zhì)膠結在本區(qū)普遍發(fā)育，平均含量占巖石總量的1%左右，最高可達到8%，其發(fā)育程度與碎屑組分、雜基含量有關。在石英碎屑含量較高、粘土雜基含量較低的砂巖中，石英次生加大較為發(fā)育。石英次生加大邊往往呈等厚環(huán)邊包裹碎屑石英顆粒，大部分為連續(xù)生長。也有部分自生石英生長于粒間或溶蝕孔內(nèi)，形成沿孔壁生長的較細小的自形微晶(圖3)。

吳起—定邊地區(qū)長6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起—定邊地區(qū)內(nèi)的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個重要原因;早期形成的綠泥石，呈薄膜式包繞碎屑顆粒，充填于原生粒間孔的部分空間，并導致了孔隙和喉道半徑的縮小;碳酸鹽的膠結作用是造成儲層物性變差、非均質(zhì)性增強的重要原因，碳酸鹽膠結物的分布具有很強的不均衡特征。

3 儲層物性特征

對吳起－定邊地區(qū)內(nèi)115個鑄體薄片的物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明(表2)，長6油層組砂巖孔隙度為1.26% ～15.66%，平均10.83%，83.48%的樣品為8% ～15%之間;滲透率為0.01 ～9.89 × 10－3μm2，平均為 0.78 × 10－3μm2，滲透率在0.1 ～1×10－3μm2的占 75.65%(圖 4)。根據(jù)低滲透儲層分類標準，長6油層組主要是超低滲透層，次為特低滲透層。

表2 吳起—定邊地區(qū)延長組長6油層組孔滲統(tǒng)計表

圖4 長6油層組孔隙度、滲透率頻率直方圖

4 微觀孔隙結構特征

根據(jù)本區(qū)儲層孔隙、喉道分級標準(表3)，結合本區(qū)延長組儲層孔隙結構資料分析認為，本區(qū)目的層共有五種孔隙結構類型，長6油層組以細小孔微細喉道型為主(表4，圖5)。

表3 鄂爾多斯延長組低滲透孔隙結構分類標準 (據(jù)張旭輝，1999年)

根據(jù)壓汞曲線、鑄體薄片等資料獲得的孔隙結構特征參數(shù)，可以定量地刻畫儲層孔喉發(fā)育程度及其連通性。吳起—定邊地區(qū)砂巖孔隙結構特征參數(shù)能較好地表征和反映延長組長6油層組的孔隙結構和儲集性能。

表4 吳起—定邊地區(qū)儲層孔隙結構參數(shù)表

圖5 吳起—定邊地區(qū)長6儲層不同孔隙結構類型分布直方圖(與其它層位比較)

5 結語

1)吳起－定邊地區(qū)長6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起－定邊地區(qū)內(nèi)的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個重要原因。

2)吳起－定邊地區(qū)砂巖孔隙結構特征參數(shù)能較好地表征和反映延長組長6油層組的孔隙結構和儲集性能。

［1］程峰，于少勇，邢德敬，等.陰極發(fā)光技術在儲層研究中的應用.斷塊油氣田.1998:5(6):17－19.

［2］柳益群，李文厚.陜甘寧盆地東部上三疊統(tǒng)含油長石砂巖的成巖特點及孔隙演化［J］.沉積學報.1996，14(3):87 －95.

［3］何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2003:1－22.

［4］牟澤輝.鄂爾多斯盆地慶陽以南三疊系延長組長5、長6、長7儲層成巖作用［J］.天然氣工業(yè).2001，21(2):13 – 17.

［5］裘懌楠.油氣儲層評價技術［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1997:33－85.

［6］于興河.碎屑巖系油氣儲層沉積學［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2002:211－288.

［7］鄭榮才，柳梅青.鄂爾多斯盆地長6油層組古鹽度研究［J］.石油與天然氣地質(zhì).1999，20(1):20–25.