定邊油田波羅池南延長組長9儲層成巖作用研究

盧小波

(延長油田股份有限公司定邊采油廠，陜西 定邊717112)

定邊油田波羅池南地區(qū)位于陜西省定邊縣西部，西接寧夏回族自治區(qū)，南臨甘肅省。地理上與鐵邊城油田、姬塬油田、堡子灣油田相鄰。該區(qū)是定邊采油廠尋找新的油田接替區(qū)之一，對該區(qū)儲層成巖作用進行研究是解決定邊采油廠資源問題的有效途徑，通過精細研究發(fā)現(xiàn)新的含油富集區(qū)，其成巖作用相對較弱，搞清定邊油田波羅池南地區(qū)儲層成巖作用特征，對定邊采油廠增加儲量，提高產(chǎn)量具有現(xiàn)實意義。

1 儲層特征

延長組長9油層組22塊薄片樣品的統(tǒng)計表明，延長組長9油層組主要為巖屑長石砂巖，其次為長石砂巖和長石巖屑砂巖(圖1)，其中石英含量為33.5%，長石含量為42.3%，巖屑含量為24.1%。巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑、火成巖巖屑、少量沉積巖巖屑及云母組成，前三者的平均含量分別為12.49%、5.21%和1.01%，云母含量約為 5.3%。填隙物主要為綠泥石、高嶺石、方解石、鐵方解石等，且含量變化較大，其范圍為 5.0% ～14.0% ，平均為 12.6% 。

圖1 長9砂巖分類三角圖

2 成巖作用

根據(jù)對研究區(qū)長9儲層的巖心觀察、X-衍射、鑄體薄片鑒定及掃描電鏡等資料的分析，研究區(qū)長9儲層成巖作用主要包括以下幾種:機械壓實作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用、溶解作用等。

2.1 機械壓實作用

機械壓實作用在研究區(qū)長9儲層表現(xiàn)十分強烈，在鏡下明顯可以看到石英或者長石顆粒定向排列，甚至云母也會呈淋濾狀定向排列，較軟的顆粒會發(fā)生變形，顆粒與顆粒之間呈縫合接觸，同時，由于長9儲層在2 000 m左右，由于壓實作用強烈，引起巖石非常致密，使原生孔隙降低(圖2和圖3)。

圖2 長石、石英顆粒壓裂

圖3 巖屑定向排列、變形

2.2 膠結(jié)作用

研究區(qū)長9儲層碳酸鹽和硅質(zhì)膠結(jié)非常普遍，其中碳酸鹽膠結(jié)占絕大多數(shù)，在鏡下明顯可以觀察到方解石充填孔隙交代顆粒，如圖4所示。同時，綠泥石充填孔隙也形成膠結(jié)(圖5)，此外，石英的次生加大以及綠泥石薄膜包裹顆粒對儲層孔隙起破壞作用。

圖4 鐵方解石膠結(jié)

圖5 綠泥石充填孔隙形成膠結(jié)

2.3 溶解、溶蝕作用

研究區(qū)長9儲層主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，整體上砂巖成分成熟度較低，且長9砂巖中含長石和巖屑顆粒，總所周知，在巖屑顆粒中噴發(fā)巖巖屑含量豐富，其含易發(fā)生溶解的長石，因此，長9儲層中可溶蝕組分含量非常高。溶解和溶蝕作用在研究區(qū)主要表現(xiàn)在各種組分發(fā)生溶解，主要形成各類次生孔，是油氣成藏的良好儲集空間(圖 6、7)。

圖6 粒間孔、長石溶孔

圖7 石英顆粒表明發(fā)生溶蝕

2.4 裂縫

研究區(qū)位于天環(huán)坳陷和伊陜斜坡交界處，構(gòu)造較強烈，發(fā)育天然裂縫。通過對本區(qū)薄片及巖心觀察及推測發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的裂縫既有建設作用又有破壞作用，建設作用主要為微裂縫為油氣運移提供通道，使得油氣從長7生油層運移運移到長9油層組中;破壞作用可能表現(xiàn)為通天裂縫的存在使得生油層的油氣沿通天裂縫運移到延長組上部的延安組中，對本區(qū)延長組油藏儲集油氣可能產(chǎn)生影響。

3 成巖作用對儲層的影響

3.1 成巖作用對孔隙度的影響

沉積物在進入埋藏成巖環(huán)境后，成巖作用對孔隙演化的影響控制作用特別明顯，具體而言，壓實壓溶以及膠結(jié)作用對原生孔隙起破壞作用，甚至引起原生孔隙完全消失，該類作用稱為破壞性成巖作用;而溶解作用一般為建設性成巖作用，其主要保護孔隙，是次生孔隙形成的主因素之一，直接影響儲層物性的好壞。

研究區(qū)長9儲層為典型的三角洲控制下的水下分流河道沉積微相，水動力條件相對不強，原始孔隙度一般在25%左右。由于長9儲層砂巖中含云母顆粒等，在壓實過程中容易發(fā)生變形，因此，會降低砂巖的原生孔隙度。

根據(jù)資料統(tǒng)計，在壓實和膠結(jié)(綠泥石、高嶺石、水云母及硅質(zhì)等膠結(jié)物)作用發(fā)生的過程中，原生孔一般損失70%，壓實后的原生粒間孔僅8%左右。以晚期鐵方解石為主的膠結(jié)物，又使砂巖損失了原生孔隙的20%左右，這樣，在壓實作用和膠結(jié)作用的共同破壞下，砂巖剩余原生粒間孔孔隙度3%左右。在碳酸鹽發(fā)育的地區(qū)，該種作用對孔隙的破壞更為明顯。

但與之相反，早期綠泥石膜的形成一般對石英的次生加大起限制作用，使原生孔隙得以很好的保存。

該區(qū)長9儲層長石含量較多，因此在鏡下長石的溶解非常發(fā)育，一般長石被溶解呈絲縷狀或針葉狀，有時被溶蝕殆盡，溶解作用對砂巖孔隙度的改善作用顯著，使得砂巖的孔隙度一般可以達到8%，局部甚至更高達10%以上。

3.2 碳酸鹽膠結(jié)物對儲層物性的影響

碳酸鹽在研究區(qū)長9儲層非常發(fā)育， 常常嚴重堵塞儲層孔隙，特別是方解石的膠結(jié)，一般引起儲層孔隙減少。對現(xiàn)場分析化驗資料進行統(tǒng)計，在長9儲層中，碳酸鹽膠結(jié)物在三角洲水下分流河道砂體的側(cè)翼和分流間灣處含量相對較高。

同時，對碳酸鹽含量和砂體厚度進行回歸發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽含量與砂體厚度呈負相關:在砂體厚度小的地區(qū)，碳酸鹽含量高，砂體厚度小，一般其砂地比值較低，一般主要集中在分流河道向分流剪完沉積微相過渡的部位。

此外，在砂巖分布的邊部，碳酸鹽膠結(jié)物含量較高，其原因在于泥巖厚度一般較大，集中發(fā)育，在成巖作用過程中，泥巖中有機質(zhì)成熟前的強烈脫羧基作用，產(chǎn)生了大量的二氧化碳水溶液，進入到滲透性相對較好的鄰近砂巖中，導致碳酸鹽膠結(jié)物含量高。

4 結(jié)語

(1)定邊油田波羅池南長9儲層以巖屑長石砂巖，其次為長石砂巖和長石巖屑砂巖為主。

(2)定邊油田波羅池南長9儲層成巖作用主要表現(xiàn)為機械壓實作用、膠結(jié)作用、溶解、溶蝕作用以及裂縫。

(3)壓實壓溶以及膠結(jié)作用對原生孔隙起破壞作用，甚至引起原生孔隙完全消失，該類作用稱為破壞性成巖作用;而溶解作用一般為建設性成巖作用，其主要保護孔隙，是次生孔隙形成的主因素之一，直接影響儲層物性的好壞。

(4)長9儲層碳酸鹽膠結(jié)物在三角洲水下分流河道砂體的側(cè)翼和分流間灣處含量相對較高，碳酸鹽含量和砂體厚度呈負相關。

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