鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)延長組8段低孔滲砂巖成巖作用及成巖相

周　翔，何　生，陳召佑，王芙蓉，周思賓，劉萍

[1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室， 湖北 武漢 430074；2.中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院， 河南 鄭州 450006]

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鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)延長組8段低孔滲砂巖成巖作用及成巖相

周翔1，何生1，陳召佑2，王芙蓉1，周思賓2，劉萍1

[1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室， 湖北 武漢 430074；2.中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院， 河南 鄭州 450006]

上三疊統(tǒng)延長組長8段砂巖是鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)重要的勘探目的層，以長石巖屑細砂巖和巖屑長石細砂巖為主，目前處于中成巖A期，屬典型低孔特低滲儲層。強烈的成巖作用是儲層致密化的主要原因，其中壓實作用和碳酸鹽巖膠結(jié)作用造成儲層原生孔隙大量喪失，綠泥石膠結(jié)和長石溶蝕對儲層物性改善起到了積極作用，堿-酸-堿交替的成巖介質(zhì)環(huán)境變化控制了粘土礦物形成、碳酸鹽膠結(jié)物沉淀以及長石溶蝕作用。綜合多項定性和定量參數(shù)，將長8段砂巖劃分為5種成巖相類型，定量計算不同成巖相埋藏過程中孔隙演化表明，由沉積作用形成的不同成巖相中砂巖原始組分差異是導(dǎo)致膠結(jié)類型和溶蝕程度差異的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同成巖相中成巖作用類型及強度是造成砂巖孔隙演化及物性差異的主要原因。優(yōu)質(zhì)砂巖儲層分布與成巖相密切相關(guān)，其中分布于水下分流河道砂體中的弱壓實綠泥石膠結(jié)相和中壓實次生溶蝕相砂巖物性最好，是研究區(qū)長8段砂巖儲層中最有利的成巖相帶。

成巖作用；成巖相；致密砂巖；延長組；鄂爾多斯盆地

鄂爾多斯盆地位于華北地臺西部，是一個穩(wěn)定沉降、凹陷遷移的多旋回沉積盆地，上三疊統(tǒng)延長組是盆地中生界重要含油氣層位之一。受沉積環(huán)境、砂巖物質(zhì)成分及成巖作用等因素的影響，盆地內(nèi)延長組儲層普遍致密化，以低孔低滲儲層為主，僅局部發(fā)育少量相對高孔滲儲層。研究表明成巖作用類型及強度是影響儲層物性演化的重要因素，平面上優(yōu)質(zhì)儲層的分布受成巖相控制[1-3]。本文在大量巖心樣品測試分析的基礎(chǔ)上，對長8段砂巖成巖作用類型及其與儲層物性關(guān)系進行了系統(tǒng)研究，依據(jù)巖石類型、成巖作用特征及視壓實率、視膠結(jié)率對成巖相進行定量劃分，通過埋藏過程中不同成巖相帶中儲層孔隙演化過程的定量計算，分析影響成巖相物性的主要控制因素，為延長組有利儲集相帶的預(yù)測提供地質(zhì)依據(jù)。

研究區(qū)為鄂爾多斯盆地西南部代家坪地區(qū)，位于渭北隆起以北，天環(huán)坳陷南端(圖1a，b)，主要含油層位長8油層組發(fā)育一套淺灰色細砂巖、粉砂巖、暗色泥巖夾薄層煤巖，屬典型淺水三角洲前緣沉積(圖1c)，具有砂體粒度細、厚度變化大、沉積相變快的特點[4-5]，受沉積相和成巖作用影響，儲層物性在垂向和橫向上均表現(xiàn)出很強的非均質(zhì)性。

1　儲層基本特征

薄片觀察表明長8段砂巖巖性為長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖，砂巖成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度均較低，顆粒以次棱角、次圓狀為主，分選中等。細砂巖含量占

全部砂巖的82%，同時含少量灰白色中砂巖、淺灰色粉砂巖。碎屑顆粒以長石、石英為主，分別為47.83%和30.74%。巖屑以淺變質(zhì)片巖、千枚巖、板巖及火成巖巖屑為主。填隙物中綠泥石體積分數(shù)最高(4.22%)，其次為方解石(4.01%)，高嶺石(3.91%)、混層粘土(3.51%)、石英加大(2.6%)、伊利石(1.33%)、白云石(1.2%)、自生長石(0.3%)。

長8段砂巖儲集空間以殘余粒間孔、長石粒內(nèi)溶孔為主，次為巖屑溶孔、晶間孔，平均面孔率為8.62%。實測孔隙度為4.82%～15.90%，平均為10.42%，滲透率為0.02×10-3～1.30×10-3μm2，平均為0.26×10-3μm2(圖2)，為典型低孔特低滲儲層。

2　成巖作用類型及特征

2.1壓實作用

長8段砂巖碎屑顆粒間以線接觸、點-線接觸為主，表明儲層壓實強度中等。鏡下常見的壓實現(xiàn)象有石英、長石等剛性顆粒表面擠壓破裂和碎屑顆粒之間的位移、重排(圖3a),泥巖巖屑、火山巖屑等塑性顆粒扭曲、塑性變形,黑云母假雜基化等壓實構(gòu)造(圖3b)。

圖1　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)構(gòu)造位置及地層綜合柱狀圖Fig.1　Location and stratigraphic column of Daijiaping area,Ordos Basina.鄂爾多斯盆地南部構(gòu)造單元劃分及研究區(qū)位置；b.研究區(qū)長8儲層頂面構(gòu)造及取樣井井位； c.鄂爾多斯盆地南部中生界綜合柱狀圖)

圖2　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段砂巖物性分布直方圖Fig.2　Histogram of the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation in Daijiaping area, Ordos Basin

2.2膠結(jié)作用

2.2.1硅質(zhì)膠結(jié)

硅質(zhì)膠結(jié)主要有石英次生加大和自生石英兩種表現(xiàn)形式，平均含量為5.32%。石英次生加大多產(chǎn)出于碎屑石英表面或充填粒間孔隙，寬度一般為8～11 μm，最寬為15μm(圖3c)，呈等厚環(huán)邊狀包裹碎屑石英顆粒，加大邊中鹽水包裹體均一溫度分布在70～110 ℃，主要形成于埋藏深度小于2 000 km的淺埋藏階段，是早成巖B期產(chǎn)物。自生石英晶形良好，晶體呈六方雙錐狀，是埋藏深度大于2 000 km的中成巖A期產(chǎn)物，多見于長石溶蝕孔隙中(圖3d)，是長石溶蝕形成的SiO2過飽和沉淀的產(chǎn)物。

2.2.2粘土礦物膠結(jié)

綠泥石是長8段砂巖中最重要的粘土礦物，形成于富鐵的堿性環(huán)境，搬運過程中黑云母等暗色礦物水解，在河口處發(fā)生絮凝形成含鐵沉積物，為綠泥石的形成提供豐富的鐵來源[6-8]。研究區(qū)綠泥石以孔隙襯里較為常見，呈近似等厚環(huán)邊狀包裹碎屑顆粒，厚度約3～7 μm，最大可達10 μm。顆粒接觸處自生綠泥石不發(fā)育，表明綠泥石沉淀開始于沉積作用后、壓實作用已進行至顆粒目前接觸階段的成巖早期。電鏡下常見綠泥石圍繞自生石英生長，并逐漸包裹自生石英(圖3e)，表明綠泥石生長持續(xù)到自生石英沉淀開始以后的成巖階段。綠泥石在碎屑顆粒表面持續(xù)生長所增加的機械強度，抵消了一部分埋藏過程中上覆地層機械壓實作用，同時綠泥石占據(jù)碎屑顆粒表面體積阻止石英成核，在一定程度上抑制了石英次生加大，有利于原生孔隙的保存(圖4)。不同時期形成的綠泥石具有不同的元素構(gòu)成(表1;圖3f)，沉積早期富鐵、鎂的孔隙水中由顆粒表面粘土礦物轉(zhuǎn)化形成的顆粒環(huán)邊綠泥石相對富Fe，而相對晚期形成的孔隙襯里綠泥石Fe含量有所降低，不同時期形成的綠泥石元素構(gòu)成上的差異，是綠泥石從沉淀到繼續(xù)生長的各成巖階段，成巖介質(zhì)中鐵離子消耗、Fe/Mg比值降低的反映[9]。

粘土礦物中高嶺石含量為11%～68%，僅次于綠泥石，集合體呈書頁狀、蠕蟲狀(圖3g)，堆積松散，具有較強的晶間孔隙，主要以孔隙充填形式產(chǎn)出，高嶺石可指示成巖介質(zhì)的酸堿條件，常見于長石溶蝕孔中，是儲層強烈溶蝕的標(biāo)志。酸性介質(zhì)環(huán)境中硅鋁酸鹽礦物溶蝕是自生高嶺石的主要來源[10]，長8段砂巖長石含量最高達55%，為自生高嶺石形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。

自生伊利石集合體呈毛發(fā)狀、纖維狀充填粒間孔隙(圖3h)，形成于中成巖A期，封閉的流體系統(tǒng)中由溶蝕作用產(chǎn)生的K、Na等堿性離子富集，使孔隙流體酸性降低，在較高溫度條件下K離子過飽和促進高嶺石向伊利石轉(zhuǎn)化，是自生伊利石的重要來源。自生伊利石通過堵塞一部分孔隙吼道，使有效孔隙變成無效的微孔而降低儲層的滲流能力。

2.2.3碳酸鹽礦物膠結(jié)

根據(jù)長8段砂巖中方解石膠結(jié)物的產(chǎn)狀與碎屑顆粒間接觸關(guān)系可將方解石分為Ⅰ型方解石和Ⅱ型方解石兩種類型。Ⅰ型方解石呈微晶狀集合體，粒徑10～20 μm，充填原生粒間孔隙(圖3i，j)，呈孔隙式膠結(jié)。Ⅰ型方解石中Mn含量較低，不含或含極少量Fe，陰極發(fā)光以橘黃色為主，發(fā)光強度較強(圖3k)。方解石中的δ13C(PDB)相對較重，為-0.31‰～-3.3‰，δ18O(PDB)相對較輕，為-19.5‰～-22.1‰，反映其形成與有機質(zhì)脫羧基作用關(guān)系不大，是早成巖A期孔隙水中CaCO3過飽和沉淀的產(chǎn)物[11]。

Ⅱ型方解石以含鐵方解石、鐵方解石主，晶形粗大，集合體呈斑塊狀，充填粒間孔隙并包裹Ⅰ型方解石(圖3k)，部分或完全交代碎屑顆粒、微晶石英(圖3l)。鏡下可觀察到長石溶蝕孔隙被Ⅱ型方解石膠結(jié)(圖3m)，表明Ⅱ型方解石沉淀晚于長石溶蝕，Ⅱ型方解石沉淀同時不斷交代長石，加速了長石溶蝕。Ⅱ型方解石中Fe、Mg含量較高，其中FeO含量為0.42%～0.75%，MnO含量為1.45%～2.16%(表2)，陰極發(fā)光以橘紅色為主，發(fā)光強度中等。Ⅱ型方解石中δ13C(PDB)為-6.9‰～-4.4‰，相對較輕，δ18O(PDB)為-19.72‰～-22.60‰，表明有機質(zhì)成熟脫羧基產(chǎn)生的CO2部分進入Ⅱ型方解石，是中成巖A期產(chǎn)物。

圖4　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段砂巖粘土礦物、碳酸鹽含量及孔隙度與埋深關(guān)系Fig.4　Depth vs. clay content,carbonate content and porosity of Member 8 sandstone of the Yanchang Formation in Daijiaping area,the Ordos Basin表1　代家坪地區(qū)不同世代自生綠泥石化學(xué)組成電子探針分析結(jié)果Table 1　Chemical compositions of authigenic chlorite of different generations based on electron probe analysis in Daijiaping area

樣品序號綠泥石組成含量/%FeOMgOCaOMnOAl2O3SiO2134.913.821.011.4221.7938.00232.009.090.260.1421.7531.07323.8213.110.050.4023.1726.7242.762.040.050.0130.8552.1951.120.560.080.0737.0751.16

2.3交代作用

常見交代現(xiàn)象有方解石對石英、長石的交代，主要是沿顆粒邊緣和解理縫進行的，與碎屑顆粒呈鑲嵌狀接觸，可見部分石英次生加大后被碳酸鹽礦物交代，說明石英次生加大形成于碳酸鹽交代之前(圖3n)。

2.4溶蝕作用

晚侏羅世末期長8段砂巖埋藏達到2 200～2 400 m，進入生烴門限，有機質(zhì)脫羧基形成的酸性流體沿構(gòu)造裂縫進入儲層，改變了早期堿性的成巖介質(zhì)環(huán)境，造

成儲層大范圍的溶蝕。鏡下常見鉀長石沿節(jié)理縫溶蝕形成粒內(nèi)溶孔、沿顆粒邊緣溶蝕呈港灣狀、階梯狀(圖3o)；溶蝕作用較強時整個顆粒被溶蝕僅殘存少量晶骸(圖3l)，但殘留長石殘晶的光性方位仍保持一致；方解石邊緣溶蝕呈鋸齒狀，局部見方解石膠結(jié)物與顆粒一起溶蝕，形成長條狀孔隙。

2.5成巖階段及成巖演化序列

研究區(qū)長8段砂巖地史時期最大埋藏深度達到3 000 m，利用巖石聲發(fā)射測定長8儲層埋藏時經(jīng)歷的最高古溫度為110～135 ℃，根據(jù)SY/T 5577-2003成巖階段劃分方案，研究區(qū)長8砂巖處于中成巖A期，這與鏡質(zhì)體反射率Ro(0.79%～1.09%)和混層粘土含量S%(15%～25%)所指示的成巖階段是一致的。根據(jù)自生礦物或成巖事件首次出現(xiàn)的相對順序，將長8砂巖儲層主要成巖事件順序歸納為機械壓實—早期綠泥石膜沉淀—Ⅰ型方解石膠結(jié)—石英次生加大—酸性流體侵入—長石、巖屑溶蝕—自生高嶺石、自生石英析出—自生伊利石沉淀—Ⅱ型方解石膠結(jié)(圖5)。

表2　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段砂巖碳酸鹽礦物電子探針分析結(jié)果Table 2　Carbonate minerals of the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation in Daijiaping area,Ordos Basin based on electron probe analysis

圖5　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段砂巖成巖序列Fig.5　Diagenetic sequences of the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation in Daijiaping area,Ordos Basin

3　成巖相劃分及物性特征

3.1成巖相劃分

成巖相是沉積物經(jīng)歷一定成巖作用和演化階段的產(chǎn)物，是成巖環(huán)境的巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征、巖石物理特征和成巖產(chǎn)物在縱向與平面分布特征的綜合反映[12]?；阼T體薄片和掃描電鏡資料揭示的巖石類型、主要成巖作用類型結(jié)合視壓實率、視膠結(jié)率等定性和定量參數(shù)[13-14]，將長8段砂巖劃分為強壓實泥質(zhì)雜基充填相、中壓實長石次生溶蝕相、中壓實高嶺石膠結(jié)相、弱壓實綠泥石膠結(jié)相、弱壓實碳酸鹽膠結(jié)相等5種類型成巖相(圖6)。

3.2成巖相孔隙演化分析

砂巖成巖演化是一個復(fù)雜的物理化學(xué)變化過程，原生孔隙的破壞、保存及次生孔隙的形成均受到各種成巖作用的影響[15-16]。通過現(xiàn)今孔隙結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物含量及不同成因類型孔隙相對含量分析，定量計算各種成巖作用過程中孔隙度演化，對儲層成巖歷史研究、儲層物性影響因素分析及儲層質(zhì)量預(yù)測具有重要意義。

3.2.1孔隙度演化定量分析方法

初始孔隙度可根據(jù)Scherer和Beard提出的不同分選狀況下未固結(jié)砂巖的實測孔隙度關(guān)系式計算[17-18]：

POR0=20.91+22.90/SO

(1)

式中：POR0為原始孔隙度，%；SO為特拉斯克分選系數(shù)。

假定壓實過程骨架顆粒體積不變，在壓實過程造成的孔隙度損失為[19-20]：

圖6　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段砂巖成巖相劃分Fig.6　Diagenetic facies division of the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation in Daijiaping area,Ordos Basin

(2)

式中：COPL為由壓實作用造成的孔隙度損失，%；IGV為粒間體積，是粒間孔隙度、膠結(jié)物含量和膠結(jié)物溶孔的總和，%。

儲層壓實后孔隙度為：

(3)

式中：POR1為儲層壓實后的孔隙度，%。

儲層在膠結(jié)過程中損失的孔隙度為：

(4)

式中：CEPL為儲層在膠結(jié)過程中損失的孔隙度，%；CEM為膠結(jié)物含量，%。

儲層膠結(jié)后的孔隙度為：

(5)

式中：POR2為儲層膠結(jié)后的孔隙度，%。

溶蝕增加孔隙度為：

CRPI=CRP×(1-COPL)

(6)

式中：CRPI為溶蝕孔孔隙度，%。

儲層溶蝕后孔隙度為：

(7)

3.2.2成巖相孔隙演化過程

研究區(qū)18口井163塊樣品分析表明，長8段砂巖原始孔隙度為36.23%～37.63%，平均為36.87%，由沉積作用造成碎屑顆粒的分選、磨圓等沉積物結(jié)構(gòu)差異對不同成巖相初始孔隙度的影響較小，但沉積作用造成的成巖相間碎屑物質(zhì)成分差異，決定了埋藏后成巖作用類型和強度，是形成成巖相間孔隙演化及物性

差異的主要原因。其中同沉積時弱堿性還原環(huán)境中綠泥石膠結(jié)增強了顆粒的抗壓實能力，在一定程度上抑制了早期石英次生加大，有利于原生孔隙的保存，加之次生溶蝕改造形成了物性最好的弱壓實綠泥石膠結(jié)成巖相(圖7)。有機質(zhì)脫羧基作用形成的酸性流體溶蝕長石、不穩(wěn)定巖屑及Ⅰ型方解石，極大的改善了儲層物性，形成了物性較好的中壓實長石次生溶蝕成巖相；長石溶蝕造成孔隙流體中Al3+和SiO2濃度增加，在流體排出受阻時沉淀為高嶺石、自生石英，形成物性較差的中壓實高嶺石膠結(jié)成巖相。高含量的泥質(zhì)雜基在強烈的壓實作用下擠壓變形進入粒間體積，石英壓溶重結(jié)晶及后期粘土礦物、碳酸鹽膠結(jié)，形成了壓實強度最大的強壓實泥質(zhì)雜基充填成巖相。成巖早期孔隙水中CaCO3過飽和沉淀充填粒間孔隙，阻止了壓實作用的繼續(xù)進行，形成了壓實強度最小但物性最差的碳酸鹽致密膠結(jié)成巖相。由成巖介質(zhì)環(huán)境變化所控制的粘土礦物形成、碳酸鹽膠結(jié)物沉淀以及長石溶蝕，是造成孔隙演化差異的主要原因。不同的成巖相由于成巖作用類型和強度的差異經(jīng)歷不同的孔隙演化過程，是形成現(xiàn)今物性差異的關(guān)鍵因素。

圖7　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)不同成巖相孔隙度(Φ)演化模式Fig.7　Porosity(Φ) evolution models of different diagenesis facies in Daijiaping area,Ordos Basin

4　成巖相特征及分布

4.1強壓實泥質(zhì)雜基充填成巖相

該成巖相主要發(fā)育在水下分流河道間(圖8)，以細粒長石巖屑砂巖、巖屑砂巖為主，分選中等-較差，膠結(jié)物以硅質(zhì)、伊利石為主，含少量Ⅰ型方解石，填隙物中云母、千枚巖、板巖及沉積巖屑等塑性組分含量高。由于儲層中缺少石英等剛性顆粒支撐，在強烈擠壓作用下泥質(zhì)雜基塑性變形進入粒間孔隙，造成原生粒間孔隙大量喪失(圖9a)，中成巖A期的石英壓溶、伊利石膠結(jié)進一步降低儲層物性?？紫额愋鸵院苄〉臍堄嗔ｉg孔、填隙物內(nèi)微孔隙、溶孔為主，平均孔隙度為7.2%，滲透率平均為0.07×10-3μm2(圖9f)。

4.2中壓實長石次生溶蝕成巖相

該成巖相主要分布在水下分流河道等水動力較強沉積環(huán)境中，以中細粒長石砂巖、巖屑長石砂巖為主，分選中等-較好，膠結(jié)物以高嶺石、伊利石、自生石英為主，巖石中長石、不穩(wěn)定火山巖屑含量較高，在酸性流體作用下形成長石粒內(nèi)溶孔、填隙物內(nèi)溶孔、方解石粒間等次生溶孔(圖9b)，孔隙度平均為10.6%，滲透率平均為0.21×10-3μm2，是研究區(qū)有利儲集層類型之一，對油氣的聚集具有重要作用。

4.3中壓實高嶺石膠結(jié)成巖相

該成巖相主要分布在前緣席狀砂、分流間灣等沉積微相中，以中細粒、細粒巖屑長石砂巖、長石砂巖為主，分選較好，膠結(jié)物以石英加大、高嶺石、伊利石為主，填隙物中泥質(zhì)雜基含量較高。由長石次生溶蝕造成孔隙流體中Al3+、SiO2等過飽和沉淀形成自生高嶺石和自生石英，孔隙類型以高嶺石晶間孔、殘余粒間孔為主(圖9c)，含少量微孔，孔隙度平均為9.6%，滲透率平均為0.14×10-3μm2。

4.4弱壓實綠泥石膠結(jié)成巖相

該成巖相主要發(fā)育在水下分流河道、水下分流河道交匯處沉積的中細粒石英砂巖中，膠結(jié)物以綠泥石、伊利石為主，含少量石英加大、方解石。該成巖相原始孔滲性較好，早期的強綠泥石膠結(jié)增強了顆粒間抗壓實強度、阻止石英次生加大，保存了大量原生粒間孔，孔隙類型以殘余粒間孔為主、含部分長石溶蝕孔隙(圖9d)，儲層物性相對較高，孔隙度平均為13.62%，滲透率平均為0.26×10-3μm2，是研究區(qū)物性最好的一類儲層。

4.5弱壓實碳酸鹽膠結(jié)成巖相

該成巖相主要發(fā)育在三角洲平原分流河道、三角洲前緣水下分流河道，以中-細粒、細粒長石巖屑砂巖為主，膠結(jié)物以碳酸鹽為主，含少量綠泥石。早期Ⅰ型方解石嵌晶狀膠結(jié)，充填并封閉粒間孔隙，極大的降低儲層滲流能力，使溶蝕期酸性介質(zhì)難以進入，幾乎不形成次生溶蝕孔，Ⅱ型方解石呈連晶狀膠結(jié)并交代部分Ⅰ型方解石，造成儲層物性進一步降低，砂巖中僅發(fā)育少量殘余粒間孔、填隙物內(nèi)微孔(圖9e)，砂巖孔隙度普遍小于5%，平均為3.8%，滲透率平均為0.04×10-3μm2，是研究區(qū)物性最差的一種成巖相類型，多為非儲層。

圖8　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)長8段儲層沉積相及成巖相分布Fig.8　Sedimentary and diagenetic facies distribution of the Member 8 of the Yanchang Formation reservoir in Daijiaping area,Ordos Basin

圖9　鄂爾多斯盆地代家坪地區(qū)不同成巖相孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)特征Fig.9　Pore types and pore structure characteristics of different diagenesis facies in Daijiaping area,Ordos Basin

5　結(jié)論

1) 延長組長8儲層屬典型低孔特低滲油藏，在埋藏成巖過程中經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖演化，包括壓實、膠結(jié)、交代和溶解，其中壓實作用、碳酸鹽膠結(jié)、石英加大、自生高嶺石沉淀是造成儲層物性降低的重要原因，顆粒表面綠泥石膜、長石及不穩(wěn)定巖屑溶蝕對儲層物性改善起到積極作用。

2) 長8儲層處于中成巖A期，成巖序列為機械壓實—早期綠泥石膜沉淀—Ⅰ型方解石膠結(jié)—石英次生加大—酸性流體侵入—長石、巖屑溶蝕—自生高嶺石、自生石英析出—自生伊利石沉淀—Ⅱ型方解石膠結(jié)。

3) 通過視壓實率、視膠結(jié)率結(jié)合主要成巖事件特征將長8儲層劃分為5種成巖相類型，不同成巖相埋藏過程中孔隙演化定量計算表明由沉積作用造成巖石原始組分的差異是形成不同成巖相中成巖作用類型和強度差異的物質(zhì)基礎(chǔ)，成巖介質(zhì)環(huán)境變化所控制了粘土礦物形成和碳酸鹽巖膠結(jié)物沉淀以及長石溶蝕，是造成孔隙演化差異的主要原因。

4) 優(yōu)質(zhì)儲層的分布與成巖相密切相關(guān)，分布于水下分流河道中的弱壓實綠泥石膠結(jié)相和中壓實次生溶蝕相砂巖物性最好，是研究區(qū)長8段砂巖儲層中最有利的成巖相帶。

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(編輯董立)

Diagenesis and diagenetic facies of low porosity and permeability sandstone in Member 8 of the Yanchang Formation in Daijiaping area, Ordos Basin

Zhou Xiang1,He Sheng1,Chen Zhaoyou2,Wang Furong1,Zhou Sibin2,Liu Ping1

[1.KeyLaboratoryofTectonicsandPetroleumResources,MinistryofEducation,ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan),Wuhan,Hubei430074,China；2.ExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPECNorthChinaCompany,Zhengzhou,Henan450006,China]

Member 8 sandstone of the Upper Triassic Yanchang Formation is the major exploration target in Daijiaping area,Ordos Basin.Member 8 sandstone of the Yanchang Formation mainly consists of feldspathic litharenite and lithic arkose,currently is at the A phase of middle diagenesis stage,and is categorized into low-porosity and extremely low-permeability reservoir.The intensive diagenesis is main cause of reservoir densification.Compaction and carbonate cementation largely reduce the primary porosity,while chlorite cementation and feldspar dissolution improve the reservoir quality,and the alkaline-acidic-alkaline change of digenetic environment control the formation of clay mineral,the precipitation of carbonate cements,and the dissolution of feldspar.Five types of diagenetic facies are identified in the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation according to multiple qualitative and quantitative parameters.Quantitative calculation of porosity evolution in different digenesis facies shows that the differences of primitive compositions among different diagenetic facies as a result of sedimentation is the material basis of the cementation types and the dissolution strength,while the differences of diagenesis types and intensity is the main cause of the differences in porosity evolution and reservoir quality.The distribution of high quality reservoirs is closely related to the diagenesis facies.The weakly-compacted chlorite cement facies and modera-tely-compacted secondary dissolution facies in subaqueous distributary channel sandstone show the best reservoir quality,thus are the most favorable diagenesis facies in the Member 8 sandstone of the Yanchang Formation reservoir.

diagenesis,diagenetic facies,tight sandstone,Yanchang Formation,Ordos Basin

2015-06-08;

2015-12-10。

周翔(1988—)，男，博士研究生，儲層地質(zhì)與有機地球化學(xué)。E-mail:zhouxiang2206@163.com。

簡介：何生(1956—)，男，教授、博士生導(dǎo)師，油氣地質(zhì)。E-mail:shenghe@cug.edu.cn。

國家科技重大專項(2016ZX05005-001)；高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃資助項目(B14031)。

0253-9985(2016)02-0155-10

10.11743/ogg20160202

TE122.2

A