鄂爾多斯成巖作用對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響

彭思雨

摘要：對(duì)鄂爾多斯研究區(qū)長8油層組儲(chǔ)層成巖作用與物性變化之間的關(guān)系分析，可知儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能與成巖作用關(guān)系密切。成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物質(zhì)成分、儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)集性能的改造使儲(chǔ)層內(nèi)部發(fā)育廣泛的不均一性。

關(guān)鍵字：鄂爾多斯；儲(chǔ)層發(fā)育；成巖作用

引言

在儲(chǔ)層形成后的埋藏成巖過程中，砂巖儲(chǔ)層的物性變化主要受成巖作用控制，進(jìn)一步來說，主要是壓實(shí)、膠結(jié)、溶蝕作用以及油氣充注和埋深等對(duì)儲(chǔ)層物性的影響。但是在不同地區(qū)，以上各因素影響的程度是不同的。

鄂爾多斯研究區(qū)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能演化具建設(shè)性的作用主要有：溶蝕作用產(chǎn)生的次生孔隙和粘土礦物包殼對(duì)壓實(shí)作用的抑制對(duì)儲(chǔ)集空間的保存；破壞性作用有；隨埋深增加而發(fā)育的巧實(shí)作用、膠結(jié)作用占據(jù)儲(chǔ)集空間所造成的儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)集性能的降低。

1影響因素

成巖作用對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響是相當(dāng)顯著的。首先

A壓實(shí)作用

壓實(shí)作用是導(dǎo)致鄂爾多斯研究區(qū)儲(chǔ)層物性降低的最主要因素。鄂爾多斯研究區(qū)長8油層組砂巖儲(chǔ)層成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度均較低，含較高的巖屑、雜基組分，壓實(shí)作用產(chǎn)生的影響明顯。在埋藏早期，上覆地層的壓實(shí)作用造成儲(chǔ)層物性迅速降低。鄂爾多斯研究區(qū)內(nèi)塑性的巖屑在擠壓作用下易發(fā)生變形，從而被擠入孔隙空間內(nèi)形成假雜基，堵塞儲(chǔ)集孔隙。隨著埋深的加大，伴隨溶蝕作用發(fā)育造成的次生孔隙的發(fā)育，壓實(shí)作用產(chǎn)生的孔隙空間減少效果不明顯。晚期成巖階段，主要以壓實(shí)作用及膠結(jié)作用為主。在壓實(shí)作用以及石英、長石的次生加大膠結(jié)作用下，造成碎屑顆粒呈點(diǎn)接觸、線接觸，從而造成儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)集性能的急劇下降。

由鄂爾多斯研究區(qū)單井孔隙度隨地層深度變化圖可以看出，上覆地層的壓實(shí)以及地層內(nèi)發(fā)育的膠結(jié)作用是孔隙度減小的主要原因。機(jī)械壓實(shí)作用造成的孔隙度隨深度變化的趨勢近似于一條直線，減孔性明顯。

由壓實(shí)作用、膠結(jié)作用相對(duì)重要性圖可以看出，壓實(shí)作用造成的孔隙度損失可達(dá)58%?？紫抖葴p小作用顯著。

B膠結(jié)作用

鄂爾多斯研究區(qū)內(nèi)膠結(jié)作用主要表現(xiàn)為碳酸鹽礦物膠結(jié)、粘土礦物膠結(jié)以及硅質(zhì)膠結(jié)，在鄂爾多斯研究區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育。由前述碳酸鹽礦物含量與孔滲關(guān)系圖可知，其發(fā)育與成巖作用、孔隙演化關(guān)系密切。早期成巖階段，粘土礦物主要以顆粒包殼薄膜形式出現(xiàn)，從而起到抑制顆粒次生加大充填孔隙空間造成的儲(chǔ)集空間下降，此外可起到抵抗壓實(shí)作用，有利于原生孔隙空間的保存。成巖作用后期，隨著粘土礦物膠結(jié)作用的加強(qiáng)以及向伊利石的轉(zhuǎn)化，孔隙空間被充填，儲(chǔ)層物性下降；其中，伊利石在孔隙空間內(nèi)呈絲狀橋接占據(jù)空間，破壞孔隙連通性。早期碳酸鹽膠結(jié)作用占據(jù)儲(chǔ)集空間，一方面造成儲(chǔ)集性能的下降，另一方面為后期溶蝕作用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，其發(fā)育同樣抵抗了部分壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的破壞。鄂爾多斯研究區(qū)內(nèi)碳酸鹽溶蝕作用相對(duì)發(fā)育，因此早期碳酸鹽膠結(jié)物對(duì)儲(chǔ)集性能的改善起到一定的奠定物質(zhì)基礎(chǔ)作用。晚期碳酸鹽膠結(jié)主要占據(jù)儲(chǔ)集空間，造成儲(chǔ)集性能的變差。硅質(zhì)膠結(jié)主要表現(xiàn)為石英、長石的次生加大邊膠結(jié)，其發(fā)育充填于粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙中，造成儲(chǔ)集空間的減小?？傮w上，膠結(jié)作用的發(fā)育對(duì)于儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能具有破壞作用。由壓實(shí)作用、膠結(jié)作用相對(duì)重要性圖可以看出，膠結(jié)作用造成的孔隙度損失可達(dá)42%，是鄂爾多斯研究區(qū)儲(chǔ)集物性變差的重要因素。

C溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層物性的改善作用

溶蝕作用產(chǎn)生的次生粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔等儲(chǔ)集空間極大的改善了砂巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。成巖演化過程中，酸性成巖環(huán)境對(duì)次生孔隙的形成具有重要意義。

次生溶蝕孔隙在研究區(qū)儲(chǔ)層內(nèi)占較大比重，而研究區(qū)內(nèi)具有較高的長石、巖屑等易溶碎屑組分含量，為后期酸性流體的注入溶蝕提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2結(jié)論

由研究區(qū)長8油層組成巖演化可知，在早成巖階段，儲(chǔ)層砂巖總體處于弱堿性環(huán)境下，發(fā)生石英等硅酸鹽的溶解，從而形成硅質(zhì)膠結(jié)物，并伴隨著綠泥石膠結(jié)物沉淀。粘土礦物及早期硅質(zhì)膠結(jié)物的發(fā)育主要起到了抵抗壓實(shí)作用的作用，對(duì)儲(chǔ)集空間的發(fā)育起到了保護(hù)性的作用。后期有機(jī)質(zhì)成熟開始生烴，在生烴過程了產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，從而導(dǎo)致成巖環(huán)境向酸性環(huán)境轉(zhuǎn)化，造成砂巖儲(chǔ)層中的長石、早期碳酸鹽膠結(jié)物的溶解，形成大量次生溶蝕孔隙，起到改善儲(chǔ)層物性的建設(shè)性作用。