富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層特征及影響因素分析

李廣濤王變陽吳鳳鄧南濤,2張保軍

（1.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075；2.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院延安分院，陜西延安716000；3.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司，陜西西安710075）

富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層特征及影響因素分析

李廣濤1王變陽1吳鳳1鄧南濤1,2張保軍3

（1.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院，陜西西安710075；2.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院延安分院，陜西延安716000；3.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司，陜西西安710075）

借助豐富的巖心物性分析、鑄體薄片、壓汞、掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料，對研究區(qū)的儲層特征進行了分析，長8油層組儲層主要以長石砂巖為主，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖。砂巖碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英以及各類巖屑和少量的重礦物，分選較好。膠結(jié)物以碳酸鹽膠結(jié)物為主，其次是粘土膠結(jié)、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)。研究區(qū)長8油層組為特低孔、特低滲儲層，次生孔隙較為發(fā)育。沉積作用是研究區(qū)儲層物性的主要因素。此外成巖作用對儲層物性也有一定的影響。研究區(qū)儲層有利的成巖作用主要有溶蝕作用，而膠結(jié)作用、壓實作用等會使儲層的孔隙降低，儲層物性變差。

富縣油田；長8油層組；儲層特征；成巖作用

富縣油田水磨溝區(qū)構(gòu)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡南部，鄂爾多斯盆地主要的油氣勘探目的層為上三疊統(tǒng)延長組，其中主要產(chǎn)油層系為長2、長6、長8油層組。

研究區(qū)所在的延長南部探區(qū)作為延長油田戰(zhàn)略接替區(qū)，對其儲層特征的系統(tǒng)研究對于今后研究區(qū)油藏特征級油氣成藏等研究具有極其重要的意義。本次研究，借助豐富的巖心物性分析、鑄體薄片、壓汞、掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料，對研究區(qū)的儲層特征進行了分析，并對影響儲層物性的各種因素進行了具體分析。

1 儲層特征

1.1 儲層巖石學(xué)特征

富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層主要為長石砂巖，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖（圖1）。砂巖碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英、各類巖屑和少量的重礦物。石英含量為13%～45%，平均為26%；長石含量為28%～65%，平均為44%；巖屑含量為6%～24%，平均含量約為12%，以巖漿巖巖屑為主，偶見變質(zhì)巖巖屑和沉積巖巖屑；云母含量為2%～16%，平均含量約為4.6%，以白云母為主。砂巖平均粒度為0.07～0.33mm，粒度中值0.05～0.18mm，以細(xì)砂巖為主，其次為粉-細(xì)砂巖，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.28～2.18，分選中等～較好。膠結(jié)物含量2%～30%，平均12.6%，以碳酸鹽膠結(jié)物為主，其次是粘土膠結(jié)、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)，成分主要為白云石、方解石及自生粘土礦物，此外還含有少量的石英、黃鐵礦、菱鐵礦等。

圖1 富縣油田水磨溝區(qū)長8砂巖分類三角圖

1.2 儲層物性特征

圖2 富縣油田水磨溝區(qū)長8孔隙度、滲透率分布直方圖

根據(jù)研究區(qū)20口井112塊巖心樣品的分析資料統(tǒng)計，研究區(qū)長8儲層的孔隙度最大值為15.2%，最小值為0.5%，平均7.6%；滲透率最大值為15.92×10-3μm2，最小值為0.06×10-3μm2，平均0.55×10-3μm2。長8油層組儲層孔隙度主要分布在7.0%～11.0%，滲透率集中分布在0.10～0.50×10-3μm2（圖2）?？紫抖却笥?%的樣品累積頻率超過80%，滲透率大于0.15×10-3μm2的樣品累積頻率接近90%。由此可見，研究區(qū)長8油層組主要為特低孔、特低滲儲層，絕大多數(shù)樣品孔隙度和滲透率呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。

1.3 孔隙類型及孔隙結(jié)構(gòu)特征

水磨溝區(qū)長8儲層中的孔隙類型主要包括原生孔隙和次生孔隙二大類（圖3）。

研究區(qū)原生孔隙主要包括原生粒間孔和剩余粒間孔兩種；長8油層組中次生孔隙較為發(fā)育，包括粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間孔、裂隙孔等類型。

圖3 富縣油田水磨溝區(qū)長8孔隙類型直方圖

研究區(qū)長8儲層孔隙發(fā)育較差，面孔率一般為0%～15%，平均為4.4%。平均孔徑為45μm，屬于中～小孔隙；長8儲層砂巖反映孔喉大小及分布的參數(shù)，包括排驅(qū)壓力、中值壓力、喉直徑均值、中值半徑、孔喉分選系數(shù)等變化較大，孔喉分布呈現(xiàn)較強的非均質(zhì)性。其中排驅(qū)壓力為0.14～2.75MPa；中值壓力為5.71～20.37MPa，對應(yīng)的中值半徑為0.13～0.024μm；喉直徑均值為0.25～1.77μm；孔喉分選系數(shù)為0.2～5.28；退汞效率較低，一般為24%～37%。

綜合研究區(qū)現(xiàn)有的圖像孔隙、巖石鑄體薄片、掃描電鏡以及毛管壓力曲線等多種資料，可以看出，研究區(qū)長8儲層的孔隙結(jié)構(gòu)以小孔微細(xì)喉型和小孔微喉型為主，另外還有少量的中孔微喉型和中孔微細(xì)喉型。

2 儲層物性影響因素

儲層物性特征是沉積環(huán)境、沉積物組分、成巖作用等共同作用的結(jié)果，研究區(qū)低滲透儲層的形成是沉積作用和成巖作用共同作用的結(jié)果。其中，沉積作用是形成低滲透儲層的先決條件；成巖作用是研究區(qū)低孔、低滲儲層形成的關(guān)鍵因素，其中，成巖過程中的壓實作用和膠結(jié)作用對儲層物性的影響最為關(guān)鍵。

2.1 沉積作用對儲層物性的影響

長8沉積時期，研究區(qū)砂體為三角洲前緣亞相沉積的水下分流河道砂體，平面上，河道沉積系統(tǒng)呈現(xiàn)條帶狀展布的特點。其中，主河道砂體的碎屑顆粒的分選和磨圓較好，粒度相對較粗，儲層物性相對較好；河道側(cè)翼砂體，含有少量的泥質(zhì)雜基和云母等碎屑物質(zhì)，物性較主河道砂體差；河道間主要以泥質(zhì)沉積為主，物性相對最差。

2.2 成巖作用對儲層物性的影響

除了沉積相對儲層物性的影響之外，在埋藏過程中的各種成巖作用，也對研究區(qū)儲層物性有一定程度的影響。研究表明，研究區(qū)的各種成巖作用，對儲層的影響是雙向的。其中，壓實作用和膠結(jié)作用降低了儲層孔隙度級滲透率，對儲層有一定的破壞作用；而綠泥石粘土膜等粘土薄膜的形成，可以使儲層中的原生粒間孔隙得到保存，溶蝕作用則可以產(chǎn)生次生溶蝕孔隙，在一定程度上改善儲層物性。

2.2.1 壓實作用

研究區(qū)巖屑成分中，云母含量較高，且多呈片狀順層分布，在埋藏壓實過程中，云母發(fā)生塑性變形，進入顆粒間的孔隙，占據(jù)原先粒間孔隙的位置，使得儲層原生粒間孔隙喪失。另外，研究區(qū)儲層砂巖中石英、長石含量較高，從而使砂巖堆積緊密，而高嶺石、綠泥石等自生粘土礦物薄膜的存在，亦會使砂巖發(fā)生較大的孔隙喪失。研究區(qū)壓實作用造成的平均孔隙度喪失最高可達61.8%。

2.2.2 膠結(jié)作用

造成砂巖儲層物性變差的主要膠結(jié)物是碳酸鹽礦物和粘土礦物。其中碳酸鹽礦物膠結(jié)物含量對研究區(qū)成巖作用及孔隙的演化有著非常重要的影響，研究區(qū)儲層的孔隙度、滲透率與碳酸鹽含量呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系，尤其是當(dāng)碳酸鹽膠結(jié)物含量超過5%時，它們之間的負(fù)相關(guān)性更為明顯。這種現(xiàn)象主要是因為當(dāng)儲層中具有碳酸鹽含量較低的時候，其可以作為巖石結(jié)構(gòu)的骨架顆粒，一定程度上可以補償它對孔隙的負(fù)面影響。

而各種粘土礦物膠結(jié)物對儲層物性的影響既有破壞性的也有建設(shè)性的。伊利石、高嶺石等粘土礦物結(jié)晶沉淀在孔壁和粒內(nèi)溶孔中，會使得儲層孔隙度、滲透率減小，降低儲層的儲集性能；而在成巖作用早期，綠泥石顆粒表面會發(fā)育大量的綠泥石粘土膜，可以有效地保護粒間孔，對儲層孔隙起到一定的保護作用。

2.2.3 溶蝕作用

溶蝕作用作為建設(shè)性成巖作用的一種主要形式，可以在巖石中形成大量次生孔隙，使得儲層孔隙空間增大，儲層滲流能力增強。研究區(qū)儲層長石可見不同程度的溶蝕，是次生溶孔的主要來源，但溶蝕程度相差較大，推測與當(dāng)時流體的性質(zhì)及其對可溶性礦物作用的時間長短等因素有關(guān)。研究區(qū)長7油頁巖比較發(fā)育，油水活動活躍，有機質(zhì)的分解排出的有機酸形成了溶蝕作用所需的酸性環(huán)境；研究區(qū)長8油層組主要以長石溶蝕孔為主，同時包括較少的巖屑及沸石溶蝕孔（圖3）。

3 結(jié)語

（1）富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層以長石砂巖為主，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖。碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英以及各類巖屑和少量的重礦物，分選較好。膠結(jié)物以碳酸鹽膠結(jié)物為主，其次是粘土膠結(jié)、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)。

（2）研究區(qū)長8油層組為特低孔、特低滲儲層，孔隙類型主要包括原生孔隙和次生孔隙二大類，次生孔隙較為發(fā)育。

（3）儲層物性特征是沉積環(huán)境、沉積物組分、成巖作用等共同作用的結(jié)果，其中，沉積作用是形成低滲透儲層的先決條件。研究區(qū)對儲層有利的成巖作用主要為溶蝕作用，而膠結(jié)作用、壓實作用等會使儲層的孔隙降低，儲層物性變差。

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

[2]朱海濤等.鄂爾多斯盆地富縣探區(qū)西南部長6濁積巖儲層特征級控制因素分析［J］．遼寧化工，2012,8（1）:852-855.

[3]張創(chuàng)，孫衛(wèi)，楊建鵬等．低滲砂巖儲層孔喉的分布特征及其差異性成因［J］．地質(zhì)學(xué)報，2012,86(2):335-348.

[4]張瑞，孫衛(wèi)，任大忠等．華慶地區(qū)延長組長8砂巖儲層沉積與成巖作用［J］．巖性油氣藏，2013,25（4）；18-22.

[5]武富禮，趙靖舟，閆世可，等．陜北地區(qū)中生界石油補償成藏規(guī)律研究[J]．石油學(xué)報，2007，28（3）：23-26；31．

李廣濤（1984-），工程師，山東省聊城市人，2009年畢業(yè)于西安石油大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)?，F(xiàn)從事石油地質(zhì)綜合研究工作。