準噶爾盆地石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng) 儲層成巖作用研究

付爽，紀寶強，李俊飛，魏璞，牛斌

(1.中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省油氣資源研究重點實驗室，中國科學院 油氣資源研究重點實驗室，甘肅 蘭州 730000；3.中國科學院大學，北京 100049；4.新疆油田公司石西油田作 業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000；5.中國科學院青藏高原研究所，高寒生態(tài)學與生物多樣性實驗室，北京 100101)

近年來隨著準噶爾盆地勘探程度不斷提高，巖性油氣藏已成為該區(qū)勘探的重點領(lǐng)域。目前石南地區(qū)基東鼻凸中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)、頭屯河組(J2t)與石南31井區(qū)的下白堊統(tǒng)清水河組(K1q)剩余出油氣井點多，構(gòu)造上緊鄰盆1井西凹陷生烴區(qū)，勘探潛力巨大。

前人對該區(qū)的研究主要集中在沉積相、沉積體系以及空間展布規(guī)律特征等方面(馮動軍，2006；徐亞楠等，2012)，如凌云(2006)確認石南21井區(qū)頭屯河組砂體為曲流河-三角洲前緣沉積體系，水下分流河道微相是其優(yōu)勢相；饒政等(2008)確認石南31井區(qū)下白堊統(tǒng)清水河組一段砂體為辮狀河三角洲沉積，并進一步識別出10種沉積微相。石南地區(qū)侏羅系西山窯組、頭屯河組、白堊系清水河組儲層沉積相主要為辮狀河三角洲前緣水下分流河道和辮狀河三角洲平原分流河道，儲層巖性按粒度劃分主要為細砂巖、中砂巖、中細砂巖，儲層物性雖然主要受到沉積環(huán)境的控制，但通過研究其成巖作用與孔隙演化特征，可進一步了解儲層物性的縱向分布和非均質(zhì)性，而相關(guān)方面前人研究較少。因此，筆者通過巖心觀察、薄片鑒定、掃描電鏡觀察等手段，對研究區(qū)各層段的儲集巖進行分析，詳細研究儲層的巖石與物性特征、成巖作用與成巖序列以及儲層孔滲影響，為油田勘探部署提供一些地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

石南地區(qū)位于準噶爾盆地腹部古爾班通古特沙漠腹地，構(gòu)造屬于陸梁隆起西段。東鄰石西凸起，南靠盆1井西凹陷，西依基南凹陷和夏鹽凸起，北為三個泉凸起(黃興文，2006)。石南地區(qū)地層自下而上發(fā)育：石炭系(C)，三疊系克拉瑪依組(T2k)、白堿灘組(T3b)，侏羅系八道灣組(J1b)、三工河組(J1s)、西山窯組(J2x)、頭屯河組(J2t)，白堊系清水河組(K1q)、呼圖壁河組(K1h)、勝金口組(K1s)、連木沁組(K1l)和艾里克湖組(K2a)。研究區(qū)缺失二疊系和上侏羅統(tǒng)，石炭系(C)與三疊系(T)、侏羅系頭屯河組(J2t)與侏羅系西山窯組(J2x)、侏羅系(J)與白堊系(K)為區(qū)域性不整合接觸(圖1)(謝寅符等，2006)。

2 儲層特征

2.1 儲層巖石學特征

石南地區(qū)侏羅系西山窯組和頭屯河組儲層均以細砂巖、中細砂巖、中砂巖為主；西山窯組砂巖分選中等，磨圓中等；頭屯河組砂巖分選中等，磨圓中等。而白堊系清水河組儲層以細砂巖、砂礫巖、粗砂巖、中砂巖為主，與侏羅系西山窯組和頭屯河組相比，粒度明顯增加，特別是砂礫巖含量的增加，反應(yīng)了該沉積期水動力條件增強(圖2a)。

在砂巖分類三角圖上，侏羅系西山窯組和頭屯河組、白堊系清水河的砂巖主要是長石巖屑砂巖、巖屑砂巖，巖石類型差別不大，結(jié)構(gòu)成熟度中等。西山窯組長石巖屑砂巖、巖屑砂巖二者含量基本相同；頭屯河組砂巖以長石巖屑砂巖為主，巖屑砂巖為輔，同時還有部分砂巖中長石含量非常低甚至為零，與西山窯組相比，該組砂巖的成分成熟度有所增加；白堊系清水河組砂巖主要是長石巖屑砂巖和巖屑砂巖，成分成熟度與侏羅系西山窯組相似(圖2b)。儲層成分成熟度均較低，巖屑主要包括流紋巖、霏細巖、安山巖、凝灰?guī)r、花崗巖、石英巖、硅質(zhì)巖以及泥質(zhì)巖等，含少量內(nèi)碎屑及變質(zhì)巖巖屑。其中凝灰?guī)r、流紋巖、霏細巖、安山巖等中酸性火山巖所占含量最多(表1)。

1.界山；2.工區(qū)；3.凹陷；4.二級構(gòu)造單元邊界；5.三級構(gòu)造單元邊界；6.構(gòu)造高部位的凸起與鼻凸；7.油藏；8.構(gòu)造邊 界線；9.斷裂圖1 研究區(qū)構(gòu)造分區(qū)地理位置圖(據(jù)新疆油田公司修改，2015)Fig.1 Schematic map showing tectonic unit division in the study area

圖2 石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層巖石類型Fig.2 Sandstone petrography of the middle Jurassic & lower Cretaceous reservoirs, Shinan area

層位凝灰?guī)r安山巖流紋巖霏細巖花崗巖石英巖硅質(zhì)巖片巖千枚巖云母泥巖清水河組63.006.544.398.624.732.862.240.522.860.283.93頭屯河組64.412.871.647.692.452.162.547.622.790.235.59西山窯組67.951.800.496.92.822.212.847.833.490.220.66

2.2 儲層孔滲特征

石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲集砂巖物性條件中等，平均孔隙度為12%～15%，中等—較差，平均滲透率為3～8mD。整體上來說，研究區(qū)儲層多數(shù)屬中孔中低滲儲層?？紫抖茸兓^大，其中頭屯河組相對略高；滲透率變化相對明顯，隨著埋藏深度的變淺，滲透率增大，相比較而言清水河組優(yōu)于侏羅系的西山窯組和頭屯河組(表2)。

表2 石南地區(qū)儲層物性統(tǒng)計表Tab.2 The reservoirs physical properties, Shinan area

西山窯組、頭屯河組的孔滲相關(guān)性很好，儲層的孔喉匹配性好，儲集空間主要是原生孔隙，次生孔隙則較少發(fā)育；清水河組孔滲相關(guān)性略差于上述2個層段，孔喉匹配也較好，儲集空間也主要是原生孔隙，在部分地方發(fā)育次生溶蝕孔隙(圖3)。

2.3 儲層孔喉特征

通過鑄體薄片鑒定、掃描電鏡分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層的孔隙類型差別不明顯。石南地區(qū)侏羅系西山窯組、頭屯河組儲集空間主要是粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔，其中粒間孔占60%以上；白堊系清水河組缺少粒內(nèi)溶孔，主要以粒間孔、粒內(nèi)溶孔為主，粒間孔占90%以上。從西山窯組到清水河組，粒間孔所占比重逐漸變大，而粒間溶孔所占比重則逐漸降低(圖4a)。

總體而言，研究區(qū)巖性以細粒沉積物為主，喉道主要是中喉道，部分為細喉，石南地區(qū)不同層位儲層的平均孔喉半徑分布區(qū)間不同，其中西山窯組主要分布于0.32～5.12 μm，同時小于0.32的較多；頭屯河組主要分布于0.32～5.12 μm，且較集中；清水河組主要分布于0.16～5.12 μm，以0.32～1.28 μm的占多數(shù)(圖4b)。

圖3 石南地區(qū)儲層孔隙度和滲透率的關(guān)系Fig.3 The relationship between porosity and permeability of the reservoirs, Shinan area

3 成巖作用特征

碎屑巖儲層成巖作用受多種因素的影響，并最終決定了砂體能否成為有效儲集體，決定了儲層物性縱向上的分布(張順存等，2010；梁則亮等，2012；葛家旺等，2014)。石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層物性和孔滲影響的主要成巖作用是壓實、膠結(jié)以及溶蝕作用。

3.1 壓實作用

壓實作用分為機械壓實和化學壓實作用，它們是造成儲集巖孔滲下降的主要成巖作用之一(潘榮等，2014)。研究區(qū)壓實作用特征主要包括：長石或石英等骨架顆粒擠壓、錯動、破裂，凝灰?guī)r等半塑性巖屑變形以及片巖或云母等塑性巖屑假雜基化(圖5a)，顆粒間接觸類型隨著埋藏深度增加由點接觸類型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)辄c-線接觸關(guān)系(圖5b、圖5c)(WORDEN R H et al.，2003；SCHUTJENS P et al.，2004)。

圖4 (a)石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層孔隙類型與(b)平均孔喉半徑Fig.4 The pore types and average pore throat radius of the middle Jurassic & lower Cretaceous reservoirs, Shinan area

a.SN4井，2 572.81 m，J2x，石英顆粒相互錯動、破裂，塑性巖屑顆粒變形及假雜基化粒間孔，藍色鑄體，單偏光；b.SN4井，2 586.00 m，J2x，一些碎屑顆粒邊緣被溶蝕成港灣狀，孔隙類型以粒間孔、粒間溶孔為主，藍色鑄體，單偏光；c.SN4井，2 603.26 m，J2x，壓實作用中等，顆粒間接觸關(guān)系以點-線接觸為主，藍色鑄體，單偏光；d.S204井，2 531.26 m，J2x，含鐵方解石充填于粒間孔隙內(nèi)；e.SN38井，2 730.35 m，K1q，碎屑顆粒表面被綠泥石膜包裹，粒間孔隙內(nèi)充填了方解石晶體；f.S204井，2 489.71 m，J2t，碎屑顆粒表面被綠泥石膜包裹，自生石英與散片狀高嶺石分布于綠泥石之上；g.S204井，2 535.76 m，J2x，石英次生加大邊上發(fā)育散片狀高嶺石，充填于粒間孔隙內(nèi)；h.SN23井，2 326.10 m，J2x，長石碎屑的溶蝕，晶形較小的高嶺石分布于溶 蝕長石表面和溶蝕孔隙中；i.S204井，2 496.83 m，J2t，碎屑顆粒表包裹生長的葉片狀綠泥石，高嶺石殘體發(fā)育于綠泥石之上圖5 石南地區(qū)儲層成巖作用特征Fig.5 The characteristics of reservoir diagenesis, Shinan area

3.2 膠結(jié)作用

一般膠結(jié)物占據(jù)儲層原生粒間孔，并顯著降低儲層滲濾率，對儲層物性起破壞性作用，但一些早期形成的膠結(jié)物如早期碳酸鹽，也可以對儲層骨架起支撐作用，抑制壓實作用對儲層物性破壞(陳波等，2015)。石南地區(qū)3個層段的儲層巖石類型主要是砂巖，膠結(jié)作用主要有碳酸鹽礦物膠結(jié)(包括方解石、鐵方解石、鐵白云石、菱鐵礦等)、硫酸鹽膠結(jié)物(重晶石、硬石膏等)及鐵質(zhì)礦物膠結(jié)(褐鐵礦、黃鐵礦、氧化鐵等)。此外，還可見到其他類型的膠結(jié)物，如硅質(zhì)、次生石英等，但含量相對較少，分布范圍比較局限。

白堊系清水河組砂巖的膠結(jié)物主要是方解石、硬石膏、黃鐵礦，而硅質(zhì)、褐鐵礦、鐵方解石的含量及次生石英的含量相對較少；侏羅系頭屯河組砂巖的膠結(jié)物主要是鐵方解石、方解石 、鐵質(zhì)。另外，有少量褐鐵礦、黃鐵礦、氧化鐵等，硅質(zhì)、鐵白云石、次生石英的含量較少；侏羅系西山窯組砂巖的膠結(jié)物主要是方解石、鐵方解石、重晶石、鐵白云石，而硅質(zhì)、黃鐵礦、硬石膏、次生石英的含量都很少(表3)。

3.2.1 碳酸鹽膠結(jié)

整個埋藏成巖過程中碳酸鹽類都有發(fā)育，研究區(qū)碳酸鹽類型主要有方解石、鐵方解石、鐵白云石和菱鐵礦(MORAD S，1998)。其中最多的碳酸鹽膠結(jié)物是方解石，在鏡下觀察其多分布顆粒間孔隙中，顆粒接觸關(guān)系為點接觸，所以應(yīng)該形成于早成巖階段(圖5d、圖5e)。菱鐵礦含量較少，僅在西山窯組有零星分布。早期碳酸鹽膠結(jié)物充填于砂巖原生孔隙中，可能造成儲層孔滲率降低，但在晚期成巖作用中，則可以起到支撐砂巖骨架的作用，減少壓實對儲層造成的影響，同時也能成為后期溶蝕作用的對象，利于次生孔隙的發(fā)育。

3.2.2 硅質(zhì)膠結(jié)物

研究區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)作用較弱，3個層段期含量都小于2%(表3)。本區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)物一部分結(jié)晶程度較低，晶粒微小，其主要發(fā)育在顆粒邊緣或粒間孔隙中(圖5f)；另一部分則作為次生石英加大呈自形和細粒狀充填于孔間孔隙中(圖5g)(WORDEN R H，2000)。石英膠結(jié)一般是造成儲層孔滲減少的最主要原因之一，但在有些環(huán)境中形成的微晶石英包膜則可以抑制石英的次生加大，有助于儲層原生孔隙的保存。

3.2.3 黏土礦物膠結(jié)

3個組的砂巖中，黏土礦物都是以高嶺石為主，還有部分伊蒙混層、伊利石、綠泥石；研究區(qū)高嶺石可以分為早期高嶺石和晚期高嶺石，早期高嶺石結(jié)晶程度低，晶粒微小，分布于骨架顆粒的表面，而且經(jīng)常與其他黏土礦物共生(圖5h、圖5i)；晚期高嶺石，結(jié)晶程度高，晶粒較大，常充填于長石或巖屑形成的粒間溶孔中，或者分布于溶蝕顆粒的表面，其形態(tài)常表現(xiàn)為書頁狀或蠕蟲狀，屬于長石溶蝕或者早期高嶺石再結(jié)晶的產(chǎn)物(WORDEN R H，2003)。黏土礦物充填于砂巖儲層孔隙中，一般對儲層的孔滲率會造成消極影響，但早期成巖作用形成的綠泥石包膜則可抑制石英的次生加大，加強砂巖儲層的抗壓實作用，有助于原生孔隙的保存。

3.3 溶蝕作用

溶蝕作用通常有利于形成次生孔隙發(fā)育帶，改善儲層物性(吉鴻杰等，2016)。研究區(qū)溶蝕作用表現(xiàn)為骨架顆粒的溶蝕，顆粒邊緣常常被溶成港灣狀，有些顆粒被完全溶蝕成鑄?？?STOESSELL R K等，1990)。薄片及掃描電鏡觀察往往見到長石或巖屑顆粒被溶蝕，邊緣則經(jīng)常被溶蝕成港灣狀，很少見到石英溶蝕，有時可見沿裂縫溶蝕形成溶縫。因此，本區(qū)溶蝕主要表現(xiàn)形式如下：長石、巖屑等碎屑顆粒的不同程度溶蝕，形成一些以粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔為主的儲集空間。

表3 石南地區(qū)儲層膠結(jié)物類型統(tǒng)計表(%)Tab.3 The reservoirs cement properties, Shinan area(%)

不同層段溶蝕作用發(fā)育的程度不同，早期形成的溶蝕孔隙易于受到晚期膠結(jié)作用或者假雜基擠入充填而難以保存下來。總體上來說，侏羅系西山窯組砂巖中溶蝕作用較發(fā)育，白堊系清水河組砂巖中溶蝕作用發(fā)育較少。其中，侏羅系西山窯組砂巖儲層中可見到粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔的發(fā)育，頭屯河組砂巖中溶蝕作用不及西山窯組發(fā)育，在薄片中可以見到粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、基質(zhì)中(泥質(zhì))溶孔，而白堊系清水河組的砂巖和砂礫巖儲層中，很少見到溶蝕孔隙的發(fā)育，僅有極個別的粒內(nèi)溶孔出現(xiàn)。說明在研究區(qū)，溶蝕作用隨著埋藏深度的增加，發(fā)育程度增強。

4 儲層的成巖演化

4.1 成巖階段劃分

根據(jù)儲層全巖X射線衍射分析研究區(qū)147個樣品自生黏土礦物。根據(jù)伊蒙混層比(S/I)中蒙脫石(S)的含量可知，研究區(qū)S的分布范圍為51.28%～90.91%，其中S大于70%的約占84.4%，S處于50%～70%的約占15.6%，研究區(qū)伊蒙混層比(S/I)中蒙脫石(S)的含量主要居于70%～90%(圖6)。

圖6 伊蒙混層中蒙脫石含量Fig.6 The content of smectite of mixed-layer minerals of illite and smectite

通過對研究區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)西山窯組、頭屯河組和清水河組254個樣品有機質(zhì)最高熱解溫度(Tmax)統(tǒng)計分析可知，研究區(qū)Tmax的分布范圍為332～456℃，其中Tmax小于430℃的約占88.2%，Tmax居于430～435℃的約占5.1%，Tmax大于345℃的約占6.7%，從圖7中可以看出研究區(qū)Tmax主要分布于395～345℃。

研究區(qū)所在儲層埋深約為2 350～3 100 m，自沉積以來平均地溫梯度約為2.7℃/100 m(邱楠生等，2002)，其經(jīng)歷的最大古地溫約為63.5～83.7℃；再者根據(jù)3個層組巖石顆粒接觸關(guān)系、孔隙組合特征分析，研究區(qū)所在層組碎屑顆粒接觸由點接觸關(guān)系逐漸變?yōu)辄c-線接觸關(guān)系，鏡下可觀察到塑性巖屑顆粒變形甚至假雜基化，儲集空間以粒間孔、粒間溶孔為主，原生孔隙所占比重較大，次生孔隙和微裂縫所占比重較小。綜合以上分析可知，石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)西山窯組、頭屯河組和清水河組整體上主要處于早成巖階段A期—早成巖階段B期(SY/T 5477-2003，2003)。

4.2 成巖序列

根據(jù)鏡下成巖產(chǎn)物間的空間位置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)綠泥石常沿石英顆粒邊緣形成薄膜，顆粒緊密接觸處則較少發(fā)育，說明綠泥石薄膜常形成于一定的壓實作用之后。硅質(zhì)膠結(jié)物發(fā)育在石英顆粒邊緣或分布在綠泥石薄膜之上(田建鋒等，2008；DOWEY P J等，2012； HAILE B G et al.，2015 ；AAGAARD P et al.，2000)，另一部分作為自形晶粒分布在孔隙中，粒徑微小，所以硅質(zhì)膠結(jié)物的形成應(yīng)晚于綠泥石薄膜。一些結(jié)晶程度較低的高嶺石分布于蝕變顆粒和硅質(zhì)膠結(jié)物的表面，其和硅質(zhì)膠結(jié)物作為長石和巖屑開始溶蝕后形成的副產(chǎn)物，應(yīng)晚于長石和巖屑的溶蝕。石英加大邊常發(fā)育于綠泥石薄膜和硅質(zhì)膠結(jié)物之上，應(yīng)該是硅質(zhì)膠結(jié)物進一步結(jié)晶發(fā)育的產(chǎn)物，所以應(yīng)晚于硅質(zhì)膠結(jié)物。晚期結(jié)晶成因的高嶺石集合體呈書頁狀或蠕蟲狀，充填于粒間孔和長石等顆粒形成的溶蝕孔隙內(nèi)，結(jié)晶程度高，晶間孔隙比較發(fā)育。而碳酸鹽膠結(jié)物(方解石、鐵方解石、鐵白云石、菱鐵礦)既充填于粒間孔隙中，又占據(jù)長石等顆粒溶蝕形成的溶蝕孔隙，其膠結(jié)作用應(yīng)貫穿整個埋藏成巖過程。所以石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層成巖演化順序大概為為：綠泥石薄膜和早期的方解石膠結(jié)→巖屑和長石的溶解→早期高嶺石和硅質(zhì)膠結(jié)→次生石英加大和晚期高嶺石→晚期鐵方解石和鐵白云石；而壓實作用則貫穿整個埋藏成巖過程(圖8)。

圖8 石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層成巖序列Fig.8 Diagenetic sequence of the middle Jurassic & lower Cretaceous reservoirs, Shinan area

4.3 成巖作用對儲層孔滲影響

石南地區(qū)西山窯組、頭屯河組、清水河組儲層主要受到沉積環(huán)境的控制，但其孔隙的演化也與成巖作用有很大的關(guān)系。對石南地區(qū)中侏羅—下白堊統(tǒng)儲層物性和孔滲影響的主要成巖作用是壓實、膠結(jié)以及溶蝕作用。同時成巖作用在不同的層段影響存在差異。

HOUSEKNECHT D W(1987)分析了壓實作用與膠結(jié)作用在造成砂巖儲層孔隙損失過程中的相對重要性，其假定砂巖儲層的初始孔隙度為40%，給出砂巖儲層的膠結(jié)物含量和粒間孔隙，就能大致判定砂巖儲層由壓實作用而減少的孔隙度；同時，還能清楚地比較出壓實作用與膠結(jié)作用造成孔隙損失所做的貢獻率。如果砂巖儲層多數(shù)樣品落點居于圖中左下角，則壓實作用占主導；相反，膠結(jié)作用起主導作用(HOUSEKNECHT D W，1987；PATE C R，1989；HOUSEKNECHT D W，1989)。

從上述3個層段壓實作用和膠結(jié)作用對儲層物性的影響評價圖來看，樣品落點都主要位于左下角，說明3個層位對儲層孔隙影響占主導作用的都是壓實作用；當然不同層位成巖作用對儲層物性的影響存在一些差別：西山窯組膠結(jié)作用造成了約10%～30%的孔隙損失，壓實作用造成了35%～70%的孔隙度損失；頭屯河組膠結(jié)作用造成了10%～25%的孔隙損失，壓實作用造成了40%～60%的孔隙損失；清水河組膠結(jié)作用造成了5%～20%的孔隙損失，壓實作用造成了40%～70%的孔隙損失。相比較而言，壓實作用對清水河組儲層物性的影響要大于頭屯河組和西山窯組(圖9)。

碎屑巖中的任何碎屑顆粒、雜基、膠結(jié)物和交代礦物，甚至石英硅質(zhì)膠結(jié)物，也可能在某些埋藏環(huán)境中發(fā)生溶解作用(邱隆偉等，2002；趙國泉等，2005；郭春清等，2003)。不同的地區(qū)、不同的層位，這種溶蝕作用對砂巖儲層的各種組分的溶解程度是不同的。本區(qū)砂巖儲層3個層段都以原生孔隙為主，次生孔隙占據(jù)很少的一部分，說明本區(qū)的溶蝕作用不是很發(fā)育，對儲層孔隙增生量的貢獻不是很大，早期形成的溶蝕孔隙易于受到晚期膠結(jié)作用或者假雜基擠入充填而難以保存下來。但從清水河組到西山窯組，溶蝕孔隙所占孔隙的比重逐漸上升，說明溶蝕作用隨著埋藏深度的增加對儲層物性的影響不斷提高。

圖9 石南地區(qū)儲層的壓實作用與膠結(jié)作用 對儲層物性的影響Fig.9 The impact on reservoirs qualities from compaction and cementation, Shinan area

從研究區(qū)孔隙度和滲透率與深度的關(guān)系來看，頭屯河組的孔隙度要高于西山窯組和清水河組，這是因為清水河組雖然埋藏較淺，但儲層巖性相對于其他層位，砂礫巖和含礫砂巖所占比重要高，分選和磨圓度較差，受沉積環(huán)境控制的影響更大；而從頭屯河組到西山窯組，儲層巖性都以細砂巖、中細砂巖為主，分選和磨圓中等，儲層原始孔隙度要高于清水河組，隨著埋藏加深，成巖作用加強，孔隙度逐漸減小，因此頭屯河組孔隙度好于西山窯組；同時由于受初始沉積環(huán)境的影響，盡管頭屯河組埋藏相較清水河組更深，成巖作用更強，而孔隙度則高于清水河組。對于滲透率來說，與孔隙度類似，雖然3個層段都沒有明顯的隨著深度的增加而減少的趨勢，但總體上隨著埋藏加深，成巖作用的加強，清水河組的滲透率最好，西山窯組的滲透率最差(圖10)。

5 結(jié)論

(1)石南地區(qū)侏羅系西山窯組和頭屯河組儲層均以細砂巖、中細砂巖、中砂巖為主，白堊系清水河組儲層以細砂巖、砂礫巖、粗砂巖、中砂巖為主，成分成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等。儲層孔隙度中等—較差，平均滲透率為3～8 mD，整體上屬中孔中低滲儲層?？诐B相關(guān)性較好，喉道以中喉道為主，部分為細喉。儲集空間以原生孔隙為主，次生溶蝕孔隙所占比重較?。坏珡那逅咏M到西山窯組，溶蝕孔隙隨埋藏深度的增加，其所占孔隙比重逐漸上升。

圖10 研究區(qū)儲層孔滲與深度關(guān)系Fig.10 The relationship of depth with porosity and permeability of the reservoirs, Shinan area

(2)研究區(qū)儲層主要處于早成巖階段A期—早成巖階段B期，儲集巖的成巖作用序列大致為：綠泥石薄膜和早期的方解石膠結(jié)→巖屑和長石的溶解→早期高嶺石和硅質(zhì)膠結(jié)→次生石英加大和晚期高嶺石→晚期鐵方解石和鐵白云石；而壓實作用則貫穿整個埋藏成巖過程。

(3)研究區(qū)對儲層物性影響較大的成巖作用為壓實、膠結(jié)和溶蝕作用。其中塑性巖屑、半塑性巖屑所占比重高，機械壓實過程中容易發(fā)生顆粒變形及假雜基化，因此壓實作用是造成研究區(qū)儲層孔隙損失的最主要原因；其次為膠結(jié)作用，研究區(qū)儲層主要的膠結(jié)物為碳酸鹽類和鐵質(zhì)類礦物，硅質(zhì)膠結(jié)在本區(qū)不甚發(fā)育，黏土礦物都是以高嶺石為主，還有部分伊蒙混層、伊利石、綠泥石；不同層段溶蝕作用強度不同，但都發(fā)育較弱，溶蝕作用所形成的孔隙量所占比重很小。同時由于受沉積環(huán)境的控制，研究區(qū)儲層的孔隙度和滲透率與埋藏深度的相關(guān)性不是很明顯。