王 錦，王 維，陳玉林

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710069;2.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司，陜西西安710021)

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

子北油田位于陜北子長(zhǎng)縣東北部，區(qū)域構(gòu)造特征為一平緩的西傾單斜(圖1)，區(qū)內(nèi)斷層極不發(fā)育，局部因差異壓實(shí)發(fā)育鼻狀隆起構(gòu)造。.該油田實(shí)際上由南到北共3個(gè)區(qū)塊組成，即北部的南溝岔區(qū)塊和中部的玉家灣區(qū)塊以及南部的趙家臺(tái)區(qū)塊。研究區(qū)長(zhǎng)6期幾乎全部為曲流河三角洲沉積，三角洲沉積通常分為三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲三個(gè)相帶，在研究區(qū)主要發(fā)育三角洲平原亞相和三角洲前緣。研究區(qū)和長(zhǎng)6油層組主要三角洲平原沉積，砂體主要為三角洲平原分流河道沉積。

圖1 子北油田研究范圍圖

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

長(zhǎng)6儲(chǔ)層以凈砂巖為主，未見(jiàn)雜砂巖，巖性主要為長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖為主(圖2)，顏色為為淺灰色、淺灰綠色，以細(xì)、中性粒砂巖為主。長(zhǎng)石含量為51.33%～56%，石英含量為17.5%～31.5%，此外，還含有少量的巖屑(平均含量為4.04%)和云母(平均含量為5.53%)。成分以變質(zhì)巖和火成巖巖屑為主，還有少量沉積巖巖屑。砂巖的礦物成分成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等，分選較好，磨圓度以次棱角-次圓狀為主，呈顆粒支撐，以線狀接觸為主，也有點(diǎn)-線接觸，少見(jiàn)凹凸接觸，以孔隙式膠結(jié)為主。長(zhǎng)6儲(chǔ)層以中、細(xì)砂巖為主，其次為粉砂巖，另外含有少量的粗砂，碎屑顆粒中中粒占28.87%，細(xì)粒占45.96%，粉砂粒占18.44%，粗砂粒占1.36%。膠結(jié)物含量2%～17.5%，平均 9.11%，成分以方解石為主，其次為沸石、石英加大、長(zhǎng)石加大。綠泥石、泥鐵質(zhì)發(fā)育，伊利石含量較少，有少量在機(jī)械壓實(shí)過(guò)程中形成的云母假雜基。雜基充填于粒間孔中，部分被綠泥石和方解石膠結(jié)物交代。

圖2 子北油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層砂巖分類三角圖

2.2 儲(chǔ)層物性特征

研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度介于1.1%～14.5%之間，平均為8.9%，主要分布在為6.0%～12.0%的區(qū)間，占樣品總數(shù)的 60.6%;滲透率為 0.04～17.8 ×10-3μm2，平均為 0.74 ×10-3μm2，主要分布在 0.3～0.9 ×10-3μm2之間。

綜上所述可見(jiàn)本區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層主要為超低孔、超低滲儲(chǔ)層。

2.3 孔隙類型及結(jié)構(gòu)

長(zhǎng)6砂巖孔隙類型主要為可分2種:(1)粒間孔:包括原生粒間孔隙、由溶蝕作用形成的粒間溶孔和經(jīng)成巖作用改造的殘余粒間孔隙，平均含量約為87%;(2)可識(shí)別次生溶孔:包括長(zhǎng)石溶孔、巖屑溶孔、碳酸鹽溶孔等平均含量約為10%。偶見(jiàn)由壓實(shí)、收縮作用形成的細(xì)小裂縫及由于溶蝕作用形成的溶蝕縫。

本區(qū)長(zhǎng)6砂巖儲(chǔ)層的總面孔率為4%～11.5%，平均為7.5% ，孔徑一般在50～100 μm，平均為78.9 μm。掃描電鏡下可見(jiàn)巖石發(fā)育粒間孔和溶蝕孔，長(zhǎng)石蝕變、書(shū)頁(yè)狀高嶺石及花簇狀綠泥石等現(xiàn)象也不同程度出現(xiàn)(圖3)，通過(guò)鑄體薄片顯微鏡下觀察，結(jié)合掃描電鏡觀察，研究區(qū)砂巖存在有孔隙縮小型、縮頸型、片狀、彎曲片狀及管束狀等喉道類型。吼道類型主要為微細(xì)吼道及微吼道，孔隙類型主要為小孔和細(xì)孔，少量的中孔和微孔。主要構(gòu)成小孔-細(xì)喉型、細(xì)孔-細(xì)喉型和小孔-中細(xì)喉型組合類型。

圖3 子北油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層掃描電鏡現(xiàn)象

3 儲(chǔ)層物性影響因素

3.1 沉積微相對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

子北地區(qū)長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6儲(chǔ)層的發(fā)育與水動(dòng)力條件的影響作用明顯(圖4、圖5、圖6)。河道砂體中部粒度較粗，其中的泥質(zhì)和碎屑云母含量低，物性相對(duì)較好，油層較厚。分流河道邊部由于粒度較細(xì)，其中的泥質(zhì)和碎屑云母含量較高，物性相對(duì)較差，油層不發(fā)育。搬運(yùn)距離越長(zhǎng)，碎屑顆粒的分選和磨圓度就越好，物性和分選系數(shù)呈正比關(guān)系。泥質(zhì)、云母、雜基等塑性組分受壓實(shí)容易發(fā)生變形，填塞孔隙，降低滲透率，因此，這些組分含量高，儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能降低。

圖4 子北地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層物性與分選系數(shù)的關(guān)系

3.2 巖石學(xué)特征對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

由薄片觀察和物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出(圖7)，子北地區(qū)長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6砂巖粒度大小與滲透性呈較明顯的正相關(guān)，隨著粒度變粗，滲透率呈增加趨勢(shì)，但對(duì)孔隙度影響相對(duì)不明顯。這也說(shuō)明了本區(qū)砂巖儲(chǔ)集層盡管具有較高的孔隙度，但由于顆粒較細(xì)，孔、喉道半徑小，滲透率低。

圖5 子北地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層物性與雜基含量的關(guān)系

圖6 子北地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層物性與云母含量的關(guān)系

圖7 子北油田長(zhǎng)6儲(chǔ)層砂巖粒度與滲透率、孔隙度關(guān)系圖

3.3 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

子北地區(qū)長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6儲(chǔ)層早期的壓實(shí)壓溶作用使碎屑顆粒間的孔隙度降低，而綠泥石薄膜對(duì)壓實(shí)、壓溶有明顯的抑制作用，且阻礙了自生石英、長(zhǎng)石等的生長(zhǎng)，保護(hù)了原生孔隙，且自生綠泥石將其所占據(jù)的粒間孔中的一部分轉(zhuǎn)變成了晶間孔隙(黃思靜等，2004)，使儲(chǔ)層物性相對(duì)較好。碳酸鹽礦物的存在一方面會(huì)堵塞孔隙和喉道，使孔隙度和滲透率明顯降低，另一方面又提高砂巖的抗壓實(shí)強(qiáng)度。但由于碳酸鹽礦物總體溶解較弱，在成巖后期不能有效的被溶解掉。因此，不利于次生孔隙的形成(柳益群等，1996)。溶蝕作用是儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能變好的關(guān)鍵因素，研究區(qū)由溶蝕作用造成的長(zhǎng)石溶蝕現(xiàn)象比較普遍，溶蝕作用形成了大量的粒間及粒內(nèi)溶孔，改善了砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)6儲(chǔ)層在研究區(qū)主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，膠結(jié)物含量較高，成分以方解石為主。長(zhǎng)6為超低孔、超低滲儲(chǔ)層，孔隙類型主要為粒間孔和次生溶孔，微觀結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)屬于小孔-細(xì)喉型、細(xì)孔-細(xì)喉型和小孔-中細(xì)喉型儲(chǔ)層。沉積微相、巖石學(xué)特征和成巖作用共同控制著儲(chǔ)層的物性，研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層整體物性較好。

［1］梅志超，彭榮華，楊華.陜北上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組含油砂體的沉積環(huán)境［J］.石油與天然氣地質(zhì).1989，9(3):261-267.

［2］柳益群，李文厚.陜甘寧盆地上三疊統(tǒng)含油長(zhǎng)石砂巖的成巖特點(diǎn)及孔隙演化［J］.沉積學(xué)報(bào).1996，14(3):87～96.

［3］何更生.油層物理［M］.石油工業(yè)出版社.1994.

［4］趙靖舟.子北油田長(zhǎng)6油組砂體分布及相帶展布［J］.西安石油學(xué)院學(xué)報(bào).1998，13(1):11～14.