謝云欣，文志剛，潘靜，安瓏雨

油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長(zhǎng)江大學(xué)）

長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北 武漢 430100

馬嶺地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部，在區(qū)域構(gòu)造上屬于天環(huán)坳陷南部，該地區(qū)在鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組為一套深湖－半深湖為主的陸相碎屑巖沉積體系，砂體延伸方向受西南物源控制［1］。近年來(lái)，該地區(qū)內(nèi)石油勘探取得重大進(jìn)展，試油多口井獲高產(chǎn)工業(yè)油流。馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組的油藏主要受巖性控制，由于儲(chǔ)集條件的不同，油田開發(fā)方案和開發(fā)效果也會(huì)有差異。因此，對(duì)馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組儲(chǔ)層特征進(jìn)行研究，對(duì)于油田開發(fā)具有重要意義。

1 巖石學(xué)特征

馬嶺地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組巖石類型主要為灰色、灰白色及灰綠色極細(xì)－細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，含少量的巖屑砂巖和長(zhǎng)石砂巖（見圖1），其中巖屑含量為25.4%，石英含量為41.3%，長(zhǎng)石含量為16.8%。巖屑以白云巖、石英巖、中基性噴發(fā)巖巖屑、中淺變質(zhì)巖屑如千枚巖等為主，并含有豐富的云母碎片。填隙物總量占15.7%，以自生黏土礦物和碳酸鹽膠結(jié)物為主，黏土礦物主要以水云母為主，其次為綠泥石，碳酸鹽膠結(jié)物以鐵白云石為主，其次為鐵方解石。馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組砂巖顆粒分選以中等為主，磨圓度以次棱角狀為主，接觸方式主要為點(diǎn)－線接觸、凹凸－線接觸為主，膠結(jié)類型以孔隙式為主、加大－孔隙次之?？傊?，馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組儲(chǔ)集砂巖成熟度普遍較低。

圖1 馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組碎屑組分三角圖

2 物性特征

儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率是反映儲(chǔ)層性能和滲濾條件的2個(gè)最基本參數(shù)?？紫缎缘暮脡闹苯記Q定巖層儲(chǔ)存油氣的數(shù)量，滲透性的好壞則控制了儲(chǔ)集層內(nèi)所含流體的產(chǎn)能。馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度分布在4.3%～14.4%，平均孔隙度8.6%（見圖2）。滲透率分布在0.01～3.57mD，平均滲透率0.23mD（見圖3）。因此，馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層為低孔－特低孔、特低滲－超低滲儲(chǔ)層。此外，馬嶺地區(qū)大部分井孔隙度和滲透率有較好的相關(guān)關(guān)系，隨著孔隙度的增加，滲透率也有增加的趨勢(shì)（見圖4）。

圖2 馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組孔隙度分布直方圖

3 孔隙特征

通過(guò)對(duì)鑄體薄片、掃描電鏡和壓汞等資料的觀察和分析，對(duì)馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的喉道類型、孔隙大小及形態(tài)、孔喉組合、孔喉大小、分選、連通性等控制流體運(yùn)動(dòng)特征的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。

3.1 孔隙大小及形態(tài)

根據(jù)李道品等對(duì)孔隙直徑的劃分，將馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙大小分為5類：①大孔隙，孔隙直徑d＞40μm，主要成因類型為粒間溶孔及剩余原生粒間孔；②中孔隙，d＝40～20μm，主要為粒間孔、長(zhǎng)石溶孔及巖屑溶孔；③小孔隙，d＝20～4μm；④微孔隙，d＝4～0.05μm；⑤吸附孔，d＜0.05μm。馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層平均孔徑以小孔隙－中孔隙為主。

圖3 馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6油層組滲透率分布直方圖

3.2 喉道類型

喉道為連通2個(gè)孔隙的狹窄通道。在同一儲(chǔ)層中，由于巖石的顆粒接觸關(guān)系、顆粒大小、形狀及膠結(jié)類型不同，其喉道的類型也不相同［2］。常見的喉道類型主要有4種：孔隙縮小型、縮頸型、片狀或彎片狀、管束狀喉道。

3.3 孔喉結(jié)構(gòu)特征

壓汞試驗(yàn)分析方法是目前表征孔隙結(jié)構(gòu)最常用的方法。涉及到的參數(shù)有排驅(qū)壓力、飽和中值壓力、喉道中值半徑、孔喉分選系數(shù)、變異系數(shù)、退汞效率和最大進(jìn)汞飽和度等。毛細(xì)管壓力曲線特征表明（見圖5），研究區(qū)長(zhǎng)6油層組的排驅(qū)壓力為0.45～5.58MPa，平均2.10MPa；中值半徑為0.04～0.56μm，平均0.16μm；最大進(jìn)汞飽和度為68.31%～92.45%，平均82.33%；退汞效率為14.48%～34.88%，平均24.14%，總體反映了排驅(qū)壓力較大、中值半徑較小、退汞效率較低、孔喉較小的特點(diǎn)。

圖4 馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙度與滲透率關(guān)系圖

4 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響分析

儲(chǔ)層成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性具有重要的影響，成巖作用既可破壞原生孔隙，使原生孔隙分布規(guī)律發(fā)生變化，影響儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力，又可促進(jìn)次生孔隙的形成，改善儲(chǔ)層的物性，形成有利的儲(chǔ)集空間［3，4］。

4.1 壓實(shí)壓溶作用

馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層砂巖壓實(shí)作用總體上發(fā)育程度中等，縱向上差異性較為明顯，儲(chǔ)層所受的壓實(shí)程度較強(qiáng)，在巖性偏細(xì)、塑性巖屑含量偏高的砂巖中，碎屑的定向排列，巖屑的壓實(shí)變形現(xiàn)象非常普遍（見圖6（a））。

4.2 膠結(jié)作用

馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層儲(chǔ)集巖的膠結(jié)礦物有綠泥石、碳酸鹽巖、硅質(zhì)和長(zhǎng)石等，由于膠結(jié)礦物占據(jù)部分或全部壓實(shí)剩余的原生、次生孔隙，這對(duì)儲(chǔ)層的影響很大。綠泥石的膠結(jié)作用在研究區(qū)砂巖中不發(fā)育，僅在局部井點(diǎn)觀察到，主要發(fā)生在滲流條件較好的砂巖中。其最主要的賦存狀態(tài)是呈薄膜邊圍繞碎屑，另一種形式主要是綠泥石呈葉片狀占據(jù)了孔隙空間（見圖6（b））。碳酸鹽膠結(jié)作用在研究區(qū)碎屑巖中非常普遍，主要呈粒間膠結(jié)物、交代物或次生孔隙內(nèi)填充物形式出現(xiàn)（見圖6（c））。常見微晶狀、晶粒狀或連晶狀產(chǎn)出，研究區(qū)主要存在2種碳酸鹽膠結(jié)物類型，即中晚期的鐵方解石和晚期的鐵白云石，并且有明顯的多期次形成特征，只是在晶體大小和成分上有較大差異，這主要受不同成巖階段中成巖流體酸堿度、氧化還原電位等成巖環(huán)境參數(shù)和流體－巖石相互作用的效應(yīng)控制。硅質(zhì)膠結(jié)作用在研究區(qū)砂巖中分布普遍，但含量較少（1%～2%），主要以石英次生加大（見圖6（d））和自形石英晶體產(chǎn)出在碎屑石英顆粒表面、粒間孔壁和粒內(nèi)溶孔中充填式膠結(jié)。

4.3 交代作用

馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層交代作用發(fā)育程度不高，最常見的交代作用有碳酸鹽礦物沿碎屑顆粒邊緣、解理縫邊緣交代或交代其他礦物，黏土礦物對(duì)不穩(wěn)定碎屑的交代。

4.4 溶蝕作用

溶蝕作用是研究區(qū)砂巖中較為發(fā)育的一種成巖作用類型，是儲(chǔ)層物性得以改善的重要原因。主要表現(xiàn)在各種易溶的砂巖組份如長(zhǎng)石、巖屑等骨架顆粒的溶蝕及少量粒間填隙物的溶蝕，形成多種類型的次生孔隙（見圖6（e）和圖6（f）），溶蝕作用產(chǎn)生的孔隙是僅次于粒間孔隙的又一主要儲(chǔ)集空間類型。這些次生孔隙有效的改善了砂巖的儲(chǔ)集性能［5］。

圖5 馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層毛細(xì)管壓力曲線特征圖

5 結(jié)論

1）馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層主要為極細(xì)－細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，碎屑顆粒成熟度低，呈現(xiàn)出儲(chǔ)層原始孔、滲較差的基本特點(diǎn)。

2）馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層屬于低孔－特低孔、特低滲－超低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)集空間以粒間孔和長(zhǎng)石溶孔為主，孔隙大小以中孔和小孔為主，喉道以片狀喉道和彎片狀喉道為主?？缀斫M合主要為中孔微喉型和小孔微喉型。

圖6 鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層成巖作用類型

3）壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶解作用是影響長(zhǎng)6儲(chǔ)層砂巖物性及孔隙發(fā)育程度的主要成巖作用類型，其中壓實(shí)作用、膠結(jié)作用導(dǎo)致儲(chǔ)層物性變差，而溶蝕作用則是使儲(chǔ)層物性變好的主要成巖控制因素。

［1］李鳳杰，王多云，張慶龍，等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長(zhǎng)組沉積相特征與層序地層分析 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，2006，24（4）：549-554.

［2］張春生，夏長(zhǎng)淮，程啟貴，等.靖安油田五里灣一區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征 ［J］.礦物巖石，2001，21（1）：38-42.

［3］王棋，喜準(zhǔn)，陳國(guó)俊，等.鄂爾多斯西部長(zhǎng)6砂巖成巖演化與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2005，26（5）：17-21.

［4］高劍波，龐雄奇，王志欣，等.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)延長(zhǎng)組碎屑巖儲(chǔ)層低滲透特征及含油主控因素 ［J］.中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，31（1）：5-18.

［5］朱國(guó)華.陜甘寧盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組低滲透砂體和次生孔隙砂體的形成 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，1985，3（2）：1-17.

［編輯］ 李啟棟