馬兆軍
(延長油田股份有限公司定邊采油廠,陜西 定邊718600)
新安邊油區(qū)DZ6497井區(qū)構(gòu)造單元屬于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中西部。行政區(qū)域上隸屬于陜西省定邊縣境內(nèi),東南與吳起縣交界,主要開發(fā)區(qū)塊位于DZ6497井區(qū)。該區(qū)塊屬陜北黃土高塬區(qū),北部地面條件較好,為半沙漠地區(qū),南部地形復(fù)雜、溝谷縱橫,地形起伏不平,為溝、梁、峁地貌。地面海撥1 403 m~1 846 m,相對高差較大,最高達443 m;屬大陸季風(fēng)性氣候,冬春少雨雪,年降水量316.9 mm左右,主要集中在6~9月份。年平均氣溫7.8℃,極端最低氣溫 -25℃,極端最高氣溫35℃,無霜期170 d。研究區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較低,交通不發(fā)達。
據(jù)DZ6497井現(xiàn)場巖心觀察,延安組延10儲層主要為一套淺灰色、灰褐色、灰白色細(xì)粒、中粒、中-粗粒、粗粒長石巖屑砂巖、巖屑砂巖,砂巖粒度變化大,分選性較好,磨圓度好。石英平均含量為48.36%(表1),長石平均含量為21.07%(表1),巖屑平均含量為30.57%(表1),巖屑主要為噴發(fā)巖巖屑,含有少量的云母,填隙物總量平均值為9.0%(見圖1)。
表1 新安邊油區(qū)DZ6497井區(qū)延10儲層礦物成分及填隙物含量統(tǒng)計表
圖1 延10砂巖分類三角圖
研究區(qū)DZ6497井大量巖心分析化驗資料(主要為鑄體薄片和掃描電鏡)表明,延安組延10儲層孔隙類型主要有四類:殘余粒間孔、溶蝕孔(粒間溶孔、長石溶孔、巖屑溶孔)、晶間孔、微裂隙等,以粒間孔最為發(fā)育,粒間孔隙占到面孔率的69.1%。次為各類溶孔,占面孔率的30.9%,溶孔以長石溶孔為主,少量晶間孔、微裂隙等。從孔隙組合類型看,主要孔隙類型相同,但各類孔隙在總孔隙中所占比例不同。面孔率一般在2% ~12%之間,平均7.46%(表2)。
表2 新安邊油區(qū)DZ6497井區(qū)延10孔隙組合類型表
DZ6497井大量壓汞資料表明,延安組延10儲層排驅(qū)壓力較低、喉道中值半徑大、退汞效率較低、孔喉分選中等、汞飽和度較高等特點,孔喉結(jié)構(gòu)以中孔細(xì)喉型為主(表3)。
表3 新安邊油區(qū)DZ6497井區(qū)延10孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)表
新安邊油區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西部,靠近天環(huán)坳陷,成巖作用強烈,成巖類型復(fù)雜多樣,鏡下觀察發(fā)現(xiàn),研究區(qū)延10儲層成巖作用主要有壓實、壓溶、膠結(jié)以及溶解作用。
4.1.1 壓實作用
壓實作用是原生孔減少的主要原因,主要發(fā)生在成巖作用早期,在鏡下明顯可以看到三種現(xiàn)象:第一,長石和石英顆粒沿其薄弱解理面發(fā)生破裂,進而產(chǎn)生微裂縫,這些微裂縫的產(chǎn)生對儲層性能的改善至關(guān)重要;第二,定邊地區(qū)位于盆地西部,儲層埋藏深,地層壓力大,一方面引起巖屑顆粒發(fā)生變形,另一方面使碎屑顆粒長軸近于水平方向緊密排列、位移和再分配;第三,隨埋深增加,顆粒接觸關(guān)系漸趨緊密,由點接觸到線接觸,直至凹凸接觸。上述三種現(xiàn)象造成研究區(qū)砂巖儲層的原生孔隙大大減少,對儲層起破壞作用。
4.1.2 壓溶作用
壓溶作用在本區(qū)偶爾可見,在鏡下表現(xiàn)為顆粒之間的接觸緊密,常形成凹凸接觸,若壓溶作用強烈,則出現(xiàn)線型接觸。
4.1.3 膠結(jié)作用
膠結(jié)作用在本區(qū)延安組延10儲層廣泛發(fā)育,常見的有硅質(zhì)膠結(jié),其次為碳酸鹽膠結(jié)以及粘土礦物的膠結(jié),其膠結(jié)物含量高達35%~40%。硅質(zhì)膠結(jié)在本區(qū)主要表現(xiàn)為石英次生加大和孔隙充填式膠結(jié);碳酸鹽膠結(jié)物含量一般相對較高,在10% ~50%之間,最高可達75%,膠結(jié)物常見的有鐵方解石、鐵白云石等;粘土礦物綠泥石、高嶺石、伊利石、埃洛石、伊/蒙混層在研究區(qū)較常見,特別是綠泥石膜的存在,其一方面充填原生孔隙,使孔隙度降低,另一方面綠泥石薄膜的形成阻礙了孔隙水與顆粒的進一步反應(yīng),并限制了石英次生加大的發(fā)育,又有利于原生孔隙的保存。
4.1.4 溶解作用
溶解作用即建設(shè)性成巖作用,其對儲層形成十分有利,溶解作用主要是對碎屑顆粒、雜基和膠結(jié)物的溶解,具體主要是對長石、石英以及碳酸鹽的溶解。碳酸鹽的溶解在本區(qū)不常見。
綜上所述,本研究區(qū)的成巖作用主要有膠結(jié)作用、壓實作用、壓溶作用、溶解作用及交代作用等。壓實、壓溶、膠結(jié)作用對儲層孔隙起著破壞性作用,溶解作用起著使儲層孔隙增大的作用。壓實作用中的剛性顆粒發(fā)生破裂而產(chǎn)生的微裂縫,對特低滲儲層儲集性能的改善具有積極的意義。
4.2.1 成巖作用對孔隙度的影響
沉積物在進入埋藏成巖環(huán)境之后,其孔隙演化主要受各種成巖作用的控制,一般說來,壓實作用、壓溶作用和膠結(jié)作用對原生孔隙的破壞較為明顯,有時甚至可以使原生孔隙喪失殆盡,稱之為破壞性成巖作用。溶解作用是次生孔隙形成的最主要原因,對砂巖儲層物性的改善起著至關(guān)重要的作用,為建設(shè)性的成巖作用。
溶解作用對本區(qū)砂巖儲集性能的改善起著重要的作用,本區(qū)長石的溶解非常發(fā)育,長石經(jīng)常被溶解成殘縷狀,有的被溶解殆盡。此外,對粘土膠結(jié)物的溶解也較為常見,碳酸鹽的溶解較少。溶解作用對砂巖孔隙度的改善作用顯著,使得砂巖的孔隙度一般可以達到8%,局部甚至更高達10%以上。
4.2.2 碳酸鹽膠結(jié)物對儲層物性的影響
碳酸鹽膠結(jié)嚴(yán)重堵塞儲層孔隙,特別是后期鐵方解石的膠結(jié)對儲層孔隙的影響更大,導(dǎo)致儲層孔隙減少。在延10儲層中,碳酸鹽膠結(jié)物在砂體的邊部和河道間含量高。結(jié)合砂巖厚度可以發(fā)現(xiàn),碳酸鹽含量與砂體厚度和砂地比呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,即:一般砂體累計厚度小的地方,砂巖中碳酸鹽含量越高。碳酸鹽一般分布在河道向河道間沉積微相過渡的部位中碳酸鹽含量較高。另外,在砂巖分布區(qū)域的邊部,碳酸巖膠結(jié)物含量也比較高。這可能是由于在泥巖厚度比較大、發(fā)育比較集中的地方,成巖過程中,泥巖中有機質(zhì)成熟前的強烈脫羧基作用,產(chǎn)生了大量的二氧化碳水溶液,進入到滲透性相對較好的鄰近砂巖中,導(dǎo)致碳酸鹽膠結(jié)物含量高。
1)DZ6497井區(qū)延安組延10的儲層巖性為淺灰色、灰褐色、灰白色細(xì)粒、中粒、中-粗粒、粗粒長石巖屑砂巖、巖屑砂巖,粒度變化大,分選性較好,磨圓好,次棱-次圓狀,石英平均含量為48.36%,長石平均含量為21.07%,巖屑平均含量為 30.57% 。
2)研究區(qū)延10砂巖儲集層的孔隙類型主要有剩余粒間孔隙、溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內(nèi)孔隙、自生礦物晶間孔隙和微裂縫孔隙。
3)孔喉結(jié)構(gòu)具有排驅(qū)壓力較低、喉道中值半徑大、退汞效率較低、孔喉分選中等、汞飽和度較高等特點,以中孔細(xì)喉型為主。
4)成巖作用較強烈、類型復(fù)雜,主要的成巖作用有機械壓實作用、壓溶作用、膠結(jié)作用和溶解作用等。溶解作用是次生孔隙形成的最主要原因,對砂巖儲層物性的改善起著至關(guān)重要的作用,為建設(shè)性的成巖作用。
5)溶解作用對本區(qū)砂巖儲集性能的改善起著重要的作用;碳酸鹽膠結(jié)嚴(yán)重堵塞儲層孔隙,特別是后期鐵方解石的膠結(jié)對儲層孔隙的影響更大,導(dǎo)致儲層孔隙減少。
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