王 云，董 浩，樊文靜，鄒 波，尹敬東

(1.西北大學大陸動力學國家重點實驗室/西北大學地質學系，陜西 西安 710069;2.中國石油天然氣管道四公司，河北 廊坊 065000)

鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克拉通之上并位于其西部的多旋回疊合型盆地，同時也是我國形成歷史最早、演化時間最長的陸上第二大沉積盆地和重要的能源基地。該盆地位于東經 106°20'～ 110°30'，北緯 35° ～ 40°30'，地跨陜、甘，寧、蒙、晉五省區(qū)，總面積約 32×104km2。吳起 －定邊地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中心位置，隸屬于吳起定邊縣，地表主要為溝谷縱橫的黃土高原。

1 儲層巖石學特征

圖1 吳起－定邊地區(qū)延長組長6巖石三角分類圖

1.1 巖石類型

吳起－定邊地區(qū)巖石學特征總體上均表現(xiàn)為成巖礦物以長石為主。對吳起－定邊地區(qū)延長組296塊薄片資料進行三角端元投影，表明延長組長6巖石類型主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖，少量為長石巖屑砂巖，偶見巖屑砂巖(見圖1)。

1.2 填隙物特征

長6填隙物主要成份有綠泥石膜、鐵方解石，其次為高嶺石、水云母，其中綠泥石膜占填隙物總量的21.4%，方解石占21.3%(見表 1)。

表1 吳起－定邊地區(qū)長6儲層填隙物含量特征表 %，56個樣品

2 儲層成巖作用

成巖作用是指碎屑沉積物沉積后轉變?yōu)槌练e巖直至變質作用以前或構造運動重新抬升到地表遭受風化以前所發(fā)生的一切作用(趙澄林，2001)。

2.1 成巖作用類型及其特征

根據對吳起－定邊地區(qū)60口井取心段鑄體薄片鑒定，并結合掃描電鏡、陰極發(fā)光及粘土礦物X衍射分析，對該區(qū)成巖作用特征進行了分析，認為影響研究目的層段的主要成巖作用有壓實作用、膠結(交代)作用和溶蝕作用。

2.1.1 壓實作用

在薄片中主要表現(xiàn)為碎屑顆粒之間的接觸更加緊密、塑性顆粒(如千枚巖、板巖、泥巖和粉砂質泥巖巖屑，以及同沉積的泥晶碳酸鹽顆粒)壓扁變形或變成假雜基;碎屑顆粒長軸甚至表現(xiàn)出壓實定向的傾向。剛性碎屑石英及長石顆粒破裂(見圖2)。

2.1.2 膠結作用

吳起－定邊地區(qū)目的層段的碎屑巖中，膠結物可有多種礦物成分，但主要是碳酸鹽和自生粘土礦物。

2.2 碳酸鹽膠結作用

碳酸鹽膠結主要呈粒間膠結、交代或次生孔隙內充填物等形式出現(xiàn)，常見微晶狀、晶粒狀或連晶狀，成分有方解石、鐵方解石、白云石、鐵白云石。早期以方解石為主，而晚期則以鐵方解石和鐵白云石為主。早期方解石含量低，晚期鐵方解石含量高，平均含量為4%左右。無鐵方解石在陰極發(fā)光下顯示為橙黃色，晶出較早。可利用茜素紅和鐵氰化鉀混合酸性溶液區(qū)別不同類型的碳酸鹽膠結物。借此可以將不同類型的碳酸鹽膠結物區(qū)分開來。

吳起－定邊地區(qū)長6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起－定邊地區(qū)內的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個重要原因;早期形成的綠泥石，呈薄膜式包繞碎屑顆粒，充填于原生粒間孔的部分空間，并導致了孔隙和喉道半徑的縮小;碳酸鹽的膠結作用是造成儲層物性變差、非均質性增強的重要原因，碳酸鹽膠結物的分布具有很強的不均衡特征。

圖2 鑄體薄片下壓實特征

2.3 自生粘土礦物膠結作用

研究區(qū)的自生粘土礦物主要是高嶺石、綠泥石、伊利石。該區(qū)綠泥石膠結物主要有兩種形態(tài):一種是早期的孔隙襯墊綠泥石，綠泥石多呈葉片狀集合體沿碎屑顆粒呈環(huán)狀分布，形成薄膜式膠結，阻礙了碎屑顆粒與孔隙水的接觸，減少了其他膠結物的沉淀，對延長組砂巖儲層的孔隙及其結構有保護作用;元94井砂巖中可見綠泥石環(huán)邊(見圖3);另一種是晚期孔隙充填綠泥石，呈葉片狀充填于粒間孔中，堵塞可孔隙，對儲層不利。

圖3 環(huán)邊綠泥石膜膠結作用

另外在薄片中還可見到黑云母蝕變形成的綠泥石，單偏光下呈現(xiàn)淡綠色，僅保存了云母的形態(tài)和解理，結構上仍表現(xiàn)為碎屑顆粒。掃描電鏡下伊利石常呈片狀、絲縷狀集合體充填于粒間孔隙或吸附于顆粒表面(見圖4)。自生高嶺石多充填于碎屑顆粒間，電鏡觀察呈片狀、書頁狀或蠕蟲狀集合體(見圖5)。高嶺石在富K+的堿性環(huán)境下易于形成伊利石。

圖4 元 106，長 6 1，2040.4m，絲狀伊利石

圖5 元98，2074.8m，蠕蟲狀高嶺石

圖6 長6油層組孔隙度、滲透率頻率直方圖

3 儲層特征

3.1 儲集層物性特征

對吳起－定邊地區(qū)內115個鑄體薄片的物性數據統(tǒng)計分析表明(見表 2)，長 6油層組砂巖孔隙度為 1.26% ～15.66%，平均10.83%，83.48%的樣品為8% ～15%之間;滲透率為 0.01 ～9.89 ×10－3μm2，平均為 0.78 ×10－3μm2，滲透率在 0.1 ～1 ×10－3μm2的占 75.65%(見圖 6)。根據低滲透儲層分類標準，長6油層組主要是超低滲透層，次為特低滲透層。

表2 吳起－定邊地區(qū)延長組長6油層組孔滲統(tǒng)計表

3.2 儲集層空間形態(tài)結構特征

孔隙類型的分類主要有兩種，一是按孔隙大小，另一是按成因。研究區(qū)按成因類型對長6油層組進行孔隙類型劃分(見表3)。

通過鑄體薄片觀察、掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，本區(qū)長6儲層的原生孔以殘余原生粒間孔為主，溶蝕孔次之，微裂縫很少(見表4)。

3.2.1 殘余粒間孔

殘余粒間孔是研究區(qū)目的層的主要孔隙類型，是原生粒間孔經成巖作用改造后殘留的粒間孔隙空間，壓實作用和膠結作用直接影響殘余粒間孔的發(fā)育。長6段內殘余粒間孔占總孔隙的比例為74.58%。

3.2.2 溶蝕孔

溶蝕孔是儲層中不穩(wěn)定碎屑組分(如長石、巖屑等)及可溶膠結物溶蝕改造形成的孔隙空間。偏光鏡下被溶蝕的顆粒的邊緣呈彎曲的港灣狀，有的顆粒被溶蝕殆盡，僅隱約見到被溶蝕碎屑顆粒的輪廓。在掃描電鏡下沿長石解理面發(fā)生強烈溶蝕，如元69井2148.4 m，溶孔直徑可達5 μm(見圖7)。統(tǒng)計表明，本區(qū)次生孔以長石溶孔為主，巖屑溶孔次之，長6為22.72%。

表3 吳定地區(qū)延長組儲層孔隙分類表

表4 吳定地區(qū)長6的孔隙類型及含量統(tǒng)計表

圖7 長石沿解理面溶蝕(元69，2148.4m，800×)

3.2.3 晶間孔

晶間孔多為自生高嶺石之間的、直徑很小的微孔隙，實質上是膠結物充填原生粒間孔或溶蝕孔之后的殘余孔。

4 結語

(1)吳起－定邊地區(qū)長6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起－定邊地區(qū)內的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個重要原因。

(2)通過鑄體薄片觀察、掃描電鏡分析，研究區(qū)長6儲層的原生孔以殘余原生粒間孔為主，溶蝕孔次之，微裂縫相對很少。根據本區(qū)儲層孔隙、喉道分級標準，結合本區(qū)延長組儲層孔隙結構資料，本區(qū)長6共有五種孔隙結構類型，以細小孔微細喉道型為主。

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