李廣濤王變陽吳鳳鄧南濤,2張保軍

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，陜西西安710075；2.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院延安分院，陜西延安716000；3.陜西延長石油（集團）有限責任公司，陜西西安710075）

富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層特征及影響因素分析

李廣濤1王變陽1吳鳳1鄧南濤1,2張保軍3

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，陜西西安710075；2.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院延安分院，陜西延安716000；3.陜西延長石油（集團）有限責任公司，陜西西安710075）

借助豐富的巖心物性分析、鑄體薄片、壓汞、掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料，對研究區(qū)的儲層特征進行了分析，長8油層組儲層主要以長石砂巖為主，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖。砂巖碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英以及各類巖屑和少量的重礦物，分選較好。膠結物以碳酸鹽膠結物為主，其次是粘土膠結、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結。研究區(qū)長8油層組為特低孔、特低滲儲層，次生孔隙較為發(fā)育。沉積作用是研究區(qū)儲層物性的主要因素。此外成巖作用對儲層物性也有一定的影響。研究區(qū)儲層有利的成巖作用主要有溶蝕作用，而膠結作用、壓實作用等會使儲層的孔隙降低，儲層物性變差。

富縣油田；長8油層組；儲層特征；成巖作用

富縣油田水磨溝區(qū)構位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡南部，鄂爾多斯盆地主要的油氣勘探目的層為上三疊統(tǒng)延長組，其中主要產(chǎn)油層系為長2、長6、長8油層組。

研究區(qū)所在的延長南部探區(qū)作為延長油田戰(zhàn)略接替區(qū)，對其儲層特征的系統(tǒng)研究對于今后研究區(qū)油藏特征級油氣成藏等研究具有極其重要的意義。本次研究，借助豐富的巖心物性分析、鑄體薄片、壓汞、掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料，對研究區(qū)的儲層特征進行了分析，并對影響儲層物性的各種因素進行了具體分析。

1 儲層特征

1.1 儲層巖石學特征

富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層主要為長石砂巖，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖（圖1）。砂巖碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英、各類巖屑和少量的重礦物。石英含量為13%～45%，平均為26%；長石含量為28%～65%，平均為44%；巖屑含量為6%～24%，平均含量約為12%，以巖漿巖巖屑為主，偶見變質(zhì)巖巖屑和沉積巖巖屑；云母含量為2%～16%，平均含量約為4.6%，以白云母為主。砂巖平均粒度為0.07～0.33mm，粒度中值0.05～0.18mm，以細砂巖為主，其次為粉-細砂巖，標準偏差0.28～2.18，分選中等～較好。膠結物含量2%～30%，平均12.6%，以碳酸鹽膠結物為主，其次是粘土膠結、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結，成分主要為白云石、方解石及自生粘土礦物，此外還含有少量的石英、黃鐵礦、菱鐵礦等。

圖1 富縣油田水磨溝區(qū)長8砂巖分類三角圖

1.2 儲層物性特征

圖2 富縣油田水磨溝區(qū)長8孔隙度、滲透率分布直方圖

根據(jù)研究區(qū)20口井112塊巖心樣品的分析資料統(tǒng)計，研究區(qū)長8儲層的孔隙度最大值為15.2%，最小值為0.5%，平均7.6%；滲透率最大值為15.92×10-3μm2，最小值為0.06×10-3μm2，平均0.55×10-3μm2。長8油層組儲層孔隙度主要分布在7.0%～11.0%，滲透率集中分布在0.10～0.50×10-3μm2（圖2）?？紫抖却笥?%的樣品累積頻率超過80%，滲透率大于0.15×10-3μm2的樣品累積頻率接近90%。由此可見，研究區(qū)長8油層組主要為特低孔、特低滲儲層，絕大多數(shù)樣品孔隙度和滲透率呈現(xiàn)正相關關系。

1.3 孔隙類型及孔隙結構特征

水磨溝區(qū)長8儲層中的孔隙類型主要包括原生孔隙和次生孔隙二大類（圖3）。

研究區(qū)原生孔隙主要包括原生粒間孔和剩余粒間孔兩種；長8油層組中次生孔隙較為發(fā)育，包括粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間孔、裂隙孔等類型。

圖3 富縣油田水磨溝區(qū)長8孔隙類型直方圖

研究區(qū)長8儲層孔隙發(fā)育較差，面孔率一般為0%～15%，平均為4.4%。平均孔徑為45μm，屬于中～小孔隙；長8儲層砂巖反映孔喉大小及分布的參數(shù)，包括排驅(qū)壓力、中值壓力、喉直徑均值、中值半徑、孔喉分選系數(shù)等變化較大，孔喉分布呈現(xiàn)較強的非均質(zhì)性。其中排驅(qū)壓力為0.14～2.75MPa；中值壓力為5.71～20.37MPa，對應的中值半徑為0.13～0.024μm；喉直徑均值為0.25～1.77μm；孔喉分選系數(shù)為0.2～5.28；退汞效率較低，一般為24%～37%。

綜合研究區(qū)現(xiàn)有的圖像孔隙、巖石鑄體薄片、掃描電鏡以及毛管壓力曲線等多種資料，可以看出，研究區(qū)長8儲層的孔隙結構以小孔微細喉型和小孔微喉型為主，另外還有少量的中孔微喉型和中孔微細喉型。

2 儲層物性影響因素

儲層物性特征是沉積環(huán)境、沉積物組分、成巖作用等共同作用的結果，研究區(qū)低滲透儲層的形成是沉積作用和成巖作用共同作用的結果。其中，沉積作用是形成低滲透儲層的先決條件；成巖作用是研究區(qū)低孔、低滲儲層形成的關鍵因素，其中，成巖過程中的壓實作用和膠結作用對儲層物性的影響最為關鍵。

2.1 沉積作用對儲層物性的影響

長8沉積時期，研究區(qū)砂體為三角洲前緣亞相沉積的水下分流河道砂體，平面上，河道沉積系統(tǒng)呈現(xiàn)條帶狀展布的特點。其中，主河道砂體的碎屑顆粒的分選和磨圓較好，粒度相對較粗，儲層物性相對較好；河道側(cè)翼砂體，含有少量的泥質(zhì)雜基和云母等碎屑物質(zhì)，物性較主河道砂體差；河道間主要以泥質(zhì)沉積為主，物性相對最差。

2.2 成巖作用對儲層物性的影響

除了沉積相對儲層物性的影響之外，在埋藏過程中的各種成巖作用，也對研究區(qū)儲層物性有一定程度的影響。研究表明，研究區(qū)的各種成巖作用，對儲層的影響是雙向的。其中，壓實作用和膠結作用降低了儲層孔隙度級滲透率，對儲層有一定的破壞作用；而綠泥石粘土膜等粘土薄膜的形成，可以使儲層中的原生粒間孔隙得到保存，溶蝕作用則可以產(chǎn)生次生溶蝕孔隙，在一定程度上改善儲層物性。

2.2.1 壓實作用

研究區(qū)巖屑成分中，云母含量較高，且多呈片狀順層分布，在埋藏壓實過程中，云母發(fā)生塑性變形，進入顆粒間的孔隙，占據(jù)原先粒間孔隙的位置，使得儲層原生粒間孔隙喪失。另外，研究區(qū)儲層砂巖中石英、長石含量較高，從而使砂巖堆積緊密，而高嶺石、綠泥石等自生粘土礦物薄膜的存在，亦會使砂巖發(fā)生較大的孔隙喪失。研究區(qū)壓實作用造成的平均孔隙度喪失最高可達61.8%。

2.2.2 膠結作用

造成砂巖儲層物性變差的主要膠結物是碳酸鹽礦物和粘土礦物。其中碳酸鹽礦物膠結物含量對研究區(qū)成巖作用及孔隙的演化有著非常重要的影響，研究區(qū)儲層的孔隙度、滲透率與碳酸鹽含量呈現(xiàn)出負相關的關系，尤其是當碳酸鹽膠結物含量超過5%時，它們之間的負相關性更為明顯。這種現(xiàn)象主要是因為當儲層中具有碳酸鹽含量較低的時候，其可以作為巖石結構的骨架顆粒，一定程度上可以補償它對孔隙的負面影響。

而各種粘土礦物膠結物對儲層物性的影響既有破壞性的也有建設性的。伊利石、高嶺石等粘土礦物結晶沉淀在孔壁和粒內(nèi)溶孔中，會使得儲層孔隙度、滲透率減小，降低儲層的儲集性能；而在成巖作用早期，綠泥石顆粒表面會發(fā)育大量的綠泥石粘土膜，可以有效地保護粒間孔，對儲層孔隙起到一定的保護作用。

2.2.3 溶蝕作用

溶蝕作用作為建設性成巖作用的一種主要形式，可以在巖石中形成大量次生孔隙，使得儲層孔隙空間增大，儲層滲流能力增強。研究區(qū)儲層長石可見不同程度的溶蝕，是次生溶孔的主要來源，但溶蝕程度相差較大，推測與當時流體的性質(zhì)及其對可溶性礦物作用的時間長短等因素有關。研究區(qū)長7油頁巖比較發(fā)育，油水活動活躍，有機質(zhì)的分解排出的有機酸形成了溶蝕作用所需的酸性環(huán)境；研究區(qū)長8油層組主要以長石溶蝕孔為主，同時包括較少的巖屑及沸石溶蝕孔（圖3）。

3 結語

（1）富縣油田水磨溝區(qū)長8油層組儲層以長石砂巖為主，其次為巖屑質(zhì)長石砂巖。碎屑成分以長石為主，其次為云母、石英以及各類巖屑和少量的重礦物，分選較好。膠結物以碳酸鹽膠結物為主，其次是粘土膠結、以及少量的硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結。

（2）研究區(qū)長8油層組為特低孔、特低滲儲層，孔隙類型主要包括原生孔隙和次生孔隙二大類，次生孔隙較為發(fā)育。

（3）儲層物性特征是沉積環(huán)境、沉積物組分、成巖作用等共同作用的結果，其中，沉積作用是形成低滲透儲層的先決條件。研究區(qū)對儲層有利的成巖作用主要為溶蝕作用，而膠結作用、壓實作用等會使儲層的孔隙降低，儲層物性變差。

[1]何自新等．鄂爾多斯盆地演化與油氣[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2003．

[2]朱海濤等.鄂爾多斯盆地富縣探區(qū)西南部長6濁積巖儲層特征級控制因素分析［J］．遼寧化工，2012,8（1）:852-855.

[3]張創(chuàng)，孫衛(wèi)，楊建鵬等．低滲砂巖儲層孔喉的分布特征及其差異性成因［J］．地質(zhì)學報，2012,86(2):335-348.

[4]張瑞，孫衛(wèi)，任大忠等．華慶地區(qū)延長組長8砂巖儲層沉積與成巖作用［J］．巖性油氣藏，2013,25（4）；18-22.

[5]武富禮，趙靖舟，閆世可，等．陜北地區(qū)中生界石油補償成藏規(guī)律研究[J]．石油學報，2007，28（3）：23-26；31．

李廣濤（1984-），工程師，山東省聊城市人，2009年畢業(yè)于西安石油大學礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)。現(xiàn)從事石油地質(zhì)綜合研究工作。