郝天宸(成都理工大學，四川 成都 610059)

0 引言

鄂爾多斯盆地位于我國的西北部，是重要的油氣產(chǎn)區(qū)，目前已探明的低滲透儲量達到了11.29×104t，是我國油氣生產(chǎn)的重點項目。而根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，低滲透儲層在采油、增產(chǎn)、修井等作業(yè)過程中易受到儲層影響，因此為了更好的保障油氣生產(chǎn)順利進行，就需要了解鄂爾多斯盆地儲層的基本特征，這也是本文研究的重點內(nèi)容。

1 鄂爾多斯盆地延長組儲層特征研究

1.1 儲層的孔隙類型

鄂爾多斯盆地延長組儲層的孔隙類型以原生孔隙為主，次生孔隙次之，少部分有微裂隙。

1.1.1 原生孔隙

在原生孔隙中，殘余粒間孔隙所占比例最大，并且分布不均勻，呈現(xiàn)出非均質(zhì)性的特點，孔隙整體存在個體小且連通性差的特點。

1.1.2 次生孔隙

次生孔隙主要為溶蝕性孔隙，包括：(1)溶蝕粒間孔隙，此類孔隙所占比例最大；(2)溶蝕粒內(nèi)孔隙等，指砂巖中碎屑內(nèi)埋藏成巖中因為溶解作用影響而出現(xiàn)的孔隙，常見云母、長石以及部分石屑內(nèi)部，其中長石溶蝕粒內(nèi)孔隙發(fā)育情況相對理想；(3)自生礦物晶間微孔隙，此類微孔隙所占比例最少，且連通性差，發(fā)育此類孔隙的礦物主要包括綠泥石、伊利石等。

1.1.3 微裂隙

微裂隙主要是以長石碎屑、云母與顆粒間縫隙的解理縫以及砂巖在外力作用下形成的裂隙。從形成條件來看，由于砂巖在成巖期長期受外部作用力的影響，因此會出現(xiàn)變形破碎的情況，最終發(fā)展為破裂縫。從數(shù)量上來看，微裂隙所占不利最小，但滲透率滿意，因此可改善油層的滲透率水平。

1.2 巖性特征

從巖性特征的角度來看，鄂爾多斯盆地延長組的巖石類型組成相對復雜，主要可分為巖屑長石砂巖、長石砂巖、長石巖屑砂巖、巖屑砂巖等集中類型，在不同的層位以及不同地區(qū)上，上述巖石類型表現(xiàn)出差異性的組合特征。以延長組的北部地區(qū)位置，北部物源控制沉積區(qū)內(nèi)，長石砂巖所占比例最大，其次為長石砂巖屑砂巖以及巖屑長石砂巖等[1]。進一步觀察后，發(fā)現(xiàn)巖層的結(jié)構(gòu)成熟，并且成分成熟度低。西南部與南部地區(qū)的沉積區(qū)，巖性以長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖為主，結(jié)構(gòu)成熟度低且成分成熟度差，這一問題在延長組的長6油組表現(xiàn)得較為明顯?？辈旖Y(jié)果顯示，當?shù)靥钕段镏饕ǜ邘X石、伊利石以及鐵方解石、白云石等為主，少部分地區(qū)分布有巖鹽、方解石等。X衍射分析結(jié)果顯示，延長組巖性以伊利石、高嶺石以及綠泥石為主，少部分地區(qū)可見伊/蒙混層，詳細資料見表1。

表1 鄂爾多斯盆地延長組的X衍射結(jié)果

從表1的相關(guān)資料可知，在鄂爾多斯盆地延長組中，除寧縣-合水地區(qū)以伊利石為主外，其他地區(qū)均以綠泥石為主，伊/蒙混層普遍未超過15%，混層比不足10%。根據(jù)這一結(jié)果可以判斷，鄂爾多斯盆地延長組的膨脹性粘土礦物數(shù)量少，油層開發(fā)時可維持儲層的基本穩(wěn)定性。

1.3 孔隙結(jié)構(gòu)特征

現(xiàn)代研究認為，儲層孔隙結(jié)構(gòu)是影響儲集層產(chǎn)能、儲油水平的關(guān)鍵；吼道的大小也是影響由此層滲濾性的關(guān)鍵指標。隨著地層孔隙的發(fā)育，儲層的儲集性能也會發(fā)生變化，孔隙的大小以及組合影響著流體性能。

根據(jù)巖石薄片的觀察結(jié)果以及孔隙圖像、毛管壓力曲線等資料進行判斷，發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地延長組儲層屬于低孔儲層，具有分選能力差、滲漏能力差等特點，孔隙結(jié)構(gòu)復雜的問題。

通過對巖石薄片的毛管壓力曲線變化情況進行觀察可發(fā)現(xiàn)，鄂爾多斯盆地延長組儲層的排驅(qū)壓力偏高，普遍大于1MPa，本文結(jié)合區(qū)域標準，根據(jù)排驅(qū)壓力可將其劃分為四個類型，分別為：(1)中小孔型，儲層的質(zhì)量良好，但是數(shù)量最少；(2)細孔型，是鄂爾多斯盆地延長組儲層內(nèi)數(shù)量較高的儲層；(3)微細孔型，儲層的質(zhì)量一般，但數(shù)量最多，分布最廣；(4)微孔型，孔隙類型的儲層致密性高。

同時根據(jù)常規(guī)壓汞實驗的統(tǒng)計結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，延長組儲層儲層的排驅(qū)壓力分布在1.0～1.2MPa水平內(nèi)，平均值約為1.09MPa；排驅(qū)壓力越小，則儲層的物性越滿意，其孔喉中值半徑分布為0.16～0.24μm，平均值為0.20μm。

1.4 儲層致密化

在成巖作用的影響下，不僅會加快次生孔隙的發(fā)育，也會對原生孔隙產(chǎn)生破壞作用，導致孔隙的分布以及結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變。在成巖作用的影響下，砂巖儲層也會出現(xiàn)相應(yīng)的變化，例如會改變孔隙發(fā)育的煙花過程等，并決定了砂巖儲層的非均質(zhì)性與物性特征，值得關(guān)注。

1.4.1 壓實與壓溶作用

在壓實作用的影響下，會導致粒間體積減少，原始孔隙度下降，表現(xiàn)為：顆粒之間的凹凸部位接觸更加緊密，并且塑性會在擠壓作用的影響下出現(xiàn)形變現(xiàn)象，且與顆粒定向的排列特征更加明顯；粒間點接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€接觸，此時粒間孔隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞，孔隙度有明顯下降。

壓溶作用則是壓實連續(xù)作用在剛性組分上作用的結(jié)果。而鄂爾多斯盆地延長組壓溶作用不顯著的原因可能為：長8早期膠結(jié)程度高，在一定程度上抑制了巖石對儲層的壓實與壓溶作用。

1.4.2 膠結(jié)作用

通過對當?shù)貛r層的薄片鑒定結(jié)果可知，儲層膠結(jié)物主要構(gòu)成包括碳酸鹽礦物、黏土礦物、硅質(zhì)膠結(jié)物(微量)等，上述物質(zhì)對儲層的影響存在明顯差異，但總體而言，膠結(jié)物所占比例越大，則儲層的交接作用越明顯。

1.4.3 交代作用

正常情況下，交代作用不會改變原巖的體積，但是會改變巖石內(nèi)部的化學平衡情況。有研究指出，交代作用會改變原巖的組分，甚至部分情況下會造成組分的完全變化，這個過程往往會伴隨著孔隙類型的調(diào)整[2]。結(jié)合鄂爾多斯盆地延長組的實際情況可發(fā)現(xiàn)，部分地區(qū)的交代作用顯著，并且存在多個不同的交代類型，如黏土礦物交代碎屑顆粒長石、碳酸礦物交代碎屑顆粒長石等。除此之外，膠結(jié)物之間也可發(fā)現(xiàn)一定的交代作用，但這個交代作用是相互的。

1.4.4 溶蝕作用

隨著次生孔隙的發(fā)育，巖層段會出現(xiàn)不同的溶蝕作用，一般在溶蝕作用強烈的位置，會形成儲層砂巖，在雜基、碎屑等組分溶解作用的影響下，巖層內(nèi)形成次生孔隙。因此根據(jù)這個過程可判斷，溶蝕孔隙的發(fā)育情況影響了儲層的性能。在對樣本做掃面電鏡檢查后，發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地延長組的儲層溶蝕作用以長石溶蝕為主，此時溶解成分包括雜基、黏土礦物和膠結(jié)物等。

2 儲層宏觀非均質(zhì)性分析

2.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性指在一個單砂層內(nèi)部，垂直向上控制和影響儲層內(nèi)流動、分布地質(zhì)因素的總和。結(jié)合對鄂爾多斯盆地延長組的勘察結(jié)果可知，鄂爾多斯盆地主要有正韻律、反韻律、復合韻律、無韻律粒度的4種韻律類型，都會對儲層滲透率的分布產(chǎn)生影響，尤其是在成巖變化不明顯的巖層中，韻律性決定了儲層的滲透率韻律性，最終控制水驅(qū)油特性。在長8油組儲層的主力油層段，長8I2小層為非均質(zhì)性最強的層段，該層段會隨著砂體埋深的變化而改變儲層滲透率，且孔隙度參數(shù)也受砂體的影響，其變異系數(shù)的取值范圍達到了0.66～84.72。

東北沉積體系發(fā)育的長6油組砂體則屬于另一個含有層為，與長8油組相比，該油組展現(xiàn)出非均質(zhì)性特征，根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，該油組的滲透變異系數(shù)為0.22～0.64，滲透率突進系數(shù)為1.71～22.3，與長8油相比具有明顯差異。同時根據(jù)沉積韻律變化來看，長6油組受沉積相帶控制，并在河口沙壩沉積區(qū)表現(xiàn)出復合韻律與反韻律的特征，可以鑒別[3]。

2.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性體現(xiàn)了儲層或砂體之間控制流體儲集與流動的地質(zhì)因素差異，如層系旋回性等；砂層間的滲透率非均質(zhì)程度、層間裂縫特征以及各層分布等。在研究層間非均質(zhì)性問題期間，應(yīng)該根據(jù)具體條件決定開采工藝，其中層間非均質(zhì)性對注水開發(fā)過程產(chǎn)生直接影響。

就鄂爾多斯盆地延長組實際情況來看，各層在鄂爾多斯盆底三疊系特地滲透儲層中廣泛分布，包括粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥巖等，其特征包括：(1)無油，未見含油產(chǎn)狀，只有少部分粉砂巖中發(fā)現(xiàn)零星的油跡。(2)構(gòu)成隔層巖石中可見大量的微細孔隙，且連通性不滿意。(3)隔層對流體的隔絕能力受含砂量的影響，一般純度理想的泥巖具有良好的隔絕能力，其滲透率不足0.01×10-3μm2，而相比之下，粉砂質(zhì)泥巖的滲透率則大于等于0.20×10-3μm2，可見兩者之間存在明顯的數(shù)據(jù)差異。

2.3 儲層物性分布特征

鄂爾多斯盆底三疊系延長組長6-油組-長8油組儲層孔隙度以及滲透率等在平面上表現(xiàn)出了典型的非均質(zhì)性特征，一般在砂巖厚度大的位置，其含油飽和度理想，孔隙的滲透性滿意，而砂層薄地區(qū)完全相反。儲層平面非均質(zhì)性受砂體發(fā)育程度也表現(xiàn)出典型的地區(qū)分布特征。例如，曲河三角洲位置的砂體厚度大，且物性滿意；相反三角洲前緣位置的砂體厚度小，物性不滿意，這是相關(guān)人員應(yīng)重點關(guān)注的問題。從砂體發(fā)育現(xiàn)狀來看，砂體多以成片的方式連接，多層狀疊置砂體法語區(qū)儲層具有滿意物性，且均質(zhì)水平滿意；相比之下，網(wǎng)狀或分隔狀砂體儲層具有更強的非均質(zhì)性，且物性不理想，需要重點關(guān)注。

3 結(jié)語

鄂爾多斯盆地延長組儲層具有復雜的組成結(jié)構(gòu)，不同地區(qū)的黏土礦物組合存在明顯差異，同時由于相關(guān)地區(qū)的黏土礦物含量少，具有特殊的孔隙特征，因此在油氣生產(chǎn)過程重要優(yōu)先選擇細孔型、微細孔型；同時非均質(zhì)性對于尤其的聚集有重要作用，可在垂直方向上形成遮擋效果，可保證流體封存條件，為油氣藏的形成奠定重要基礎(chǔ)，值得關(guān)注。