◇中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院 張向宇 劉玉婷 李 群 唐潔云 傅 巍 張 宏

凝灰質(zhì)成分的存在對于儲層物性以及非均質(zhì)性具有一定的影響，不但可以增強儲層的非均質(zhì)性，而且能夠改變儲層的滲流能力。本文通過對多口井的下石盒子組盒8段的砂巖類型及組成特點、成巖相帶劃分進行分析，進而研究鄂爾多斯寧縣地區(qū)凝灰質(zhì)成分對致密砂巖儲層質(zhì)量的影響，以期為該地區(qū)二疊系油氣勘探提供有效的指導與借鑒。

據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在我國很多盆地中均發(fā)現(xiàn)凝灰質(zhì)砂巖，并且該類砂巖分布比較廣泛[1]。隨著油氣勘探的日漸深入，難度較小的油氣藏基本勘探殆盡，各大石油公司的目標開始轉(zhuǎn)向更加復雜、難度較大的巖性油氣藏，而凝灰質(zhì)砂巖逐漸成為了一個比較關(guān)鍵的勘探領(lǐng)域[1-2]。由于凝灰質(zhì)砂巖中存在一定量的火山碎屑，使其與常規(guī)砂巖不同，兩者的特征明顯存在比較多的差異，如礦物成分、巖性、成巖作用等，從而使大部分的凝灰質(zhì)砂巖具有孔隙度較小、滲透性較差的特征。與此同時，凝灰質(zhì)成分的存在能夠改變儲層的物性以及非均質(zhì)性。凝灰質(zhì)為次生孔隙提供溶蝕母質(zhì)，孔隙邊緣凝灰質(zhì)抑制石英次生加大，從而改善砂巖儲集空間[2-4]。凝灰質(zhì)成分溶蝕致使孔隙吼道堵塞增強儲層非均質(zhì)性，改變滲流能力[5-6]。因此，對儲層中凝灰質(zhì)成分進行研究能夠助于深入了解儲層的特征，進而為研究區(qū)的油氣勘探提供一定的指導。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地是以華北板塊為根基，然后逐漸發(fā)育起來的典型克拉通盆地，該盆地的北部、西部、西南部分別與興蒙造山帶（中間隔河套地塹）、阿拉善地塊（中間隔銀川地塹）、河西走廊-北秦嶺構(gòu)造帶相鄰，主體經(jīng)歷了多期演化、旋回疊合沉積[5-7]。鄂爾多斯盆地的構(gòu)造運動不強烈，而周邊構(gòu)造運動較強，斷裂褶皺比較發(fā)育，使得該盆地整體上呈現(xiàn)周邊隆起、內(nèi)部東高西低的區(qū)域性斜坡的特征。根據(jù)現(xiàn)今構(gòu)造和演化特征，可將鄂爾多斯盆地劃分為以下6個二級構(gòu)造單元：①伊陜斜坡；②渭北隆起；③天環(huán)坳陷；④晉西撓褶帶；⑤伊盟隆起；⑥西緣沖斷構(gòu)造帶[3-5]。本文研究區(qū)位于伊陜斜坡西南部臨近渭北隆起，該區(qū)在盒8期的沉積相主要為辮狀河三角洲，儲集砂體十分發(fā)育[7]。

2 砂巖類型及組成特點

寧縣地區(qū)盒8段砂巖類型主要為巖屑砂巖，其次為巖屑石英砂巖。粒徑主要為中粗砂、粗砂。碎屑成分主要為石英（平均69.63%）和巖屑（平均27.28%）（圖1（a））。巖屑的類型比較多，主要為千枚巖、石英巖、板巖、泥化碎屑，其次為鈣化碎屑、花崗巖、片巖、中性噴出巖等。通過薄片下鑒定可知，粒間填隙物的含量為3%-25%，一般為7.4%，主要成分為高嶺石、凝灰質(zhì)，其次含有一定量的方解石、泥鐵質(zhì)、水云母。與此同時，通過全巖X衍射分析可知，黏土礦物的平均含量為7.81%，主要成分為伊蒙混層，含量比較高（74%），其次還含有少量的高嶺石、綠泥石以及伊利石（圖1（b））。

3 成巖相帶劃分

研究區(qū)盒8段的不同類型的砂巖之間差異比較小，主要為巖屑砂巖，但是內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較復雜，使得物性差異較大，因此單純的巖性劃分無法滿足儲層評價需求，而盒8段儲層的發(fā)育程度與成巖相帶密切相關(guān)。本區(qū)主要的成巖作用分為以下4種：①膠結(jié)；②壓溶；③壓實；④溶蝕。根據(jù)孔隙的類型，最開始可以劃分成巖相，然后對其膠結(jié)物的含量、種類進行仔細分析和統(tǒng)計[6-7]。依據(jù)這個劃分原則，初步將寧縣地區(qū)的盒8段劃分為4類成巖相帶：①凝灰質(zhì)中等膠結(jié)中等壓實次生溶孔相；②中-強膠結(jié)中等壓實次生溶孔相；③強膠結(jié)強壓實次生溶孔相，凝灰質(zhì)強膠結(jié)中等壓實微孔；④微縫相。

3.1 凝灰質(zhì)中等膠結(jié)中等壓實次生溶孔相

這種成巖相帶的巖性主要為巖屑砂巖，粒徑主要為中粗粒和粗粒。顆粒點、線-點接觸，碎屑成分以石英和巖屑為主，巖屑主要為花崗質(zhì)巖類、泥化碎屑、中性噴出巖。粒間填隙物的含量為3%-8%，主要成分為凝灰質(zhì)以及高嶺石，其次含有比較少的泥鐵質(zhì)?？紫额愋椭饕獮榇紊芪g孔，這些溶蝕孔主要為火山物質(zhì)溶孔，其次存在一些微孔以及晶間孔?？紫抖却笥诒容^大，基本都高于10%，滲透性也比較好，滲透率性比較好，一般可以達到3.4mD。這類儲層具有以下3個特點：①中性巖屑的成分比較多；②比較容易形成巖屑溶孔；③粒間凝灰質(zhì)能夠形成凝灰質(zhì)溶孔。其次，一定量凝灰質(zhì)成分的存在能阻礙后續(xù)長英質(zhì)次生增長的形成，從而有利于次生孔隙的保存。

3.2 中-強膠結(jié)中等壓實次生溶孔相

這種成巖相帶的巖性主要為巖屑砂巖，巖屑主要為泥化碎屑、花崗質(zhì)巖類。粒徑主要為粗粒和中-粗粒。顆粒之間主要為點-線、點-點接觸。粒間填隙物的含量為4%-8%，主要成分為高嶺石和硅質(zhì)，其次含有少量的水云母。長英質(zhì)次生加大強0.5%-2.5%?？紫额愋椭饕獮榇紊芪g孔，其次含有少量的微孔和晶間孔?？紫抖戎械?，一般為9%，滲透性也是中等，一般為0.84mD。該類儲層由于缺少易溶火山物質(zhì)成分，主要以長石的溶蝕為主，因此溶孔相對不發(fā)育。另外，粒間次生加大相對第一類儲層要強，因而物性中等。

3.3 強膠結(jié)強壓實次生溶孔相

這種成巖相帶的巖性主要為巖屑砂巖，巖屑主要為花崗質(zhì)巖類、泥化碎屑，其次含有少量的片巖、千枚巖、板巖、鈣化碎屑等塑性巖屑。粒徑主要為粗粒和中-粗粒。顆粒之間主要為點-線、線-線接觸。粒間填隙物的含量為5%-7%，主要成分為高嶺石、硅質(zhì)、水云母以及碳酸鹽。長英質(zhì)次生加大強0.5%-2%?？紫额愋椭饕獮榇紊芪g孔，其次含有少量的晶間孔?？紫抖缺容^小，一般為5%，滲透性也非常差，一般為0.035mD。該類儲層由于塑性組分含量高，壓實作用非常強。另外，粒間次生加大作用也相對強，因此滲透率較低。

3.4 凝灰質(zhì)強膠結(jié)中等壓實微孔、微縫相

這種成巖相帶的巖性主要為凝灰質(zhì)巖屑砂巖，巖屑主要為花崗質(zhì)巖類和泥化碎屑。粒徑主要為中-粗粒、粗粒以及粗-中粒。顆粒之間主要為點-點接觸。粒間填隙物的含量為15%-25%，主要成分為凝灰質(zhì)，凝灰質(zhì)的膠結(jié)作用比較強?？紫额愋椭饕譃?種：①微孔；②微裂縫（圖2）?？紫抖葹?%-8%，一般為6.8%，滲透性非常差，一般為0.09mD。

圖2 凝灰質(zhì)強膠結(jié)中等壓實微孔、微縫相典型圖版

4 凝灰質(zhì)作用探討

通過不同成巖相帶特征的分析可知，凝灰質(zhì)成分的存在為盒8段砂巖提供了易容組分，給次生孔隙的發(fā)育提供了物質(zhì)基礎，同時一定量粒間凝灰質(zhì)物質(zhì)的存在能抑制后期長英質(zhì)次生加大的形成和加劇，利于次生孔隙的保存[8]。這也是第一類巖相-凝灰質(zhì)中等膠結(jié)中等壓實次生溶孔相的主要成因機制，該類巖相的孔滲性都要優(yōu)于其他巖相。但是凝灰質(zhì)成分的這種積極作用受控于粒間凝灰質(zhì)含量的高低。當粒間凝灰質(zhì)含量超過10%時，就形成了第四類巖相-凝灰質(zhì)強膠結(jié)中等壓實微孔、微縫相，粒間高含量的塑性凝灰質(zhì)使得巖石受到壓實作用的影響更大，巖層壓實致密，不單是影響孔隙的有效保存，同時導致成巖流體滯留或者無法流入，沒有有效流體的參與，次生溶蝕孔隙發(fā)育差。盡管這些凝灰質(zhì)填隙物無法與流體進行有效反應，進而生成比較多的次生溶蝕孔，但是它們通常會發(fā)生相應的脫水收縮作用，進而出現(xiàn)微收縮縫隙，在一定程度上能夠有效改善儲層的滲透性[8]。

5 結(jié)論

（1）寧縣地區(qū)二疊系下石盒子組盒8段儲層可劃分出4類成巖相，其中凝灰質(zhì)中等膠結(jié)中等壓實次生溶蝕相為最優(yōu)質(zhì)儲層。

（2）不同粒間凝灰質(zhì)成分含量對儲層起到不同的作用。當凝灰質(zhì)含量比較?。?10%）時，凝灰質(zhì)的存在能夠為盒8段砂巖提供了一定量的易容組分，從而給次生孔隙的發(fā)育提供了相應的物質(zhì)基礎；當凝灰質(zhì)含量比較大（>10%）時，次生溶蝕孔發(fā)育程度比較差，容易生成收縮微縫。