低孔低渗油藏储层物性及其影响因素研究——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长3－长4+5油层组为例

魏 虎，任大忠，苏国辉，张 茜，张 瑞

(1.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西 西安710075;2.西北大学 大陆动力学国家重点实验室/地质学系，陕西 西安710069;3.长庆油田分公司油气工艺研究院，陕西 西安 710021)

1 研究区地质背景

研究区陇东地区北起白豹、南至城壕、东至南梁，位于盆地中部伊陕斜坡一级构造单元的西南部(图1)，在构造特征上表现出北东部宽缓的向西倾单斜，西南部逆冲和推覆构造活动剧烈，上升幅度大，从晚三叠世开始，大华北盆地逐渐萎缩，鄂尔多斯盆地逐步形成，并发育一套三叠系延长组与侏罗系延安组的大型煤系含油气储集层［1－8］。长3、长4+5油层组为陇东地区白豹油田、城壕油田、南梁油田主力油层，基底构造稳定，低幅度鼻状隆起构造发育［1－5］，具有北东与西南两个方向向湖盆推进的三角洲沉积特点［6－8］，属于三角洲前缘沉积相带，发育水下分流河道、河道坝、河道间、分流间湾等沉积微相类型。其中水下分流河道和河口坝是组成三角洲前缘水下沉积的骨架砂体，同时也是长3、长4+5油层组主要的储集体。

2 储层特征

2.1 岩石学特征

经砂岩薄片显微镜下鉴定统计分析，研究区长3、长4+5油层组砂岩类型以中细砂岩与细砂岩的岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩为主，其次为长石砂岩，少量长石岩屑质石英砂岩、岩屑砂岩，岩性整体致密(图2，图3)。砂岩中轻矿物碎屑主要由石英(23.37% ～47.7%，平均为 35.62%)、长石(18.59% ～ 61.73% ，平均为 40.42%)、岩屑(11.11% ～36.54%，平均为23.92%)三部分组成。岩屑主要为变质岩屑、沉积岩屑以及火成岩屑。砂岩的矿物成分成熟度较低。填隙物一般由同生杂基和成岩自生矿物组成，主要有铁方解石、水云母、高岭石、绿泥石、铁白云石等。

图1 盆地构造单元划分及研究区位置

图2 陇东地区延长组砂岩分类图

图3 陇东地区延长组砂岩粒度分布图

2.2 储层物性特征

在研究区，长3油层组砂体平均厚度10.6 m，孔隙度(0.53% ～21.41%)，平均值 10.67% ，渗透率(0.01 ～106.8×10－3μm2)，平均值 2.18 ×10－3μm2，含油饱和度(7.1%～74.48%)，平均值在 37.6%。长 4+5油层组砂体 10.36 m，孔隙度(0.01% ～ 22.03%)，平均值 10.42%，渗透率(0.01 ～53.9 ×10－3μm2)，平均值 1.26 ×10－3μm2，含油饱和度(13.84% ～61.12%)，平均 42.29%。研究区储层物性整体上呈现出低孔(孔隙度小于15%)、低渗(渗透率小于10× 10－3μm2)的特征，属于低孔低渗油气储集层［3，7］。

2.3 储层孔隙结构特征

表1 陇东地区延长组孔隙类型及其含量表

研究区长3和长4+5油层组储层孔隙类型主要以粒间孔隙、长石溶孔、晶间孔、岩屑溶孔为主(表1)。孔隙形状多以多边形粒间孔为主，也有一些长条形或不规则形状的孔隙，每个孔隙都有2～3条喉道与之相连(图4)。胶结方式主要有孔隙式、孔隙—薄膜式，次生加大—镶嵌式、次生加大—孔隙式。

图4 陇东地区延长组砂岩孔隙结构图

3 影响和控制储层物性的因素

沉积环境决定沉积相，沉积特征与成岩作用演化控制储层孔隙结构与物性，物性反映含油气性［6－11］。

3.1 沉积相

沉积环境决定沉积微相类型控制岩相序列组合规律，从而决定了油气的生储盖在空间上的配置。陇东地区延长组长3、长4+5油层组储集带水下分流河道和河口坝砂体发育、粒度分选好、厚度大、物性好，河道间和分流间湾岩相以泥岩和粉砂质泥岩为主，是良好的生油层和沉积盖层。

3.2 物源

储层物性的好坏归根结底与储层的物源有着本质的关系。沉积物的单物源、多物源和混合物源决定着储层岩石颗粒的成分及含量，近源和远源控制着储层岩石颗粒的粒度和分选。一般而言，随着搬运距离的增大，岩屑、长石等易风化碎屑成分的含量降低，而石英的含量增高，从而储层的物质组成相对单一，后期成岩作用改造程度低，有利于原生孔隙的保存。沉积水动力越强，则沉积碎屑颗粒越粗，淘洗作用越强，岩石的原始孔隙结构就越好，喉道越粗，孔隙越大，岩石物性就越好。沉积区距离物源近，则沉积速度相对快，颗粒分选差，大小混杂，排列杂乱，充填造成原生粒间孔隙大量损失，从而导致储层物性变差。陇东地区延长组长 3、长4+5油层组的物源主要来自北东方向和西南方向。南梁油田、白豹油田主要以北东物源为主，城壕油田以西南物源为主，处于中间过渡地带的华池油田是北东、西南物源的混合物源区。华池油田相对于南梁油田和城壕油田，由于沉积物供给相对充足，从北东和西南方向的沉积物在此相互叠置，砂体累计厚度大，储层物性相对较好(表2)。

3.3 成岩作用

成岩作用是指沉积物沉积后发生的压实、溶解、自生矿物沉淀等作用对原生孔隙结构所起的改变，最终影响砂岩储层的物性。沉积物在埋藏过程初期，机械压实作用使碎屑颗粒由游离状、点接触状逐步调整为线接触状，造成粒间孔隙的大量损失。随着埋深的加大，由于温度、压力增高，原生孔隙快速减少，迫使孔隙流体沿颗粒周缘加速运动，致使颗粒周缘遭受不同程度溶蚀，进一步扩大前期剩下的原生孔隙，形成粒间溶孔和长石溶孔。根据薄片观察、统计分析(表1，图4)，研究区长3、长4+5油层组具有铁方解石胶结现象普遍，孔隙以剩余原生孔、粒间孔以及各种溶蚀孔为主，溶蚀现象显著，矿物颗粒以点—线状接触为主，具有绿泥石膜较为发育的成岩特征，砂岩的成岩作用处于中成岩阶段A期。

表2 陇东地区长3、长4+5油层组储层物性对比表

4 结语

(1)陇东地区延长组长3、长4+5油层组砂岩类型以中细砂岩与细砂岩的岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩为主;储层物性整体上呈现出低孔、低渗特征，属于低孔低渗油气储集层，岩性致密;储层孔隙类型主要以粒间孔隙、长石溶孔、晶间孔、岩屑溶孔为主。

(2)沉积环境决定沉积相，沉积特征与成岩作用演化控制储层孔隙结构与物性，物性反映含油气性。水下分流河道和河口坝砂体是长3、长4+5油层组的有利储集储集带;南梁、白豹油田主要以北东物源为主，城壕油田以西南物源为主，华池油田是北东、西南物源的混合物源区域，华池油田储集特征整体好于南梁油田和城壕油田。沉积相带、沉积物的物源情况及成岩作用是储层形成过程中关键的因素。

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