鄂尔多斯盆地子北油田长6储层特征研究

2013-12-14陈玉林

地下水 2013年1期

王锦，王维，陈玉林

(1.西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069;2.中国石油集团测井有限公司，陕西西安710021)

1 研究区地质概况

子北油田位于陕北子长县东北部，区域构造特征为一平缓的西倾单斜(图1)，区内断层极不发育，局部因差异压实发育鼻状隆起构造。.该油田实际上由南到北共3个区块组成，即北部的南沟岔区块和中部的玉家湾区块以及南部的赵家台区块。研究区长6期几乎全部为曲流河三角洲沉积，三角洲沉积通常分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个相带，在研究区主要发育三角洲平原亚相和三角洲前缘。研究区和长6油层组主要三角洲平原沉积，砂体主要为三角洲平原分流河道沉积。

图1 子北油田研究范围图

2 储层特征

2.1 岩石学特征

长6储层以净砂岩为主，未见杂砂岩，岩性主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩为主(图2)，颜色为为浅灰色、浅灰绿色，以细、中性粒砂岩为主。长石含量为51.33%～56%，石英含量为17.5%～31.5%，此外，还含有少量的岩屑(平均含量为4.04%)和云母(平均含量为5.53%)。成分以变质岩和火成岩岩屑为主，还有少量沉积岩岩屑。砂岩的矿物成分成熟度较低，结构成熟度中等，分选较好，磨圆度以次棱角-次圆状为主，呈颗粒支撑，以线状接触为主，也有点-线接触，少见凹凸接触，以孔隙式胶结为主。长6储层以中、细砂岩为主，其次为粉砂岩，另外含有少量的粗砂，碎屑颗粒中中粒占28.87%，细粒占45.96%，粉砂粒占18.44%，粗砂粒占1.36%。胶结物含量2%～17.5%，平均 9.11%，成分以方解石为主，其次为沸石、石英加大、长石加大。绿泥石、泥铁质发育，伊利石含量较少，有少量在机械压实过程中形成的云母假杂基。杂基充填于粒间孔中，部分被绿泥石和方解石胶结物交代。

图2 子北油田长6储层砂岩分类三角图

2.2 储层物性特征

研究区长6储层孔隙度介于1.1%～14.5%之间，平均为8.9%，主要分布在为6.0%～12.0%的区间，占样品总数的 60.6%;渗透率为 0.04～17.8 ×10-3μm2，平均为 0.74 ×10-3μm2，主要分布在 0.3～0.9 ×10-3μm2之间。

综上所述可见本区长6储层主要为超低孔、超低渗储层。

2.3 孔隙类型及结构

长6砂岩孔隙类型主要为可分2种:(1)粒间孔:包括原生粒间孔隙、由溶蚀作用形成的粒间溶孔和经成岩作用改造的残余粒间孔隙，平均含量约为87%;(2)可识别次生溶孔:包括长石溶孔、岩屑溶孔、碳酸盐溶孔等平均含量约为10%。偶见由压实、收缩作用形成的细小裂缝及由于溶蚀作用形成的溶蚀缝。

本区长6砂岩储层的总面孔率为4%～11.5%，平均为7.5% ，孔径一般在50～100 μm，平均为78.9 μm。扫描电镜下可见岩石发育粒间孔和溶蚀孔，长石蚀变、书页状高岭石及花簇状绿泥石等现象也不同程度出现(图3)，通过铸体薄片显微镜下观察，结合扫描电镜观察，研究区砂岩存在有孔隙缩小型、缩颈型、片状、弯曲片状及管束状等喉道类型。吼道类型主要为微细吼道及微吼道，孔隙类型主要为小孔和细孔，少量的中孔和微孔。主要构成小孔-细喉型、细孔-细喉型和小孔-中细喉型组合类型。

图3 子北油田长6储层扫描电镜现象

3 储层物性影响因素

3.1 沉积微相对储层物性的影响

子北地区长4+5、长6储层的发育与水动力条件的影响作用明显(图4、图5、图6)。河道砂体中部粒度较粗，其中的泥质和碎屑云母含量低，物性相对较好，油层较厚。分流河道边部由于粒度较细，其中的泥质和碎屑云母含量较高，物性相对较差，油层不发育。搬运距离越长，碎屑颗粒的分选和磨圆度就越好，物性和分选系数呈正比关系。泥质、云母、杂基等塑性组分受压实容易发生变形，填塞孔隙，降低渗透率，因此，这些组分含量高，储层的储集性能降低。

图4 子北地区长6储层物性与分选系数的关系

3.2 岩石学特征对储层物性的影响

由薄片观察和物性统计结果可以看出(图7)，子北地区长4+5、长6砂岩粒度大小与渗透性呈较明显的正相关，随着粒度变粗，渗透率呈增加趋势，但对孔隙度影响相对不明显。这也说明了本区砂岩储集层尽管具有较高的孔隙度，但由于颗粒较细，孔、喉道半径小，渗透率低。

图5 子北地区长6储层物性与杂基含量的关系

图6 子北地区长6储层物性与云母含量的关系

图7 子北油田长6储层砂岩粒度与渗透率、孔隙度关系图

3.3 成岩作用对储层物性的影响

子北地区长4+5、长6储层早期的压实压溶作用使碎屑颗粒间的孔隙度降低，而绿泥石薄膜对压实、压溶有明显的抑制作用，且阻碍了自生石英、长石等的生长，保护了原生孔隙，且自生绿泥石将其所占据的粒间孔中的一部分转变成了晶间孔隙(黄思静等，2004)，使储层物性相对较好。碳酸盐矿物的存在一方面会堵塞孔隙和喉道，使孔隙度和渗透率明显降低，另一方面又提高砂岩的抗压实强度。但由于碳酸盐矿物总体溶解较弱，在成岩后期不能有效的被溶解掉。因此，不利于次生孔隙的形成(柳益群等，1996)。溶蚀作用是储层储集性能变好的关键因素，研究区由溶蚀作用造成的长石溶蚀现象比较普遍，溶蚀作用形成了大量的粒间及粒内溶孔，改善了砂岩的孔隙结构。