鄂尔多斯盆地马岭地区长6油层组储层特征研究

2014-04-23谢云欣文志刚潘静安珑雨

长江大学学报(自科版) 2014年8期

谢云欣，文志刚，潘静，安珑雨

油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学）

长江大学地球环境与水资源学院，湖北武汉 430100

马岭地区位于鄂尔多斯盆地西南部，在区域构造上属于天环坳陷南部，该地区在鄂尔多斯盆地三叠系延长组长6油层组为一套深湖－半深湖为主的陆相碎屑岩沉积体系，砂体延伸方向受西南物源控制［1］。近年来，该地区内石油勘探取得重大进展，试油多口井获高产工业油流。马岭地区长6油层组的油藏主要受岩性控制，由于储集条件的不同，油田开发方案和开发效果也会有差异。因此，对马岭地区长6油层组储层特征进行研究，对于油田开发具有重要意义。

1 岩石学特征

马岭地区延长组长6油层组岩石类型主要为灰色、灰白色及灰绿色极细－细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩，含少量的岩屑砂岩和长石砂岩（见图1），其中岩屑含量为25.4%，石英含量为41.3%，长石含量为16.8%。岩屑以白云岩、石英岩、中基性喷发岩岩屑、中浅变质岩屑如千枚岩等为主，并含有丰富的云母碎片。填隙物总量占15.7%，以自生黏土矿物和碳酸盐胶结物为主，黏土矿物主要以水云母为主，其次为绿泥石，碳酸盐胶结物以铁白云石为主，其次为铁方解石。马岭地区长6油层组砂岩颗粒分选以中等为主，磨圆度以次棱角状为主，接触方式主要为点－线接触、凹凸－线接触为主，胶结类型以孔隙式为主、加大－孔隙次之。总之，马岭地区长6油层组储集砂岩成熟度普遍较低。

图1 马岭地区长6油层组碎屑组分三角图

2 物性特征

储层的孔隙度和渗透率是反映储层性能和渗滤条件的2个最基本参数。孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量，渗透性的好坏则控制了储集层内所含流体的产能。马岭地区长6储层孔隙度分布在4.3%～14.4%，平均孔隙度8.6%（见图2）。渗透率分布在0.01～3.57mD，平均渗透率0.23mD（见图3）。因此，马岭地区长6储层为低孔－特低孔、特低渗－超低渗储层。此外，马岭地区大部分井孔隙度和渗透率有较好的相关关系，随着孔隙度的增加，渗透率也有增加的趋势（见图4）。

图2 马岭地区长6油层组孔隙度分布直方图

3 孔隙特征

通过对铸体薄片、扫描电镜和压汞等资料的观察和分析，对马岭地区长6储层的喉道类型、孔隙大小及形态、孔喉组合、孔喉大小、分选、连通性等控制流体运动特征的参数进行了详细研究。

3.1 孔隙大小及形态

根据李道品等对孔隙直径的划分，将马岭地区长6储层孔隙大小分为5类：①大孔隙，孔隙直径d＞40μm，主要成因类型为粒间溶孔及剩余原生粒间孔；②中孔隙，d＝40～20μm，主要为粒间孔、长石溶孔及岩屑溶孔；③小孔隙，d＝20～4μm；④微孔隙，d＝4～0.05μm；⑤吸附孔，d＜0.05μm。马岭地区长6储层平均孔径以小孔隙－中孔隙为主。

图3 马岭地区长6油层组渗透率分布直方图

3.2 喉道类型

喉道为连通2个孔隙的狭窄通道。在同一储层中，由于岩石的颗粒接触关系、颗粒大小、形状及胶结类型不同，其喉道的类型也不相同［2］。常见的喉道类型主要有4种：孔隙缩小型、缩颈型、片状或弯片状、管束状喉道。

3.3 孔喉结构特征

压汞试验分析方法是目前表征孔隙结构最常用的方法。涉及到的参数有排驱压力、饱和中值压力、喉道中值半径、孔喉分选系数、变异系数、退汞效率和最大进汞饱和度等。毛细管压力曲线特征表明（见图5），研究区长6油层组的排驱压力为0.45～5.58MPa，平均2.10MPa；中值半径为0.04～0.56μm，平均0.16μm；最大进汞饱和度为68.31%～92.45%，平均82.33%；退汞效率为14.48%～34.88%，平均24.14%，总体反映了排驱压力较大、中值半径较小、退汞效率较低、孔喉较小的特点。

图4 马岭地区长6储层孔隙度与渗透率关系图

4 成岩作用对储层物性的影响分析

储层成岩作用对储层物性具有重要的影响，成岩作用既可破坏原生孔隙，使原生孔隙分布规律发生变化，影响储层的储集能力，又可促进次生孔隙的形成，改善储层的物性，形成有利的储集空间［3，4］。

4.1 压实压溶作用

马岭地区长6储层砂岩压实作用总体上发育程度中等，纵向上差异性较为明显，储层所受的压实程度较强，在岩性偏细、塑性岩屑含量偏高的砂岩中，碎屑的定向排列，岩屑的压实变形现象非常普遍（见图6（a））。

4.2 胶结作用

马岭地区长6储层储集岩的胶结矿物有绿泥石、碳酸盐岩、硅质和长石等，由于胶结矿物占据部分或全部压实剩余的原生、次生孔隙，这对储层的影响很大。绿泥石的胶结作用在研究区砂岩中不发育，仅在局部井点观察到，主要发生在渗流条件较好的砂岩中。其最主要的赋存状态是呈薄膜边围绕碎屑，另一种形式主要是绿泥石呈叶片状占据了孔隙空间（见图6（b））。碳酸盐胶结作用在研究区碎屑岩中非常普遍，主要呈粒间胶结物、交代物或次生孔隙内填充物形式出现（见图6（c））。常见微晶状、晶粒状或连晶状产出，研究区主要存在2种碳酸盐胶结物类型，即中晚期的铁方解石和晚期的铁白云石，并且有明显的多期次形成特征，只是在晶体大小和成分上有较大差异，这主要受不同成岩阶段中成岩流体酸碱度、氧化还原电位等成岩环境参数和流体－岩石相互作用的效应控制。硅质胶结作用在研究区砂岩中分布普遍，但含量较少（1%～2%），主要以石英次生加大（见图6（d））和自形石英晶体产出在碎屑石英颗粒表面、粒间孔壁和粒内溶孔中充填式胶结。

4.3 交代作用

马岭地区长6储层交代作用发育程度不高，最常见的交代作用有碳酸盐矿物沿碎屑颗粒边缘、解理缝边缘交代或交代其他矿物，黏土矿物对不稳定碎屑的交代。

4.4 溶蚀作用

溶蚀作用是研究区砂岩中较为发育的一种成岩作用类型，是储层物性得以改善的重要原因。主要表现在各种易溶的砂岩组份如长石、岩屑等骨架颗粒的溶蚀及少量粒间填隙物的溶蚀，形成多种类型的次生孔隙（见图6（e）和图6（f）），溶蚀作用产生的孔隙是仅次于粒间孔隙的又一主要储集空间类型。这些次生孔隙有效的改善了砂岩的储集性能［5］。