鄂尔多斯盆地志丹南部山西组储层物性特征

2014-09-18陈建明

地下水 2014年4期

陈建明

(西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安710065)

鄂尔多斯盆地志丹南部地区是延长气田新的拓展区块，构造上处于陕北斜坡西南部，地理位置上位于陕西省志丹县境内，西起旦八镇，东到候市，北自纸坊，南抵永宁一带，面积约1 100 km2，气藏主要分布在山西组下段。勘探结果显示，志丹南部地区山西组具有较好的天然气勘探前景，多口井已获工业气流，但该区仍未投入大规模开发，主要原因在于对储层物性特征的认识不够深入。本文将从储层岩石学特征、孔隙类型和物性参数分析该区山西组储层物性特征，以期为志丹南部气藏下一步工业化开采提供理论补充。

1 储层岩石学特征

山西组储层厚度较上覆石千峰组、石盒子组薄，但砂岩累计厚度也可达33.5 m，且平均单层厚度最大可达4.2 m。储层岩石学特征包括岩石碎屑的矿物组成、碎屑分选、磨圆、排列方式、填隙物特征等，是影响储层孔隙结构及储层物性特征的重要因素［1］。山西组砂岩类型以岩屑石英砂岩、岩屑砂岩为主，颗粒大小以细～中粒为主，夹粉砂～细砂，下部常见粗～中粒。分选中等，磨圆程度次圆～圆状，成分成熟度较高。其中石英平均含量54.43%，长石含量0.71%，中、低变质岩、火山岩等岩屑含量24%左右。其中钾长石含量多于斜长石，部分已高岭石、绢云母化，颗粒表面浑浊，少数发生方解石化。填隙物主要以水云母为主，绿泥石含量较少，石英次生加大现象常见。

2 孔隙类型

勘探和开发研究业已表明，鄂尔多斯盆地古生界储层发育多种类型的储集空间，它们各自在不同地区或层段对油气的储集起重要作用。根据形成阶段的不同，孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两大类［2］。

2.1 原生孔隙

山西组砂岩储层原生孔隙主要发育残余粒间孔，即砂质沉积物在埋藏成岩过程中原生粒间孔隙被填隙物部分充填改造后形成的一类孔隙，孔隙直径一般为0.03～0.50 mm(如图1A)。在扫描电镜观察分析中，此类孔隙分布很不均一，具有强烈的非均质性。填隙物多为薄膜式胶结的绿泥石、再生式胶结的长石加大边和绿泥石、方解石、高岭石及黄铁矿等。此类孔隙连通性好。

图1 山西组储层孔隙类型

2.2 次生孔隙

山西组砂岩储层次生孔隙以溶蚀型次生孔隙为主［3］。

2.2.1 溶蚀粒间孔

溶蚀粒间孔是山西组砂岩储集层的主要孔隙类型，砂岩中的残余粒间孔隙在成岩过程中因部分碎屑和填隙物发生溶解、改造、扩大而形成。孔隙直径一般在0.05～1.00 mm左右，溶解组分主要为长石、方解石、岩屑和绿泥石化碎屑(如图1B)。

2.2.2 溶蚀粒内孔

溶蚀粒内孔在山西组较为发育，多见于长石及部分岩屑内，其孔径一般为0.02～0.10 mm，常与溶蚀粒间孔隙连通、伴生分布(如图1C)。

2.2.3 铸模孔

山西组储层铸模孔隙较少，主要有长石铸模孔隙，其孔隙直径一般为0.02～0.20 mm。扫描电镜下观察常发现砂岩中长石碎屑发生溶解，而包围长石的绿泥石膜保留完好的现象。

2.2.4 微裂缝

山西组砂岩储层中发现岩石破裂缝，缝宽约0.01～0.02 mm，大部分未被充填，分布具很强的不均一性(如图1D)。

通过对志丹南部地区山西组铸体薄片和扫描电镜观察分析，山西组砂岩储层的铸体薄片面孔率为3% ～11.5%，主要为残余粒间孔、溶蚀孔，孔隙分布较均匀。

3 储层物性特征

图2 山西组孔隙度频率分布直方图

图3 山西组渗透率频率分布直方图

物性特征是决定储层储集性能的关键，也是储层重要的评价指标，其直观表现为孔隙度和渗透率的大小。通过统计大量的物性测试分析资料得出:志丹南部地区山西组储层孔隙度为1.07% ～8.54%，平均值为 5.19%;渗透率为0.036 9 ×10－3－0.725 6 ×10－3μm2，平均值为0.158 7 ×10－3μm2，属于低孔、低渗储层，储集物性较差，如图2、图3所示。