直罗油田北部延安组延9段储层特征

2017-12-17刘飞飞

石油地质与工程 2017年6期

关键词：粒间孔喉物性

刘飞飞

（1．西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 716000；2. 延长石油集团油气勘探公司）

直罗油田北部延安组延9段储层特征

刘飞飞1,2

（1．西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安 716000；2. 延长石油集团油气勘探公司）

通过岩心观察、岩石薄片鉴定、扫描电镜、压汞试验等测试技术，对直罗油田延安组延 9段储层特征及其非均质性进行了研究，结果表明，延9段岩石类型主要为灰色、灰绿色、灰褐色长石岩屑质石英砂岩，砂岩的分选中等～好，磨圆度多为次圆、次棱～次圆状；颗粒之间以线、点–线接触为主，局部可见点接触和凹凸接触，多为颗粒支撑；孔隙类型主要包括粒间溶孔、粒内溶孔、剩余粒间孔和铸模孔，孔喉结构为中孔中喉型和中小孔细喉型；延9段属于中孔隙度、中–低渗透率储层，储层物性较好。

直罗油田；延安组；储层特征；孔隙微观特性

研究区构造位置位于陕北斜坡的东南部，区域构造表现为低缓的西倾单斜，局部发育小型鼻状构造，本区目的层（中生界–古生界）内无区域断裂。在勘探开发过程中，发现延安组只残存延6以下地层（即延7+8，9，10等）。在鄂尔多斯盆地内，除中生界延长组外，侏罗系延安组也是最重要含油气层[1–3]。本文在前人研究的基础上针对延安组延9段储层特征进行分析。

1 岩石学特征

研究区岩石类型以灰色、灰绿色长石岩屑质石英砂岩为主，碎屑成分主要包括石英、长石、岩屑、云母等，填隙物中胶结物（包括高岭石、绿泥石、伊利石、碳酸盐胶结物、硅质、黄铁矿等）含量较高，一般可达10%左右，较少含杂基。延9段石英、长石平均含量分别达61.84%和21.21%（图1，表1），岩屑含量为12.7%～19.9%，平均为16.74%。

根据X射线衍射全矿物定量分析结果，本区黏土矿物含量中高岭石含量较高，为9%～56%，平均高达37.7%；绿泥石含量变化大，在张评2井区中含量高达72%，平均含量为27.3%；伊/蒙间层含量为11%～36%，平均含量为21.6%；伊利石含量为13.7%。

表1 直罗油田北部延9段碎屑岩碎屑组分统计

通过胶结物种类和含量分析可以看出，研究区延9油层组胶结物以方解石（图2）、高岭石、绿泥石和石英为主，白云石、铁白云石和菱铁矿和黄铁矿胶结物含量较低。

图1 直罗油田北部延安组延9段砂岩三角分类

图2 延9油层组胶结物镜下照片

根据延 9段粒度特征统计，研究区延安组延 9段砂岩主要为细粒砂岩（表2），细砂占65.03%，结构特征表现为颗粒粒径一般为0.05～0.45 mm，分选中等～好，磨圆度多为次圆、次圆～次棱状，颗粒之间以点–线、线接触为主，胶结类型以薄膜–孔隙式胶结、薄膜式胶结占主要地位。

表2 马莲沟–八卦寺地区延安组储层粒度特征统计

2 孔隙特征

2.1 孔隙类型

根据研究区内延9段储层岩石铸体薄片、扫描电镜分析，按储层孔隙大小可分为大孔、中孔、小孔或微孔，按成因可分为原生孔隙、次生孔隙和微裂缝三大类[4–5]。本区延9储层孔隙类型以粒间溶孔为主（占79.23%），其次为剩余粒间孔（12.67%），粒内溶孔（7.46%），含极少量铸模孔（0.63%）。

2.1.1 原生孔隙

原生孔隙是在沉积形成之后没有遭受过溶蚀或胶结等重大成岩作用改造的孔隙，包括粒间孔隙和杂基内微孔隙两类。粒间空隙包括原生粒间孔隙和残余粒间孔隙，残余粒间孔隙在研究区较少。杂基内微孔隙在区内延安组中不常见，一般出现在伊利石、绿泥石、蒙脱石基质与泥质岩屑、蚀变火山岩中，孔径一般小于0.001 mm。这类孔隙可为粒间孔隙不发育的低渗透砂岩储层提供一定数量的孔隙度。

2.1.2 次生孔隙

（1）溶蚀粒间孔隙。指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而被改造扩大形成的溶蚀型次生孔隙，此类孔隙是研究区储集层的一种主要孔隙类型。溶解组分主要为方解石、长石，此外有岩屑、云母、绿泥石化碎屑和黏土矿物。被溶蚀的颗粒边缘极不规则，呈港湾状，这类孔隙有好的连通性。延 9的溶蚀孔隙占总孔隙的86.69%，这类孔隙可大大改善储层物性条件。

（2）溶蚀粒内孔隙。主要是在酸性水介质中，沿长石解理和双晶面选择性溶蚀和由岩屑中不稳定组分溶蚀而成的孔隙，系颗粒本身发生部分溶解形成，或颗粒被交代后交代物局部或全部溶解形成。孔隙大小不等，形态不规则，边缘为台阶状或港湾状。

（3）铸模孔隙。研究区砂岩中有长石铸模孔，分布有限，不是主要孔隙类型。常见砂岩中长石碎屑发生溶解、包围长石的绿泥石膜。

（4）自生矿物晶间微孔隙。主要有自生高岭石晶间微孔隙、自生绿泥石晶间微孔隙和自生伊利石、伊/蒙混层晶间微孔隙，并且具有一定连通性。

2.2 储层微观孔隙结构特征

2.2.1 孔喉结构特征

根据对延9段岩心样品的常规压汞测试分析结果的统计，其孔喉结构数据如表3，根据孔隙半径中值，可分为特大孔道（≥25 μm）、大孔道（15～25 μm）、中孔道（5～15 μm）和小孔道（＜5 μm）；依据平均喉道半径的大小可将储层喉道分为粗喉（≥50 μm）、中喉（10～50 μm）、较细喉（5～10 μ m）、细喉（＜5 μm）。延 9段孔喉结构为中孔中喉型、中小孔细喉型。

表3 研究区延9段砂岩孔喉结构数据统计

2.2.2 孔喉分布特征

根据张评2井及张119井岩心样品的压汞测试得出的孔喉结构特征、毛管压力曲线及孔隙度–渗透率贡献图可以看出，本区延安组延9段储层排驱压力低，进汞饱和度大，退汞率低，反映了岩样的物性较好，孔喉分选中等，孔隙连通性好。延9段孔喉分布类型主要有：

（1）单峰正偏态细孔喉型（图3）。单峰且偏向粗孔喉一边，属于物性较好的一类，是本区延9段储层中较常见的孔喉分布类型。

（2）多峰分散型（图4）。其特征表现为无优势孔喉峰值，多见两个宽缓的峰态，造成此类特征的原因是两期成岩作用（压实作用、胶结作用、溶蚀作用及破裂作用等）导致的次生孔隙（铸模孔及溶蚀孔等）的分布[6]。

图3 单峰正偏态细孔喉型

图4 多峰分散孔喉型

3 储层物性特征

3.1 储层物性分布

根据本区延9段7口井119个岩心样品的常规物性分析资料统计可知，延9段砂岩孔隙度主要为16%～19%，平均孔隙度为17.18%；渗透率为0.57×10–3～220.3×10–3μm2，平均 47.35×10–3μm2（图5），储层物性较好。成岩作用（压实、压溶、自生矿物充填胶结等作用）对储层物性有复杂影响[7–11]。

3.2 孔、渗平面展布特征

通过对研究区延安组延9油层组各小层物性数据进行统计，完成了各小层孔隙度和渗透率等值线图（图6～9），从图中可以看出，砂体的主体部位孔隙度和渗透率值较高，在主砂体的翼部，随着砂体厚度的降低，孔隙度及渗透率值较低，并呈现一定的方向性。高孔、高渗带一般处于河道或水下分流河道，而处于分流河道间湾及泛滥平原的砂体则由于粒度较细、泥质及碎屑云母含量较高，物性相对较差，油层不发育。沉积期主要为三角洲相沉积中的三角洲前缘亚相沉积，其沉积微相展布特征表现为分流河道沉积、分流间湾以及水下天然堤沉积，沉积方面的因素（碎屑组分、砂岩粒度、分选性、磨圆度等）对延9段储层物性的因素有一定影响。