鄂尔多斯盆地环江—刘峁塬地区长6储层特征及对产能影响

刘国文，李宝琴，廖宇斌，李凯强

(东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318)

环江油田位于盆地西缘，区域构造背景靠近西缘逆冲带，较小型的断层很发育；向斜轴心东斜坡构造缓，主要发育“鼻隆”及裂缝构造类型等。多油层地区纵向含油多。东由起吴堡，西至定边；北起靖边，南至黄陵南部，工区面积约2 675 km2，见图1。

图1 构造位置

1 储层岩石学

砂岩组分中石英含量17.3%～65.8%，平均32.10%；长石含量7.2%～59.4%，平均32.38%；岩屑含量5.7%～41.7%，平均13.04%；绿泥石碎屑与云母等其他碎屑含量0～20.8%，平均6.02%。储层岩屑中以变质岩屑为主要矿物(平均5.69%)，泥岩、灰岩、白云岩等沉积岩屑(平均3.2%)与以喷发岩为主的火成岩屑(平均3.0%)相对较少[1]。填隙物含量2.0%～34.2%，平均12.33%。填隙物是碳酸盐胶结物与硅质胶结物，部分地区为其他类型胶结物[2]。极细砂(36.04%)为主，中砂(7.90%)含量较低，粗粉砂(6.68%)及细粉砂和粘土(3.61%)等细粒组分占据一定比例，粒级整体较细[3]。 储层磨圆程度为次棱状和棱角状等，磨圆程度较低的碎屑占样品总数的78.8%，次棱状磨圆度程度占样品总数的8.8%。伊利石、孔隙充填绿泥石、铁白云石、铁方解石、高岭石充填孔隙。这些矿物与绿泥石膜、石英矿物的石英次生加大边结构和胶结类型组成的组合形式占到总样品数的90%以上。薄膜式胶结与接触式胶结和石英次生加大式胶结占比低(见图2)。

图2 环江长6储层砂岩模式

2 储层物性特征

2.1 储层孔隙度、渗透率分布

岩心物性分析统计，长6储层孔隙度4.4%～17.8%，平均11.75%(见图3)，渗透率0.02～8.72 mD，平均0.58 mD(见图4)。根据SY/T6285-2011《油气储层评价方法》，环江地区长6储层为低孔和低渗储层(见图5)，纵向上孔隙度、渗透率随深度变化显示出两个高孔渗带，表明环江地区长6砂岩储层性能在受沉积作用控制的同时，叠加了明显的成岩作用改造，即溶蚀作用对储层孔渗性的改造，同时也说明长6含油性受次生孔隙的影响[4]。

图3 长6孔隙度分布

2.2 储层孔隙度和渗透率的关系

已有岩心测试孔隙度、渗透率分析结果表明，环江地区长6油层组孔隙度升高，渗透率升高，可见是由孔隙度控制渗透率的变化。

3 储层孔隙类型及特征

3.1 孔隙大小分布

对所有样品各个孔隙级别的分布频率进行加权平均，得到本区长6储层的平均孔隙分布情况(见图6)。

图4 长6渗透率分布

图5 长6储层孔隙度与渗透率

图6 长6储层平均孔隙半径分布

环江地区长6储层孔隙在区域内分布小于25 μm低值区域，其频率为41.2%，这些孔隙小的多为骨架溶孔、残余粒间孔和晶间孔。同时，大于100 μm的孔隙为16.6%，表明研究区部分井点或层段发育较大孔隙，这些大孔隙大多是溶蚀作用所展现出来的长石铸模孔和大孔隙。此类大孔隙虽然分布频率较低，分布范围也较为有限，但他的出现往往形成整体低渗背景中的相对高渗高产区，也往往成为勘探中的难点。这些孔隙来源于许多残余粒间孔和相对大的骨架颗粒溶孔，其频率为41.8%，这些孔隙所构成的储集才为好的储层[5]。

3.2 喉道特征

扫描电镜分析和铸体薄片(见图7～8)，储层喉道以压实作用成岩，点状喉道压实与胶结混合成因的片状喉道为主；管束状喉道也普遍可见，在填隙物含量较高、粒间孔充填程度较高的地区以发育管束状喉道为主；孔隙之间相关性不明显，孔隙之间喉道相关性配位数较低[6]。

图7 铸体薄片由碳酸盐填充见弯片状吼道

图8 扫描电镜片状

环江地区长6储层以微细喉道为主，粗喉道与细喉道次之。

4 储层评价

4.1 沉积相对储层储集性的影响

环江地区长6砂体主要储集于水下分流河道，沉积相主要呈条带状展布状态，沉积相控制砂体的发育状况[7]。位于河道中心部位的地区，砂地比较高，而从主流线向两侧的河道两侧，砂地比变低。砂地比代表着沉积时搬运介质的平均能量情况，泥质含量则说明了水介质对载荷的簸选能力。砂地比升高泥质含量减少，沉积时靠近中心线碎屑粒度变粗，砂质变好，孔隙结构和物性好[8]。

4.2 成岩作用对储层储集性的影响

4.2.1 塑性组分含量控制压实强度

当储层岩石中软组分含量较高时，在压实过程中储层粒间孔隙基本上被充填，缺乏次生溶蚀的通道，因而次生孔隙也就发育很差，孔隙度和渗透率很低。软组分增大，压实强度越高，储层物性弱。位于软组分含量较高区域的油井往往渗透率极低，经压裂改造后，虽然在储层内形成了人工裂缝，但是由于其储层岩石基质渗透率很低，往往试油产量很低，或产量递减很快[9]。

4.2.2 绿泥石膜抑制压实与胶结物沉淀

绿泥石薄膜堵塞了孔隙，使其孔隙空间变小，占据了喉道，使喉道变细甚至消失，使储层的渗透率遭到了抑制作用，但增强了储层的非均质性[10]；绿泥石薄膜使砂岩的抗压实能力变强，阻挡了孔隙水与颗粒反应条件，抑制了碳酸盐沉淀和石英次生加大，少量的原生粒间孔保存，形成残余粒间孔；绿泥石少量保存下来的粒间孔转为晶间孔，从而对储层的孔隙最为有益(见表1)。

表1 绿泥石膜样品薄片参数统计 %

4.2.3 溶蚀作用改善储层物性

溶蚀现象主要是长石溶蚀，少许的碳酸盐和岩屑容易破坏成分的溶蚀，形成次生孔隙绿泥石薄膜，与一些剩余粒间孔同时发育，形成储集好的储层[11]。

4.2.4 碳酸盐胶结使储层致密化

早期碳酸盐胶结物为方解石，晚期胶结物含量高，充填于孔隙中的铁白云石或铁方解石会使孔隙基本损坏，对储层破坏有影响，储层里面形成钙质夹层(见图9)。

图9(a)为黄163井，2 543.28 m，具长石溶孔及少量岩屑溶孔，塑性岩屑变形，铁方解石充填孔隙并交代碎屑； 图9(b)为罗34井，2 173.10 m，石英加大常见，铁方解石充填孔隙，铁白云石沿白云岩屑生长。

不同时期含量产状不同，碳酸盐胶结物的储层物性也不同。早期的碳酸盐胶结作用可以抑制压实作用，可以使压实作用对原生孔隙的破坏降低；适量的早期碳酸盐胶结物可以为晚期溶蚀提供物质基础，有机酸溶蚀作用和粘土矿物转化产生的酸性水的溶蚀对储层溶蚀孔隙好；过量的早期碳酸盐胶结物完全堵塞了原生粒间孔隙，使晚期孔隙间流体无法进行正常流动，从而破坏了孔隙间流通。晚期碳酸盐胶结物充填，储层被破坏变差[12]。

图9 长6储层钙质砂岩

5 结 论

1)较大孔隙多为溶蚀作用形成的长石铸模孔和特大孔隙。大孔隙虽然分布频率较低，此类孔隙组成的储集空间为较好的储层。

2)岩石中软组分含量较高，缺乏次生溶蚀的通道孔隙也就发育差，孔隙度和渗透率低。软组分含量高，压实强度越大，储层物性随之也会越来越弱。

3)溶蚀现象主要是长石溶蚀，少量的碳酸盐和岩屑等一些容易被破坏的成分所溶蚀形成次生孔隙。绿泥石薄膜剩于粒间孔与少许的次生孔隙同时发育，形成物性相对比较好的储层。