子长油田Y11井区长2岩石学特征研究

赵自斌 夏海英 刘佳 曹聪

摘要：本次研究子长油田Y11井区长2油层组的岩石学特征，为搞清储层特征打下基础。研究区位于陕西省子长县余家坪乡境内，主力开发层系长2油层厚度大，油层埋藏浅，一般埋藏深度在350～550m左右。研究区长2层段是一个巨大砂体段。岩性以一套浅灰色、灰白色块状细砂岩为主，其次为少量的粉细砂岩、中细砂岩及粉砂岩。泥岩均为黑色或灰色。碎屑成分含量从高到低为长石，石英、岩屑、云母、重矿物。填隙物的主要成分是泥质及细粉砂，胶结物主要成分为绿泥石和方解石胶结。该区砂岩中发育大量的岩石粒孔与溶孔。本次研究将本区孔隙结构划分为以下几种类型分别是I类大孔粗喉型、II类大孔中细喉型、III类中孔中细喉型、IV类小孔中细喉型、V类小孔细喉型。

关键词：鄂尔多斯盆地;长2;子长油田;岩石学特征

1、区域地质概况

研究区位于鄂尔多斯盆地东部陕北斜坡带子长县境内。陕北斜坡为一向西倾斜的平缓单斜构造，坡降每公里约为7～11m，地层平缓，区域内受构造作用影响小，基本无断层，盆地四周是褶皱断裂带，围着中间的大片平缓地层。仅小部分地区因差异压实作用形成了典型的鼻状构造，且幅度较低[1]。

2、地层岩石学特征

2.1 长2油层组地层特征

参考之前学者和油公司的研究成果和地层对比资料，在测井地质学、层序地层学、构造地质学沉积旋回及测井岩石电性关系的指导下，确立以区域相标志层控制为主，利用沉积旋回，适当地考虑砂体厚度和水下分流河道砂体的空间展布的对比原则。依据旋回的由下到上，最终划分出长2油层组。

总体来看，长2油层组是一个巨大砂体段。浅灰色、灰褐色细砂岩夹暗色泥岩为该段的主要岩性。该段在区域内相较其他层段而言测井曲线响应非常明显，GR和SP曲线呈箱型，高电阻率，同时井径测井曲线有明显凸起是识别k9标志层的一个重要标志。长2段岩性为较为简单为一整段浅灰色中、细砂岩夹灰色泥岩，也是本次研究的主要目的层，有天然良好的盖层遮挡，是区域内相对而言理想的油气储集层。

2.2 岩石学特征

研究区长2层段的细砂岩以浅灰色和深灰色为主。泥岩均为黑色或灰色。岩石的深色特征表明在沉积时岩石处于还原作用的水下环境。长2层段岩性以一套浅灰色、灰白色块状细砂岩为主，总量占据砂岩的80%以上，其后为少量的粉细砂岩、中细砂岩及粉砂岩，占砂岩总量的10%以上。

2.2.1 岩性特征

研究区长2油层岩性主要为长石细砂岩，其余为中砂岩、粉细砂岩和粉砂岩。砂岩碎屑以长石为主，其次是石英、岩屑、云母和少量的重矿物。碎屑颗粒呈次圆～次棱角状，分选中等～好，线接触或点～线接触，胶结类型为孔隙式或薄膜～孔隙式，偶尔方解石是嵌晶式胶结。填隙物含量一般为4%～12%，成分主要为绿泥石、方解石，其次为少量的鈉长石、石英次生加大，部分砂岩中还可以看到硬石膏、黄铁矿、伊蒙混层、重晶石、硅质等。

长2段储层岩石类型主要为细粒长石砂岩。碎屑成分主要是长石，石英和岩屑为次。分析结果显示岩石成熟度低。填隙物在本区砂岩中含量接近30%，填隙物碎屑分选性、磨圆性较好，其形状以次圆-次棱角状为主，碎屑物磨圆度中等，结构成熟度较高，在本区中的含量占主导地位;颗粒支撑是岩石的主要支撑类型;碎屑颗粒之间以点-线接触或线接触为主，在观察时凹凸接触少见;胶结类型以孔隙-薄膜式、孔隙式胶结为主。

2.2.2 岩石碎屑成分

本区长2油层组砂岩碎屑成分占62.13%-74.65%，矿物含量从高到低为长石，石英、岩屑、云母、重矿物。其中：长石占岩屑总含量的26%-55%，正长石、斜长石两种类型均在本区长石中可见，正长石的数量在扫描电子显微镜下少于斜长石。镜下鉴定结果显示长石颗粒受到强烈的风化侵蚀，薄片下常见长石云母化;石英相对含量16%-32%;岩屑一般含量为2%-4%，以沉积岩岩屑为主;黑云母含量为2%-28%，常发生泥化而呈假杂基充填于粒间孔隙中是相较盆地内其他区域长2段的独有特点。

2.2.3 填隙物成分

1、杂基

填隙物的主要成分是泥质及细粉砂，分布十分不均匀且范围差异较大，含量在6%～27%之间。杂基一般堵塞岩石粒间孔，破坏了岩石的孔隙度。镜下研究显示矿物中的方解石常常发生交代作用，会交代部分杂基，使孔隙度略微变好。

2、胶结物

胶结物总含量1%-29%，主要成分为绿泥石和方解石胶结，含量分别0.9%-5%、0%-19%;其次为白云石（0-3%）、长石加大（0-7%）和石英加大（0-7%）胶结。镜下偶见少量硬石膏、伊利石、蒙脱石等。

3、粒度

根据取心情况进行粒度分析，结果显示，该区碎屑颗粒的主要粒级为0.1～0.3mm（2<Φ<3），百分含量9.13%～69.59%之间，其中余34井取样20块，0.1～0.3mm粒级其含量最小27%，最大76.89%。

2.2.4 孔隙类型及大小

根据岩石铸体薄片及扫描电子显微镜的分析，区域内压实作用在早期成岩时段作用不明显，所以该区砂岩中以发育大量的岩石粒间孔隙，粒间孔与溶孔是储集空间的首要方式和类型，这两种类型的孔隙约占总孔隙的70%以上，微孔隙、裂隙孔等次之，含量较低。多见三角形、多边形及不规则状的孔隙[6]。收集的样品中孔隙直径变化较大。

2.2.5 孔吼大小及分布

根据研究区8130、8154、8155、余34井挑选的32块样品（均为取心井）的毛管压力分析数据，认为长2油层砂岩的排驱压力、中值压力、最大连通孔喉半径、中值孔喉半径、孔喉半径均值等是影响孔喉大小及分布的参数与储层物性之间的重要因素，其结果真实的反映了区域内储层的非均质性（表1）。

从储层孔隙度与孔隙结构参数的关系图中可以看出：

（1）孔隙度排驱压力有一定负相关关系。即排驱压力越小，孔隙度越高;中值压力与孔隙度也呈负相关关系。

（2）孔隙度与平均孔喉半径均呈正相关关系。即平均孔喉半径越大，孔隙度越大。

（3）孔隙度与微观均质系数呈正相关关系。即微观均质系数越大，物性越好。

研究结果显示，各类参数变化很大，体现了区域内各种作用的影响，也直接反映了砂岩中孔喉分布的非均质性。其中排驱压力为0.005～7.721MPa，最大连通孔喉半径0.039～19.5310μm;中值压力0.098～7.632MPa，中值孔喉半径为0.096～7.687μm;分选系数为0.010～3.770，一般为2～3;退汞效率较低，一般为16.9～43.7%;孔喉半径较细。孔隙喉道分布主要有以下几种类型：

①单峰负偏态微孔喉型：优势孔喉半径在0.67～24μm之间。此种类型的孔喉常见于研究区长2油层组内分布多而广，多发于粒间溶孔较发育的细砂岩、中～细砂岩中，物性一般较好。

②分散型：孔喉分布极不均匀，分布广泛且无规律，孔喉范围变化幅度大。此类型砂岩储集性质变化较大。

2.2.6 孔隙结构类型及特征

根据本区实际开发状况，以及鄂尔多斯盆地三叠系延长组的先前储层研究成果，本次研究将本区孔隙结构划分为以下几种类型分别是I类大孔粗喉型、II类大孔中细喉型、III类中孔中细喉型、IV类小孔中细喉型、V类小孔细喉型，其中小孔中细吼型和小孔细吼型因其物理特性，我们认为是非有效含油段和非储层，大孔粗吼型普遍认为是最佳储层，大孔粗吼型和大孔中细吼型我们认为是本区分布最为广泛的主要储集层。

研究发现，本区长2砂岩孔隙结构有两种主要特点：

（1）喉道分布方式主要为正相关分布，喉道的粗歪度，数据显示孔隙呈负偏态细歪度。结果中显示随着其物性逐渐变差，喉道主峰值逐渐往细喉道方向移动，而孔隙主峰值普遍处于稳定状态，说明孔隙在其影响相对较小，渗透率由大喉道的数量起到了决定性的作用。

（2）鄂尔多斯盆地延长组砂岩的独有特性之一就是物性随喉道分选变好成反比，歪度随粒度变粗而变好。

结论与认识

（1）研究区长2层段是一个巨大砂体段。岩性以一套浅灰色、灰白色块状细砂岩为主，其次为少量的粉细砂岩、中细砂岩及粉砂岩。泥岩均为黑色或灰色。

（2）碎屑成分含量从高到低为长石，石英、岩屑、云母、重矿物。填隙物的主要成分是泥质及细粉砂，胶结物主要成分为绿泥石和方解石胶结。

（3）该区砂岩中发育大量的岩石粒孔与溶孔。本次研究将本区孔隙结构划分为以下几种类型分别是I类大孔粗喉型、II类大孔中细喉型、III类中孔中细喉型、IV类小孔中细喉型、V类小孔细喉型。

参考文献

[1]许建红，程林松，鲍朋，屈雪峰，王选茹.鄂尔多斯盆地三叠系延长组油藏地质特征[J].西南石油大學学报，2007（05）：13-17+195.

作者简介：

赵自斌（1990-），男，工程师。毕业于西安石油大学石油工程专业，一直从事勘探开发技术工作。