鄂尔多斯合水地区长8储层特征

陈建文， 吴雨风， 张 涛， 郁林军， 卢怡帆， 麻俊宇， 寇玉霖， 丁 晶

(1.中国石油长庆油田分公司第十二采油厂，甘肃庆阳 745400；2.长安大学地球科学与资源学院，西安 710054; 3.西安科技大学地质与环境学院，西安 710054)

致密油是世界非常规油气勘探开发的热点之一[1-4]。中国的致密油地质资源量约178.2×108t[3]，鄂尔多斯盆地、四川盆地等中国中西部盆地致密油资源占比高达74%[3]。延长组是鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的主力层系之一。随着西峰、合水等地区三叠系石油勘探的重大突破[5]，该地区延长组致密储层特征的研究已成为储层评价的核心问题[6-7]。储层孔喉体系控制着致密储层中油气的运移和聚集[8-9]，往往是决定储层质量的关键因素[10-11]，而其又受到沉积作用、成岩作用等的控制[12]。

长8油层组是合水地区的主力产油层之一[13-14]，其按沉积旋回特征自下而上可被划分为长82、长81两个亚油层组[15-16]。研究区长8油层组的研究主要集中在沉积相、储层特征及其成因、非均质性评价等方面[15-17]。本文以孔渗物性、高压压汞等实验数据为基础，分析其岩石学特征、孔隙类型、储集物性等储层特征，再结合铸体薄片、电镜扫描等测试结果来探讨成岩作用对长8油层组储层致密化的影响。

图1 研究区位置[12]Figure 1 Study area position (after reference [12])

1 地质背景

合水地区位于鄂尔多斯盆地南部，处于伊陕斜坡西南部鼻状构造带的生油坳陷内(图1)[17]。延长组从长10至长1沉积期，经历了湖盆扩张至消亡的全过程。长8油层组沉积于湖盆扩张晚期，呈三角洲前缘相，地层具有稳定沉降、多旋回沉积的特点[17]。

2 储层特征

2.1 储层岩石学特征

长8组储集砂岩主要为岩屑长石砂岩， 次为长石岩屑砂岩，部分长81亚油层组样品被划分为岩屑砂岩(图2)。长8油层组主要孔隙类型有粒间孔隙、长石溶孔、岩屑溶孔，还发育有少量晶间孔和微裂隙(图3)。

图2 合水地区长8砂岩三角分类图Figure 2 Triangular diagram of Chang 8 sandstone in Heshui area

(A)：庄77井，长82，1 847.8m，粒间孔；(B)：庄65井，长81，2 036.0m，粒间孔及溶孔；(C)：庄71井，长81，1 954.05m，粒内溶孔；(D)：正16井，长81，1 306.35m，高岭石晶间孔；(E)：庄174井，长81，1701.1m，粒内残余孔隙；(F)：庄134井，长81，1 958.1m，铸模孔及粒间孔；(G)：正5井，长81，1 438.8m，致密砂岩中的层间裂缝；(H)：庄65井，长81，2 036.01m，裂缝及溶孔；(I)：庄74井，长82，1 813.89m，片状云母层间隙图3 合水地区长8砂岩孔隙类型及微裂缝类型Figure 3 Poretypes and microfracture types of Chang 8 sandstone in Heshui area

2.2 储层物性特征

长8油层组孔隙度为4.17%～17.05%，渗透率为(0.01～13.2)×10-3μm2(平均0.52×10-3μm2)呈现低渗透、特低渗透储层特征，但仍存在局部相对高孔高渗区(图4)。

3 储层成岩作用及其对储层物性的影响

3.1 压实作用

在合水地区的长8油层组压实作用主要表现为压裂缝、破裂缝等各种裂缝的发育，以及云母挤压变形和塑性岩屑变形现象，使砂岩中沉积物发生二次甚至多次排列紧实，从而减小颗粒粒间孔及颗粒粒内孔大小，破坏砂岩原始孔隙度、增大砂岩密度(图5)。

3.2 胶结作用

3.2.1 碳酸盐胶结物

镜下观测研究区长8砂岩，碳酸盐矿物以方解石(铁方解石)、 白云石(铁白云石)胶结物为主(图5)。晚成岩阶段，碳酸盐胶结物大量沉积，从而破坏原生粒间孔，导致储层致密化，从而使得长8砂岩中碳酸盐胶结物含量与面孔率和孔渗参数的负线性相关(图6)。但碳酸盐胶结物能在一定程度上影响压实作用的发生，也有利于次生溶蚀孔隙发育，从而改善储层物性[18-19]。

3.2.2 自生黏土矿物

合水地区长8砂岩中黏土矿物主要为伊利石和绿泥石。伊利石与面孔率具有较明显的线性负相关性(图7)。而绿泥石与面孔率的相关性与其所处的成岩阶段有关。绿泥石在成岩早期，胶结作用可破坏压实作用，减缓储层致密化过程[20]；而在成岩阶段晚期，绿泥石大量生长从而破坏残余粒间孔隙，有利于储层致密化。因而长82和长81绿泥石含量较

图6 合水地区长8油层组碳酸盐胶结与面孔率相关性Figure 6 Correlativity between carbonate cementation and surface porosity of Chang 8 pay zone in Heshui area

图7 合水地区长8油层组绿泥石、伊利石胶结与面孔率关系Figure 7 Relationship between chlorite, illite cementation and surface porosity of Chang 8 pay zone in Heshui area

低时，与面孔率呈正线性相关性，一旦绿泥石含量过高，则与面孔率表现为负线性相关性。

3.2.3 硅质胶结

合水地区长8组样品硅质胶结含量在0～7%。沉积早期，硅质胶结作用减缓压实作用的强度，支撑原生孔隙抗压实，因而与面孔率呈正线性相关；沉积后期，大量硅质沉积物充填粒间孔隙，致使储层致密化(图8)，但此时大量沉积的绿泥膜会抑制硅质胶结[21-22]，这会使得致密化作用减弱，甚至会导致硅质沉积的流失及铁方解石胶结量的降低(图9)。

3.3 其他成岩作用

合水地区长8储层中常见次生溶蚀孔隙，溶蚀作用主要产生长石溶孔和岩屑溶孔；铁方解石交代作用明显，其中可见长石矿物与“飘粒”状残余碎屑矿物；烃类充填作用主要发生在粒间孔隙，和粒内溶孔中，残留烃主要以微孔隙充填残留物和孔隙衬垫形态出现(图5)。

图8 合水地区长8油层组硅质胶结与面孔率关系Figure 8 Relationship between siliceous cementation andsurface porosity of Chang 8 pay zone in Heshui area

图9 合水地区长8油层组绿泥石-硅质-铁方解石协变关系Figure 9 Covariant relationship between chlorite-silica rock-ferroan calcite of Chang 8 pay zone in Heshui area

4 结论

1)长8组岩石类型以长石岩屑砂岩和细粒岩屑长石砂为主，主要发育长石溶孔、粒间孔、微裂隙等，具有低孔渗物性，但局部存在高渗高孔带，是油藏的有利聚集位置。

2)造成储层致密化的主要成岩作用包括压实和胶结作用，尤其是铁方解石胶结作用。