延安气田W井区下古生界马家沟组储层特征研究

武渝 张家騛

陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院 陕西 西安 710065

W井区位于鄂尔多斯盆地二级构造伊陕斜坡的中西部，构造整体呈现为一平缓的西倾单斜，局部可见低幅鼻隆构造，少有幅度较大、圈闭良好的背斜构造[1]。W井区尚未开发，将是未来的重点建产区，区内下古生界马家沟组储层地质储量丰富，前景良好，开展下古生界马家沟组储层特征研究对于延安气田的增储上产具有重要意义。

1 沉积特征

W井区下古生界马家沟组马五期古地理环境主要位于庆阳古陆隆起的环陆云坪，属碳酸盐高水位域沉积模式中陆棚上的台地相沉积[2]，主要是发育蒸发台地亚相、局限台地亚相和开阔台地亚相。

（1）台地蒸发相：仅有正常海水偶然性的注入，因经常暴露或者气侯干旱，可见潮上带及潮间云坪、泥云坪、云泥坪、含膏云坪等微相。沉积构造以浅水暴露标志为主，有结核、泥裂、鸟眼、垂直虫孔、膏盐假晶、盐溶垮塌角砾和石膏团块等，生物化石较为稀少，垂向上常形成向上变浅、变薄和变咸的沉积特点，其中硬石膏结核及白云岩相易受表生淡水淋浴作用溶蚀改造形成大量膏模孔，成为溶蚀孔洞的雏形，随着大气淡水淋虑的进一步作用，沿先期形成的孔隙及裂缝等通道形成溶蚀孔洞及晶间溶孔等，成为储集性相对较好的有效储层。硬石膏结核及白云岩相为优势相带，并决定了储层的分布和发育程度，是优质储层的物质基础。

（2）局限台地相：海水流动较为局限，处于透光带内。主要发育白云岩、白云质灰岩、颗粒灰岩及藻粘结岩等，早期成岩胶结物普遍，生物群为浅水生物群、海洋植物。发育云坪、颗粒滩、灰云坪、藻云坪等微相，其中颗粒滩相和白云坪相沉积控制晶间孔储层发育，经后期白云石化作用形成粗粉晶结构的白云岩，多发育为有效的晶间孔储层。具有颗粒和架状结构的石灰岩在成岩过程中优先白云石化，经岩溶作用改造后可形成晶间孔和晶间溶孔型储层，这是马五5亚段天然气成藏的主要储集空间。

（3）开阔台地相：与开阔海连通良好，正常浪基面之上。发育泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥晶颗粒灰岩及亮晶颗粒灰岩。可见大中型层理，生物群为藻类、有孔虫及双壳类等浅水底栖生物，发育灰坪，云灰坪微相，常见于马五5亚段。

2 古地貌特征

鄂尔多斯盆地裸露风化期的古地形整体为中间高东西低，前人研究表明：东部为汇水中心，古水流由西向东呈放射状向汇水中心排泄[3]。受地层分布、岩性、古构造、古地理环境及古水动力场等多种因素制约，形成了形态多样的古岩溶地貌形态，导致空间上（平面、剖面）岩溶作用的差异，并影响储层储集性。

W井区紧邻靖边气田，位于其西南部，主要处于岩溶高地和岩溶斜坡的转换地带[4]。岩溶斜坡带古岩溶作用强烈，水平潜流和垂直渗流岩溶作用均发育，溶蚀孔洞发育，储层物性好，出露层位以马五1+2亚段为主，试气获得稳定气流。古岩溶高地地区邻近奥陶纪中央古隆起，由于构造抬升较强烈，导致奥陶系顶部地层剥蚀严重，致使马五1、马五2和马五3等上部层位剥蚀较多，研究区向西、北、南出露层位逐渐变老，马五41、马五5在局部地区形成有效气藏，岩溶高地边界岩溶作用强烈，溶蚀作用强烈，是储层发育的有利区。

W井区古地貌进一步又划分出台地、阶坪、残丘。岩溶斜坡仅在研究区东部小范围分布，其进一步又划分出洼地。

3 储层特征

W井区储层岩性类型是多样的，有白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩和灰岩，含少量泥质灰质白云岩、泥质灰岩和膏盐岩。根据薄片资料统计分析，矿物组成以白云石为主，含量为0%～99%，平均为80.84%，其次为方解石，含量为0%～97%，平均为12.85%，泥质含量为0%～20%，平均为3.55%，其它如黄铁矿、石膏、硅质、伊利石和石英等含量较少，平均含量不足1%。

W井区马家沟组白云岩储层储层经历了层间岩溶、风化壳岩溶及缝洞系岩溶的改造，最终形成十分复杂的孔喉网络。本区储层主要有以晶间孔、晶间溶孔为主，铸模孔、溶孔溶洞等也有发育。

马五1+2亚段平均排驱压力2.25MPa；平均喉道半径为0.13～6.21μm，均值1.86μm，平均喉道分选系数0.18；平均最大进汞饱和度 50.23%，马五1+2亚段白云岩储层孔喉半径变化范围较大，分选较差，孔喉连通性亦差。

马五4亚段平均排驱压力5.74MPa；平均喉道半径为0.01～4.25μm，均值1.40μm，平均喉道分选系数0.81；平均变异系数0.18，平均最大进汞饱和度41.20%，马五4亚段白云岩储层孔喉半径变化范围较大，但整体偏小，分选较好，孔喉连通性较好。

马五5亚段平均排驱压力12.41MPa；平均喉道半径为0.05～0.80μm，均值0.28μm，平均喉道分选系数0.91；平均最大进汞饱和度 62.70%，马五5亚段白云岩储层孔喉半径变化范围较大，但整体偏小，分选较好，孔喉连通性较差。

根据《碳酸盐岩成岩阶段划分》SY/T 5478-2003，W井区马家沟组沉积环境为蒸发-局限台地相，储层经历了准同生成岩阶段→早表生大气淡水成岩阶段→近地表浅埋藏成岩阶段→风化壳大气淡水成岩阶段→浅埋藏成岩阶段→深埋藏成岩阶段共6个成岩演化阶段。早表生大气淡水环境下的溶解作用形成了溶蚀孔洞的雏形，风化壳大气淡水环境下的溶解作用使之进一步被改造，多种成岩环境下的多期充填作用最终使溶蚀孔洞定型。不同的成岩作用对次生孔隙形成与演化的影响决定了储层的最终物性，其中溶蚀作用和白云石化作用对于次生孔隙的形成具有建设性。

马五1+2亚段碳酸盐岩储层岩心分析孔隙度分布范围为0.47%～17.49%，均值3.23%；岩心分析渗透率分布范围为0.01～17.91mD，均值0.65mD（图1）。马五4亚段碳酸盐岩储层岩心分析孔隙度分布范围为0.19%～10.55%，均值2.32%；岩心分析渗透率分布范围为0.001～8.42mD，均值0.18 mD（图2）。马五5亚段碳酸盐岩储层岩心分析孔隙度分布范围为0.31%～13.63%，均值3.25%；岩心分析渗透率分布范围为0.002～23.37mD，均值0.39mD（图3）。

图1 马五1+2亚段储集层物性分布直方图

图2 马五4亚段储集层物性分布直方图

图3 马五5亚段储集层物性分布直方图

4 结束语

W井区下古生界马家沟组马五段主要发育蒸发台地亚相、局限台地亚相和开阔台地亚相，储层发育的有利微相是含膏云坪、硬石膏结核白云岩坪、云坪、颗粒滩相。W井区紧邻靖边气田，位于其西南部，主要处于岩溶高地和岩溶斜坡转换地带，岩溶作用强烈，溶蚀作用强烈，是储层发育的有利区。W井区马五段储层岩性以白云岩为主，孔隙类型以晶间孔、晶间溶孔为主，铸模孔、溶孔溶洞等也有发育。