鄂尔多斯盆地砖窑湾地区长61致密储集砂岩物性控制因素研究

朱荣彬 张亚增 娄兰 张锐 王红英 王安书 吴雨风

摘 要：【目的】物性特征會极大影响致密储集砂岩的油气分布与产能。为保障鄂尔多斯盆地砖窑湾地区长61致密储集砂岩的油气增产稳产，厘清其物性特征的控制因素具有重要意义。【方法】采用薄片及扫描电镜分析、孔隙度和渗透率等气测物性数据，以及高压压汞等，分析研究区长61致密储集砂岩的岩石学特征、孔隙类型和物性等储层特征，并探讨致密储集砂岩物性的主控因素。【结果】结果表明：砖窑湾地区长61致密储集砂岩多发育细粒高长石含量砂岩，孔隙-薄膜胶结及线接触发育，多见残余粒间孔和长石溶孔。【结论】沉积相与成岩相控制了致密储集砂岩物性的分布，水下分流叠置河道块状砂体和绿泥石膜胶结-粒间孔相长石砂岩具有高物性特征，是油气聚集的优势部位。

关键词：砖窑湾地区；致密砂岩；非常规储层；储层特征；物性特征

中图分类号：P618.13    文献标志码：A      文章编号：1003-5168（2024）05-0096-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.05.020

Study on the Physical Property Control Factors of Chang 61 Tight

Storage Sandstone in Zhuanyaowan Area， Ordos

ZHU Rongbin1，2，3 ZHANG Yazeng1，2 LOU Lan1，2 ZHANG Rui1，2 WANG Hongying1，2

WANG Anshu1，2 WU Yufeng3

（1. Henan Province No.5 Geological Brigade Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China; 2. Henan Province Natural Resources Science and Technology Innovation Center （Research on the high value evaluation and utilization of new mineral materials）， Zhengzhou 450000， China; 3. School of Earth Science and Resources， Chang 'an University， Xi' an 710054， China）

Abstract： [Purposes] Physical characteristics will greatly affect the oil and gas distribution and production capacity of tight storage sandstone. In order to ensure the increase and stable oil and gas production of Chang 61 tight storage sandstone in Zhuanyaowan area of Ordos Basin， it is of great significance to clarify the control factors of its material characteristics. [Methods] This paper uses microscopic analysis， porosity， permeability and high pressure mercury to analyze and study the petrographic characteristics， pore types， pore structure characteristics and physical reservoir characteristics of Chang 61 tight storage sandstone， and discusses the main controlling factors of tight reservoir sandstone physical characteristics. [Findings] The results show that the Chang 61 tight storage sandstone in study area developed more fine-granular high feldspar content sandstone， pore-film cementation and line contact development， more residual intergranular pores and feldspar pores. [Conclusions] The sedimentary facies and diagenesis facies affect the distribution of physical properties of tight storage sandstone. The underwater diversion channel block sand and chlorite film cementation-intergranular pordspar sandstone have high physical characteristics， and are the dominant parts of oil and gas accumulation.

Keywords： Zhuanyaowan area; tight sandstone; unconventional reservoir; reservoir characteristics; physical characteristics

0 引言

随着110多年的油气勘探开发历程［1-2］，常规油气藏在能源资源中的占比逐年降低［3-5］，而勘探仅20余年的非常规油气藏资源量不断增高，已逐步代替常规油气藏成为社会关注的热点［6-8］。

致密储油砂体中相对高孔高渗带是富油成藏的有利区带［9-10］，前人为突破鄂尔多斯盆地长6致密油藏的勘探开发工作，对其砂体展布及成因［11-12］、沉积演化及地层分布［13-14］、储层特征［15-16］及剩余油微观特征［17-18］等方面开展了诸多研究，认为其具有近源富油、叠置砂体运聚、储集砂体岩性和封闭盖层控藏的特点。但对砖窑湾地区长61致密储集砂体的研究匮乏，导致其储层特征不明，物性控制因素不清，严重限制了该地区剩余油的开发工作。

本研究基于非常规油气成藏理论，对砖窑湾地区长61致密储集砂体开展岩石学、物性及孔隙结构等方面的研究，探究致密储集砂岩物性的主控因素，为挖掘长61剩余致密油勘探潜力和实现石油储量稳产提供参考。

1 地质背景

砖窑湾地区地处长庆油田分公司安塞油田，位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中东部偏南处。研究区北至招安镇一线，南至安塞南矿权边界，东至砖窑湾，西至李家湾区块边界，面积约为850 km2。

2018年，在安塞南完试评价井桥208井，长612层试油获得日产38.25 t高产工业流油。复查周围探评井，发现安塞南部长612油层组分布比较广泛，油气显示井150余口，其中试油60余口，获工业油流井30余口，平均试油日产油7.6 t，日产水13.7 m3。邻近丹103区块于2007年开发，其生产层位为长612层，但开发井组内单井差异较大，初期平均单井产能仅1.2 t，该区域长61层地质情况较复杂，急需研究以解决生产实际问题。

2 储集砂岩特征

2.1 储层岩石学特征

砖窑湾地区长61致密储集砂岩主要发育（褐）灰色细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩，含少量长石石英砂岩。多见块状构造、斜层理、平行层理、槽状交错层理等典型的水下分流河道沉积构造。 碎屑颗粒组分以长石（占比为38%～59%，平均占比为52.5%）为主；石英（占比为16%～27%，平均占比为21.48%）次之，以单晶石英为主，燧石含量较少；岩屑占比为8%～24%（平均占比为14.42%），以云母等柔性岩屑组分居多。填隙物含量为6%～27.5%（平均含量为10.9%），主要由黏土矿物（绿泥石、水云母）、碳酸盐（方解石、铁方解石和铁白云石）、次生石英和次生长石胶结物组成。黏土矿物主要以绿泥石（占比为45.09%）为主，其次是伊利石（占比为22.80%）和高岭石（占比为25.46%），伊蒙混层（占比为6.64%）含量最少。

2.2 孔隙类型

砖窑湾地区长61致密储集砂体以残余粒间孔隙（平均占比为2.71%）为主，其次为长石溶蚀孔隙（平均占比为0.44%）和岩屑溶孔（平均占比为0.17%），少量发育浊沸石溶孔、微裂隙和晶间孔等微孔隙，平均面孔率为3.39%。

2.3 物性特征

砖窑湾地区长61致密储集砂岩孔隙度与渗透率正相关性明显，但由于多元地质因素的影响，两者的演化轨迹并不相同。其中，孔隙度主值集中在9%～13%（平均为11.08%），渗透率主值集中在0.064～1.024 mD（平均为0.25 mD），整体表现为中-小孔、低-超低渗储层特征。

3 物性主控因素

3.1 孔隙结构对储层物性影响

孔隙结构是影响砖窑湾地区长61致密储集砂岩渗透率的关键因素。孔隙结构参数与孔隙度相关性不明显，但平均孔喉半径（Rm）、分选系数与渗透率均呈正相关关系，排驱压力（Pd）与渗透率呈负相关关系。

3.2 储层物性与沉积微相关系

沉积作用控制致密储集砂体的物性分布。叠置河道砂体的物性（孔隙度13.35%，渗透率1.18 mD）明显高于单一河道（孔隙度11.87 %，渗透率0.35 mD）和河道测缘砂体（孔隙度10.32%，渗透率0.11 mD）的物性（见表1），可作为输导体运移油气至构造高点富集或逸散。具有块状构造（孔隙度13.92 %，渗透率2.87 mD）的砂体相较于含泥质纹理的砂体（孔隙度8.59 %，渗透率0.28 mD）具有更好的物性（见表2）。即靠近烃源岩且上覆盖层发育的叠置河道块状砂体是致密油富集的有利部位。

3.3 储层物性与成岩相关系

成岩作用同样对致密储集砂体的物性分布具有明显的控制作用，主要是由于强压实作用和胶结作用对物性具有破坏作用，而强溶蚀作用可以改善致密储集砂岩的物性。绿泥石膜胶结-粒间孔相砂岩的物性（孔隙度14.13%，渗透率1.46 mD）明顯高于长石溶孔相砂岩（孔隙度10.89%，渗透率0.24 mD）和碳酸盐胶结相砂岩（孔隙度9.76%，渗透率0.09 mD）的物性（见表3）。长石砂岩（孔隙度12.94%，渗透率0.94 mD）的物性相较于岩屑长石砂岩（孔隙度9.42%，渗透率0.26 mD）和长石石英砂岩（孔隙度7.89%，渗透率0.17 mD）具有更好的物性（见表4），表明砖窑湾地区长61致密储集砂体溶蚀作用发育，胶结作用中的石英胶结异常发育。绿泥石膜胶结-粒间孔相长石砂岩具有高物性特征，是油气聚集的优势部位。

4 结论

①砖窑湾地区长61致密储集砂岩主要发育（褐）灰色细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩，含少量长石石英砂岩。残余粒间孔隙和长石溶蚀孔隙是主要的储油空间。

②沉积相与成岩相控制了砖窑湾地区长61致密储集砂岩物性的分布。水下分流叠置河道块状砂体和绿泥石膜胶结-粒间孔相长石砂岩具有高物性特征，是油气聚集的优势部位。

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