鄂尔多斯盆地安塞地区长6储层孔隙演化分析

摘" 要：通过铸体薄片鉴定、扫描电镜分析等方法，对安塞地区长6储层的孔隙演化进行定量分析，建立储层孔隙演化模式。研究表明，压实作用对储层的破坏性最强，导致孔隙减少16.72%；胶结作用减孔7.61%，储层在中成岩A期，溶蚀作用对储层物性起一定的改善作用，在一定程度上延缓储层致密化的进程，增孔1.36%。孔隙演化在早成岩A期经历强烈压实—初步胶结阶段，在早成岩B期压实作用减轻，初步发育溶蚀作用。在中成岩A期胶结作用持续发育，导致储层致密化。该研究为安塞地区长6油层组下一步勘探开发提供依据。

关键词：孔隙演化；成岩作用；延长组；安塞地区；鄂尔多斯盆地

中图分类号：P618.13" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2025）06-0081-04

Abstract： Through cast thin section identification and scanning electron microscope analysis， the pore evolution of the Chang-6 reservoir in Ansai region was quantitatively analyzed， and a reservoir pore evolution model was established. Research shows that compaction is the most destructive to the reservoir， resulting in a reduction of porosity by 16.72%; cementation reduces porosity by 7.61%. This is during the middle diagenesis A stage of the reservoir， dissolution improves the reservoir physical properties to a certain extent， delaying the process of reservoir densification to a certain extent， increasing porosity by 1.36%. The pore evolution went through a stage of strong compassition-preliminary cementation during the A stage of early diagenesis， and the compaction was reduced during the B stage of early diagenesis， and dissolution was initially developed. During the A stage of middle diagenesis， cementation continued to develop， leading to reservoir densification. This study provides a basis for the next step of exploration and development of the Chang 6 oil-bearing formation in Ansai region.

Keywords： pore evolution; diagenesis; Yanchang Formation; Ansai region; Ordos Basin

鄂尔多斯盆地油气资源丰富，安塞地区作为富含油气区块之一，其主力油层有延长组6段，前人研究主要集中于储层特征以及沉积相等方面[1-4]，该地区的孔隙演化特征研究较为缺少。通过铸体薄片鉴定、扫描电镜分析等方法，对安塞地区长6储层的孔隙演化进行定量分析，建立储层孔隙演化模式，为后续安塞地区长6储层的进一步勘探开发提供依据。

1" 区域地质概况

安塞地区位于鄂尔多斯盆地，鄂尔多斯盆地是我国第二大盆地，是典型的多旋回克拉通盆地。三叠纪整体上是一种不对称的、南北向的长方形盆地，其西翼陡窄、东翼宽缓。盆地的边缘断层褶皱比较多，但其内部结构比较简单，地层比较平坦（倾斜角度通常小于1°）[5]。依据鄂尔多斯盆地的基底性质、现今构造形态和构造特点可分为晋西挠褶带、伊盟隆起、渭北隆起、天环坳陷、伊陕斜坡和西缘逆冲带六大次级构造单元，其中3级构造主要是鼻状褶皱，较大的背斜构造并不发育。安塞地区位于盆地伊陕斜坡中部。

前人由上而下将延长组划分为10个小层（表1），其中长6储层为安塞地区主要勘探开发层之一。

2" 岩石学特征

通过岩心观察、铸体薄片资料分析，安塞地区长6储层岩性以细粒长石砂岩为主，少量为岩屑长石砂岩（图1）。碎屑组分以长石为主，含量为51%～64%，平均56.7%；其次为石英，含量为9%～25%，平均23.8%。岩屑含量为7%～19%，平均11.8%。岩屑成分主要为岩浆岩、变质岩岩屑。

通过铸体薄片、扫描电镜分析，研究区长6储层填隙物含量在10%以上，主要以浊沸石、方解石等自生矿物，绿泥石等黏土矿物为主。

3" 成岩作用类型

3.1" 压实作用

压实作用包括机械压实和压溶作用2种。研究区薄片镜下表现为碎屑颗粒线接触为主，部分呈现凹凸接触；塑性颗粒受挤压产生变形（图2（a）、（b））。故研究区压实作用以机械压实为主，对储层孔隙起破坏作用。

3.2" 胶结作用

研究区长6储层主要存在碳酸盐胶结、硅质胶结、自生黏土矿物以及浊沸石胶结等现象。

碳酸盐胶结是使得储层孔隙度降低，物性变差的重要原因之一。碳酸盐胶结分为早晚2期，主要呈粒间胶结、交代或次生孔隙内充填物等形式出现，区内早期以方解石填充为主，晚期则主要为铁方解石呈斑点状填充于粒间孔隙中（图2（c）、（d））。

硅质胶结在研究区内也较为普遍，最常见的是石英次生加大（图2（e））发育于石英含量较高、杂基含量低的砂岩中。也存在自生石英在粒间或者溶蚀孔内生长，使得孔隙堵塞，物性变差。

自生黏土矿物胶结物几乎存在于所有的砂岩中。黏土矿物产状可分为3种类型，包括孔隙衬垫式、孔隙充填式和孔喉搭桥式。研究区的自生黏土矿物主要是绿泥石。研究区镜下薄片观察可见自生绿泥石呈薄膜状包裹碎屑颗粒。一方面减小了粒间孔径，使得孔隙度降低；另一方面，阻碍了碎屑颗粒与孔隙水的接触，从而减少了其他胶结物的沉淀，阻止了石英、长石等颗粒的共轴生长，对延长组砂岩储层的孔隙及其结构有保护作用。

区内浊沸石胶结是以浊沸石充填粒间孔隙和颗粒的溶蚀孔隙为特征，呈不均匀分布。

3.3" 溶蚀作用

溶蚀作用形成次生孔隙，从而改善储层物性。区内可见到各种碎屑颗粒发生不同程度溶蚀，如长石溶孔、浊沸石溶孔（图2（f））。

4" 孔隙演化特征

砂岩中的现存孔隙是其原生孔隙经过多种成岩作用后的结果（图3）[6]。可通过对成岩作用造成的孔隙度增减量进行定量分析，从而探究孔隙演化特征。

4.1" 原始孔隙度的计算

Beard和Weyl[7]根据湿砂填集实验提出了初级砂岩原始孔隙度计算公式为

式中：D25、D75分别为粒度累积概率为25%、75%对应的粒径大小。

研究区砂岩样品粒度分析资料统计得出，按上式计算出砂岩的原始孔隙度为33.65%。

4.2" 孔隙度增减量的计算

4.2.1" 压实作用损失的孔隙度

由压实作用减少的孔隙度通过下式估算。

压实作用损失孔隙度=初始孔隙度-压实作用后粒间剩余孔隙度，其中

压实作用后粒间剩余孔隙度=粒间胶结物总量+溶蚀孔+实测残余粒间孔。

经研究分析，研究区长6储层因压实作用损失的孔隙度为16.72%。

4.2.2" 胶结作用损失的孔隙度

胶结作用使得部分原生孔隙被胶结物填充，储层储集空间减小，可认为孔隙的损失量大致与胶结物的填充量相等。故经胶结作用后的孔隙度可通过下式计算。

式中：P1为残余粒间孔面孔率；P2为晶间孔面孔率；PT为总面孔率；PM为实测孔隙度。

经计算，因胶结作用减少的孔隙度为7.61%。

4.2.3" 压实作用与胶结作用的关系

砂岩的压实作用和胶结作用，是共存并相互制约的。如压实作用进行得快，孔隙度及渗透率会迅速降低，层间水流动受限，胶结作用就不会发育。反之，如果胶结作用开始便能顺利进行，则压实作用又会受阻[8]。

Houseknecht[9]为建立压实作用与胶结作用相对作用大小的概念，作出2种重要性的评价图（图4）。

4.2.4" 孔隙度增量

溶蚀作用使得储层中次生孔隙发育，从而提高储层孔隙度。可以认为溶蚀作用提供的孔隙增量与铸体薄片中次生孔隙的面孔率大致相等。研究区内长6储层次生孔隙的面孔率为1.36%。因此，溶蚀作用造成的孔隙增量大致为1.36%。

综上，研究区长6储层孔隙度演化数据见表2。

4.3" 孔隙演化模式

安塞区上三叠统延长组经历了晚三叠世末的上升—早中侏罗世的下降—中侏罗世末的上升—早白垩世的下降—早白垩世末的上升等多次地壳升降运动，其成岩阶段主要分为早成岩A期、早成岩B期以及中成岩A期。

早成岩A期，因地层沉降，上覆地层压力增大，机械压实作用发育，使得储层原生孔隙大幅减小，石英次生加大边及绿泥石膜等胶结发育，导致储层变得致密。早成岩B期，古地温升高，但有机质仍未成熟。地层抬升使得压实作用相对减小，溶蚀作用开始发育，缓解了压实作用和胶结作用导致的储层快速致密化，长石溶孔、浊沸石溶孔开始发育，储层物性得以改善。中成岩A期，古地温持续升高，早白垩末期，地层抬升，压实作用和溶蚀作用相对变得微弱，胶结作用较为发育，储层进入致密阶段（图5）[10]。

5" 结论

1）鄂尔多斯盆地安塞地区长6储层的岩石类型主要为细粒长石砂岩，胶结物以浊沸石、方解石以及绿泥石为主。

2）压实作用导致孔隙度减少16.72%，是成岩作用中主要的破坏性作用；胶结作用致使孔隙度减少7.61%；而溶蚀作用能够一定程度缓解储层致密化，增孔1.36%，对物性影响起改善作用。

3）早成岩A期储层经历了机械压实及早期胶结阶段，孔隙度大幅降低；至早成岩B期，压实强度显著减弱，同时开始发育溶蚀作用；进入中成岩A期后，胶结作用持续发育，导致储层致密化。

参考文献：

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作者简介：鲁童（2000-），女，硕士研究生。研究方向为矿产普查与勘探。