橫山油田魏家樓區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)61儲(chǔ)層特征研究

段海礁，任戰(zhàn)利

（大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／地質(zhì)系·西北大學(xué)，陜西西安 710069）

橫山油田魏家樓區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)61儲(chǔ)層特征研究

段海礁，任戰(zhàn)利

（大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室／地質(zhì)系·西北大學(xué)，陜西西安 710069）

針對(duì)橫山油田魏家樓區(qū)長(zhǎng)61油層段，對(duì)其儲(chǔ)層巖石學(xué)、儲(chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)層控制因素等進(jìn)行了研究。該層段儲(chǔ)層巖石類型主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，成分成熟度低，結(jié)構(gòu)成熟度高；巖石物性總體較差，屬低孔、低滲儲(chǔ)層，發(fā)育有粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？?、晶間微孔和微裂縫等幾種孔隙，其中又以次生粒間溶孔為主。喉道以細(xì)喉－ 微喉為主；沉積作用發(fā)生后，成巖作用控制著儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征及儲(chǔ)層物性。根據(jù)巖性和物性特征，該區(qū)儲(chǔ)集巖分為3類：Ⅰ類為好儲(chǔ)集層，Ⅱ類為較好儲(chǔ)集層，Ⅲ類為差儲(chǔ)集層。

橫山油田；三疊系；長(zhǎng)61油層；孔隙結(jié)構(gòu)；儲(chǔ)層特征

1 概況

橫山油田魏家樓區(qū)在區(qū)域構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元陜北斜坡之上，該斜坡為一平緩西傾的大單斜［1］，地層傾角一般小于1°，平均地層傾斜梯度（7～10）m／km，內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單（圖1）。

圖1 橫山油田魏家樓區(qū)構(gòu)造位置

2 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

依據(jù)魏家樓油區(qū)鉆井巖心、巖屑觀察描述及其樣品實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，該區(qū)長(zhǎng)61儲(chǔ)層巖性主要由細(xì)粒及中－細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖組成［2］，其碎屑結(jié)構(gòu)成份主要為：石英22%～25%，長(zhǎng)石56%～62%，云母3%～16%，巖屑6%～11%。顆粒分選好，次棱角狀。綠泥石、方解石孔隙式、接觸式膠結(jié)，膠結(jié)物含量1.5%～6.0%，顆粒支撐，點(diǎn)線接觸，巖性較為疏松。

碎屑粒度分布在1.7～3.2φ，平均2.225φ，粒度普遍較細(xì)，以細(xì)砂巖為主；標(biāo)準(zhǔn)偏差值0.34～0.53，平均0.397，大部分樣品分選較差；偏度值－0.04～0.1，平均0.029，屬正偏度；尖度屬于中等峰態(tài)。

粒度概率累積曲線可見(jiàn)兩段型和三段型，以兩段型為主。兩段型概率累積曲線上部細(xì)粒段傾角略小于下部粗粒段，主要由跳躍次總體組成，懸浮次總體少量。多見(jiàn)于河道－河漫沉積中；三段型分別代表懸浮、跳躍和牽引總體是水道型沉積最特征的粒度分布曲線。

填隙物主要由綠泥石、方解石、石英、鈉長(zhǎng)石等組成。填隙物含量縱向上表現(xiàn)不均衡，最高可達(dá)6%，最低為1.5%，一般在3%～4%。各類填隙物中以綠泥石的縱向分布相對(duì)較為穩(wěn)定，與填隙物含量的正相關(guān)性比較明顯，所以綠泥石對(duì)填隙物含量的影響最大，因而也是影響儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的重要因素之一。

此外，膠結(jié)物中還有少量黃鐵礦、濁沸石、重晶石和瀝青質(zhì)，均呈零星分布，含量極低。

3 成巖作用特征

3.1 成巖階段的確定

據(jù)目前掌握的成巖指標(biāo)、巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型、自生礦物（成分、形態(tài)、產(chǎn)狀、生成順序及其組合特征）等綜合參數(shù)特征，依照部頒碎屑巖成巖階段劃分標(biāo)準(zhǔn)，可確定魏家樓油區(qū)目的層已經(jīng)歷了早、晚兩個(gè)成巖階段。

根據(jù)鑄體薄片分析，本區(qū)砂巖中石英顆粒部分呈次生加大邊現(xiàn)象；其次，砂巖溶蝕型次生孔隙較發(fā)育，并出現(xiàn)少量微裂縫，據(jù)此，可初步分析本區(qū)砂巖的成巖階段處于晚成巖階段B期。

3.2 主要成巖作用

根據(jù)對(duì)研究區(qū)巖礦資料的研究，儲(chǔ)集層在埋藏成巖過(guò)程中發(fā)生的成巖作用主要為壓實(shí)作用，壓溶作用，充填、交代作用，溶蝕作用和破裂作用。

3.2.1 壓實(shí)作用

（1）機(jī)械壓實(shí)作用：普遍較強(qiáng)烈，原生孔隙急劇減少，喉道變小。強(qiáng)烈的壓實(shí)作用使碎屑顆粒之間呈點(diǎn)－線接觸，碎屑顆粒緊密靠攏，呈半定向排列。

（2）壓溶作用與自生石英形成：石英顆粒的壓溶、及石英硅酸鹽的溶蝕交代等析出SiO2，使孔隙水中的硅質(zhì)成分達(dá)到飽和，在石英顆粒表面形成石英次生加大邊，顆粒之間由點(diǎn)接觸漸變?yōu)榫€接觸，縮小孔隙［3］。

3.2.2 充填、交代作用

沉積物形成后，壓實(shí)作用不斷進(jìn)展，最先析出綠泥石薄膜邊。隨后見(jiàn)自生石英、鈉長(zhǎng)石、方解石不均勻充填。成巖早期階段壓實(shí)作用仍可見(jiàn)及，同時(shí)析出綠泥石薄膜邊，隨后粒間被濁沸石、方解石充填，見(jiàn)可方解石交代石英等現(xiàn)象。

3.2.3 溶蝕作用

可能在自生石英、鈉長(zhǎng)石加大邊形成以后，這個(gè)階段發(fā)生溶蝕。粒間溶孔主要是沸濁石溶蝕而成；粒內(nèi)溶孔為經(jīng)壓實(shí)作用后未完全充填的原生孔隙［4］；粒內(nèi)溶孔出現(xiàn)在長(zhǎng)石、榍石、泥巖巖屑內(nèi)；鑄?？诪椴糠至ｉg溶孔進(jìn)一步溶蝕，由長(zhǎng)石、泥巖巖屑或榍石完全溶蝕而成；晶間微孔多出現(xiàn)在綠泥石晶間。

泥質(zhì)巖中的有機(jī)質(zhì)在烴化脫羧基時(shí)放出CO2，使地下水呈酸性，當(dāng)其滲流到儲(chǔ)集層中時(shí)，對(duì)碎屑顆粒進(jìn)行選擇性溶蝕。溶蝕作用在本區(qū)比較強(qiáng)烈，形成了該區(qū)主要的孔隙類型，依次為：①粒間溶孔；②粒間余孔；③粒內(nèi)溶孔；④鑄模孔；⑤晶間微孔。

3.2.4 破裂作用

巖石成巖后，在輕微的垂向升降運(yùn)動(dòng)下，發(fā)生了破裂作用，形成了各種微裂縫：包括微裂縫、層間縫，貼?？p等，這些微縫的形成，都和輕微的垂向升降運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

就長(zhǎng)61亞組而言，各砂層所經(jīng)歷的成巖作用大體是相同的；根據(jù)鑄體薄片鑒定，總結(jié)出長(zhǎng)61油層段砂巖的主要成巖序列可能為：壓實(shí)作用－綠泥石－濁沸石－方解石（－重晶石）－黃鐵礦。

4 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)

4.1 儲(chǔ)層孔隙類型

鑄體薄片鑒定資料表明，長(zhǎng)61砂巖儲(chǔ)層中可見(jiàn)粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？?、晶間微孔和微裂縫等幾種孔隙，其中又以次生粒間溶孔為主。

對(duì)長(zhǎng)61儲(chǔ)層發(fā)育的各種孔隙類型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，長(zhǎng)61砂巖儲(chǔ)層面孔率一般在4%～11.8%，平均8.18%。其中溶蝕孔隙（主要為粒間溶孔）為其最主要的孔隙類型，其面孔率占總面孔率的77.18%；其次為粒間余孔，其面孔率占總面孔率的13.72%；鑄模孔和晶間微孔含量分別為4.85%和4.89%。

鑄薄圖象分析特征參數(shù)反映孔喉分布特征，長(zhǎng)61砂巖儲(chǔ)層的平均孔隙半徑分布為1.025～3.31 μm，平均1.6095μm；總面孔率0.06%～11.92%，平均3.102%；配位數(shù)為1～1.38，平均1.133（表1）；分選系數(shù)為7.94～59.68，平均24.815。

表1 長(zhǎng)61儲(chǔ)層圖象分析特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)

4.2 孔喉分布特征

根據(jù)長(zhǎng)61油層段壓汞樣品試驗(yàn)分析，砂巖的排驅(qū)壓力普遍小于1.8MPa，儲(chǔ)集巖平均孔喉半徑分布區(qū)間為0.143～2.672μm，均值為1.43μm，曲線形態(tài)屬小孔隙細(xì)喉道孔隙結(jié)構(gòu)。根據(jù)砂巖毛管壓力曲線的形態(tài)、排驅(qū)壓力、中值壓力、最大連通孔喉半徑、平均孔喉半徑等特征參數(shù)，可將其曲線分為三類［5］（圖2）。

圖2 長(zhǎng)61儲(chǔ)層毛管壓力曲線類型

由毛管壓力曲線圖分析可知，樣品分析結(jié)果普遍以分選中等、略粗或略細(xì)歪度為其基本特征。毛管壓力曲線普遍不具平臺(tái)特征。儲(chǔ)集巖平均孔喉半徑分布區(qū)間為0.143～2.67μm，均值為1.43μm，屬細(xì)孔喉。根據(jù)排驅(qū)壓力、中值壓力、平均喉道半徑和孔隙度、滲透率等項(xiàng)類指標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行分類［6－8］：

Ⅰ類：毛管壓力曲線為緩坡型，孔喉分選較好，粗歪度，汞飽和度10%時(shí)的毛管壓力小于0.18 MPa，中值壓力小于2 MPa，平均喉道半徑大于1.57μm，屬好儲(chǔ)集巖。

Ⅱ類：毛管壓力曲線為陡坡型，孔喉分選較差，較粗歪度，汞飽和度10%時(shí)的毛管壓力1.8～1.7 MPa，中值壓力2～4 MPa，平均喉道半徑0.1～1.57μm，屬較好儲(chǔ)集巖。

Ⅲ類：毛管壓力曲線向右上方拱起，斜率遠(yuǎn)大于Ⅱ類壓汞曲線，樣品以小孔隙為主，孔喉分選較好，偏于細(xì)歪度，汞飽和度10%時(shí)的毛管壓力大于1.7 MPa，中值壓力大于4 MPa，均值喉道半徑小于0.143μm。屬于差儲(chǔ)集層。

對(duì)長(zhǎng)61儲(chǔ)層毛管壓力曲線分類結(jié)果：Ⅰ類儲(chǔ)集巖占50%；Ⅱ類儲(chǔ)集巖占25%，Ⅲ類儲(chǔ)集巖占25%。

5 儲(chǔ)層物性特征

本次研究對(duì)區(qū)內(nèi)橫探11等9口井長(zhǎng)61砂巖儲(chǔ)層共108塊樣品的物性分析資料進(jìn)行了系統(tǒng)整理和統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明孔隙度最高值15.2%，最低值1.9%，平均值10.8%；滲透率最高值38.7×10－3μm2，最低值0.067×10－3μm2，平均值2.04×10－3μm2，依據(jù)碎屑巖儲(chǔ)層物性分類標(biāo)準(zhǔn)（表2），魏家樓油區(qū)長(zhǎng)61砂巖儲(chǔ)層屬于低孔隙度特低滲透率儲(chǔ)層［9－10］。

表2 碎屑巖儲(chǔ)層物性分類

孔隙分布直方圖呈單峰態(tài)，主峰區(qū)間在8%～12%，孔隙度大于8%以上樣品頻率達(dá)81.9%。滲透率直方圖呈現(xiàn)雙峰，主峰區(qū)間分別在（0.08～0.16）×10－3μm2和（1.25～2.5）×10－3μm2之間。對(duì)巖心實(shí)驗(yàn)分析資料的統(tǒng)計(jì)整理表明，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)61儲(chǔ)層物性分布以滲透率0.01×10－3μm2為界限呈現(xiàn)兩個(gè)明顯的直線段，在滲透率大于0.01×10－3μm2、孔隙度大于8%的樣點(diǎn)分布區(qū)間內(nèi)，孔隙度與滲透率具有良好的正相關(guān)，表現(xiàn)為滲透率隨著孔隙度的增大而增大（圖3）。

圖3 長(zhǎng)61砂巖滲透率與孔隙度散點(diǎn)關(guān)系

6 結(jié)論

（1）橫山油田魏家樓區(qū)長(zhǎng)61儲(chǔ)層是受三角洲沉積控制的巖性油藏，砂體分布微相主要為三角洲緣的水下分流河道和分流河道間沉積，巖性主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，結(jié)構(gòu)成熟度中－好，有利于原生孔的保存，是構(gòu)成本區(qū)有利儲(chǔ)集巖的基本條件。

（2）砂巖在成巖過(guò)程中經(jīng)受溶蝕作用，形成了大量的次生孔隙，使儲(chǔ)集性能得到改善。

（3）對(duì)巖石的物性參數(shù)和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)分析，得出儲(chǔ)層為低孔低滲砂巖儲(chǔ)層，Ⅰ類：巖性為斑狀、均勻、不均勻含油細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、粒間余孔和粒內(nèi)溶孔為主，孔隙度大于12%，滲透率大于2.5×10－3μm2，毛管壓力曲線Ⅰ類，評(píng)價(jià)為好儲(chǔ)集層。Ⅱ類：巖性斑狀、不均勻含油中粒、細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)集空間類型多樣，可見(jiàn)粒間溶孔、粒間余孔和粒內(nèi)溶孔及鑄?？?，孔隙度12%～8%，滲透率（0.12～2.5）×10－3μm2，毛管壓力曲線Ⅱ類，評(píng)價(jià)為較好儲(chǔ)集層。Ⅲ類：巖性為不含油細(xì)粒含云母長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、粒間余孔和粒內(nèi)溶孔，孔隙度小于10%，滲透率小于0.12×10－3μm2，毛管壓力曲線Ⅲ類，評(píng)價(jià)為差儲(chǔ)集層。

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In the Hengshan oilfield Weijialou area Chang61 oil layer，the reservoir petrology，physical properties，pore structure and reservoir controlling factors is studied.The layer of reservoir rock type is mainly fine－grained feldspar sandstone and lithic arkose，low compositional maturity，high textural maturity；overall petrophysical property is poorer.It is characterized by low porosity，low permeability reservoir with development of intergranular pores，intergranular dissolved pore，intragranular dissolved pore，mould pore，intergranular micropore and the micro crack pores，among which it is mainly secondary intergranular dissolution pores.In the throat channel，it mainly developed fine throat－ micro laryngeal.After sedimentation occurs，the diagenesis controlled reservoir pore structure and reservoir physical property.Based on the lithology and physical property，the reservoirs are divided into 3 categories：Class I is good reservoir，class II for better reservoir，and ClassⅢ poor reservoir.

19Research on Triassic Chang 61reservoir in Weijialou area of Hengshan oilfield

Duan Haiqiao et al（Continental Dynamics National Key Laboratory／Geology Department，Northwest University，Xi'an，Shaanxi 710069）

Hengshan oilfield；Triassic；Chang 61 oil layer；porous structure；reservoir features

TE112.23

A

1673－8217（2012）04－0019－04

2011－11－01；改回日期：2011－12－28

段海礁，1983年生，碩士研究生，研究方向?yàn)槭团c天然氣勘探開(kāi)發(fā)。

吳官生

文章編號(hào)：1673－8217（2012）04－0085－03