鄂爾多斯盆地志丹南部山西組儲層物性特征

陳建明

(西安石油大學地球科學與工程學院，陜西 西安710065)

鄂爾多斯盆地志丹南部地區(qū)是延長氣田新的拓展區(qū)塊，構(gòu)造上處于陜北斜坡西南部，地理位置上位于陜西省志丹縣境內(nèi)，西起旦八鎮(zhèn)，東到候市，北自紙坊，南抵永寧一帶，面積約1 100 km2，氣藏主要分布在山西組下段?？碧浇Y(jié)果顯示，志丹南部地區(qū)山西組具有較好的天然氣勘探前景，多口井已獲工業(yè)氣流，但該區(qū)仍未投入大規(guī)模開發(fā)，主要原因在于對儲層物性特征的認識不夠深入。本文將從儲層巖石學特征、孔隙類型和物性參數(shù)分析該區(qū)山西組儲層物性特征，以期為志丹南部氣藏下一步工業(yè)化開采提供理論補充。

1 儲層巖石學特征

山西組儲層厚度較上覆石千峰組、石盒子組薄，但砂巖累計厚度也可達33.5 m，且平均單層厚度最大可達4.2 m。儲層巖石學特征包括巖石碎屑的礦物組成、碎屑分選、磨圓、排列方式、填隙物特征等，是影響儲層孔隙結(jié)構(gòu)及儲層物性特征的重要因素［1］。山西組砂巖類型以巖屑石英砂巖、巖屑砂巖為主，顆粒大小以細～中粒為主，夾粉砂～細砂，下部常見粗～中粒。分選中等，磨圓程度次圓～圓狀，成分成熟度較高。其中石英平均含量54.43%，長石含量0.71%，中、低變質(zhì)巖、火山巖等巖屑含量24%左右。其中鉀長石含量多于斜長石，部分已高嶺石、絹云母化，顆粒表面渾濁，少數(shù)發(fā)生方解石化。填隙物主要以水云母為主，綠泥石含量較少，石英次生加大現(xiàn)象常見。

2 孔隙類型

勘探和開發(fā)研究業(yè)已表明，鄂爾多斯盆地古生界儲層發(fā)育多種類型的儲集空間，它們各自在不同地區(qū)或?qū)佣螌τ蜌獾膬鹬匾饔?。根?jù)形成階段的不同，孔隙可以分為原生孔隙和次生孔隙兩大類［2］。

2.1 原生孔隙

山西組砂巖儲層原生孔隙主要發(fā)育殘余粒間孔，即砂質(zhì)沉積物在埋藏成巖過程中原生粒間孔隙被填隙物部分充填改造后形成的一類孔隙，孔隙直徑一般為0.03～0.50 mm(如圖1A)。在掃描電鏡觀察分析中，此類孔隙分布很不均一，具有強烈的非均質(zhì)性。填隙物多為薄膜式膠結(jié)的綠泥石、再生式膠結(jié)的長石加大邊和綠泥石、方解石、高嶺石及黃鐵礦等。此類孔隙連通性好。

圖1 山西組儲層孔隙類型

2.2 次生孔隙

山西組砂巖儲層次生孔隙以溶蝕型次生孔隙為主［3］。

2.2.1 溶蝕粒間孔

溶蝕粒間孔是山西組砂巖儲集層的主要孔隙類型，砂巖中的殘余粒間孔隙在成巖過程中因部分碎屑和填隙物發(fā)生溶解、改造、擴大而形成。孔隙直徑一般在0.05～1.00 mm左右，溶解組分主要為長石、方解石、巖屑和綠泥石化碎屑(如圖1B)。

2.2.2 溶蝕粒內(nèi)孔

溶蝕粒內(nèi)孔在山西組較為發(fā)育，多見于長石及部分巖屑內(nèi)，其孔徑一般為0.02～0.10 mm，常與溶蝕粒間孔隙連通、伴生分布(如圖1C)。

2.2.3 鑄?？?/p>

山西組儲層鑄?？紫遁^少，主要有長石鑄?？紫叮淇紫吨睆揭话銥?.02～0.20 mm。掃描電鏡下觀察常發(fā)現(xiàn)砂巖中長石碎屑發(fā)生溶解，而包圍長石的綠泥石膜保留完好的現(xiàn)象。

2.2.4 微裂縫

山西組砂巖儲層中發(fā)現(xiàn)巖石破裂縫，縫寬約0.01～0.02 mm，大部分未被充填，分布具很強的不均一性(如圖1D)。

通過對志丹南部地區(qū)山西組鑄體薄片和掃描電鏡觀察分析，山西組砂巖儲層的鑄體薄片面孔率為3% ～11.5%，主要為殘余粒間孔、溶蝕孔，孔隙分布較均勻。

3 儲層物性特征

圖2 山西組孔隙度頻率分布直方圖

圖3 山西組滲透率頻率分布直方圖

物性特征是決定儲層儲集性能的關(guān)鍵，也是儲層重要的評價指標，其直觀表現(xiàn)為孔隙度和滲透率的大小。通過統(tǒng)計大量的物性測試分析資料得出:志丹南部地區(qū)山西組儲層孔隙度為1.07% ～8.54%，平均值為 5.19%;滲透率為0.036 9 ×10－3－0.725 6 ×10－3μm2，平均值為0.158 7 ×10－3μm2，屬于低孔、低滲儲層，儲集物性較差，如圖2、圖3所示。

圖4 山西組孔隙度與滲透率關(guān)系圖

山西組儲層孔隙度與滲透率關(guān)系如圖4所示，研究區(qū)山西組儲層孔隙度和滲透率具有較好的正相關(guān)性，即隨著孔隙度增加，滲透率也呈增加趨勢，為典型的孔隙型儲層［4］。

4 結(jié)語

通過對鄂爾多斯盆地志丹南部地區(qū)山西組砂巖儲層物性特征的研究，可以得出以下結(jié)論:

(1)山西組儲層砂巖巖石主要為巖屑石英砂巖和巖屑砂巖，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較高。

(2)山西組儲層在成巖過程中形成了多種孔隙類型，主要有殘余粒間孔、溶蝕孔、鑄?？缀臀⒘芽p。

(3)山西組儲層平均孔隙度為5.19%;平均滲透率為0.16×10－3μm2，二者具有較好的正相關(guān)性，屬于低孔、低滲儲層，儲集物性較差。

［1］紀友亮.油氣儲層地質(zhì)學［M］.東營:中國石油大學出版社.2009.

［2］朱筱敏.沉積巖石學［M］.北京.石油工業(yè)出版社.2008.

［3］成洪江，姜文斌，陳永進.鄂爾多斯盆地山西組低孔低滲儲層特征研究［J］.內(nèi)江科技.2012(9):157－158.

［4］廖友運，李文厚，王若谷.延長探區(qū)延153井古生界儲層物性特征及主控因素研究［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2010(07):168－170.