下寺灣油田延長組長6油層儲層成巖作用特征及對物性影響分析

袁廣金，宋思媛，付國民

（1.陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司，陜西西安710054；2.長安大學(xué)，陜西西安710054）

一、儲層巖石學(xué)特征

下寺灣油田長6油層組儲層巖石主要為細(xì)粒長石砂巖，碎屑中石英含量平均44.5%，長石中含量平均36.2%，巖屑平均含量約19.3%，巖屑主要以變質(zhì)巖巖屑為主，次為巖漿巖巖屑，填隙物含量平均為13.4%，雜基含量1-2%，膠結(jié)物主要為硅質(zhì)，粘土礦物、碳酸鹽巖、濁沸石等，碎屑分選中等，次棱角狀，顆粒支撐，孔隙膠結(jié)為主，多為線-凹凸接觸，總體成分成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等-較好。

二、長6油層成巖作用特征

通過鑄體薄片、掃描電鏡鑒定觀察及其X衍射分析，長6油層主要成巖作用內(nèi)心有：

壓實作用：包括機械壓實作用和化學(xué)壓溶作用，主要表現(xiàn)為：塑性顆粒的彎曲變形；部分礦物顆粒沿薄弱面破裂產(chǎn)生機械性裂紋等，長石、石英的次生加大。

膠結(jié)作用：主要為粘土礦物、碳酸鹽礦物、濁沸石礦物及其硅質(zhì)膠結(jié)，粘土礦物綠泥石相對含量65-70%，多為薄膜狀產(chǎn)出(圖1)，少數(shù)充填孔隙，包殼狀自生綠泥石能夠減緩壓實作用，總體對保存孔隙有利；伊利石及其以蒙混層、高嶺石含量較低，僅在部分井段產(chǎn)出（圖2），對儲層孔隙影響有限。碳酸鹽礦物膠結(jié)是主要的膠結(jié)類型，常見有方解石及其含鐵方解石交代及其充填孔隙，特別是成巖晚期形成的鐵方解石膠結(jié)使儲層嚴(yán)重致密化。硅質(zhì)膠結(jié)主要表現(xiàn)為石英的次生加大及其自生石英晶體充填孔隙。濁沸石的膠結(jié)不發(fā)育，僅局部見及，由于濁沸石易溶解，其形成的溶蝕孔隙對總體面孔率貢獻較大。

溶蝕作用：主要為粒間膠結(jié)物溶蝕及其長石的粒內(nèi)溶蝕（圖3、圖4），早期方解石及其濁沸石膠結(jié)物易于溶解，局部發(fā)育鑄?？祝砥阼F方解石及其硅質(zhì)溶解程度低。溶解作用程度是該區(qū)儲層質(zhì)量改善的主要因素。溶蝕作用表現(xiàn)為多期，常見早期溶蝕孔隙被自生綠泥石、石英晶體充填，或者鐵方解石沿長石溶蝕縫充填及膠結(jié)。鄂爾多斯中新生代盆地演化表明，白堊紀(jì)晚期伴隨烴類生成而產(chǎn)生的有機酸對儲層溶蝕是主要的成巖事件，極大改善了儲層質(zhì)量。

圖2 伊利石及綠泥石膠結(jié)物（評 156井，710.50 m，長 61）

圖3 溶蝕沸石粒間孔隙（評 156井，652.10 m，長 62）

圖4 溶蝕長石粒內(nèi)孔隙（評 158井，679.50 m，長 63）

三、儲層成巖階段劃分

結(jié)合鄂爾多斯中新生代盆地演化古溫標(biāo)、有機地化指標(biāo)，及其長6油層組成巖自生礦物產(chǎn)狀、孔隙類型對成巖階段進行劃分。該區(qū)長6油層總體處于晚成巖A期，主要依據(jù)為：

研究區(qū)長6流體包裹體樣品的分析確定古地溫為115℃左右；鏡煤反射率Ro介于0.7%～0.9%之間，Tmax為450℃左右（表1），表明該區(qū)長6油層組有機質(zhì)處于成熟階段；粘土礦物主要以綠泥石為主，約65-75%，伊/蒙混層平均含量約為11%，少量高嶺石、伊利石，I/S混層中的蒙皂石（S）的含量介于15~20%，為有序混層帶；石英次生加大多為Ⅰ級，少見Ⅱ級，碳酸鹽膠結(jié)物以方解石為主，少量含鐵方解石充填次生溶孔，粒間溶孔、長石粒內(nèi)溶孔發(fā)育，但仍以殘余粒間孔為主，微裂縫不發(fā)育。以上說明長6油層組砂巖儲層成巖作用一般已進入晚成巖A期左右。

四、成巖作用對儲層物性影響

1、壓實作用導(dǎo)致孔隙急劇減少

長6油層組壓實作用較強，柔軟礦物多擠壓變形，部分雜基化，與剛性石英等形成較致密結(jié)構(gòu)，根據(jù)經(jīng)驗公式計算[6]，原始孔隙度約為35-40%，巖石作用減少孔隙20%左右，特別是泥質(zhì)含量較高的砂體，壓實作用幾乎使孔隙喪失殆盡。在局部分流主河道，砂體疊置厚度大，綠泥石薄膜極為發(fā)育，這在一定程度減緩壓實作用。

2、膠結(jié)作用是儲層物性變差關(guān)鍵因素

研究區(qū)長6油層膠結(jié)作用總體中等至較強，主要為粘土礦物膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)就、濁沸石膠結(jié)及其硅質(zhì)膠結(jié)，各類膠結(jié)作用使儲層孔隙度平均減少15%左右，個別鈣質(zhì)砂巖鐵方解石膠結(jié)物含量25%以上，充填孔隙及其交代長石，形成致密砂巖。在各類膠結(jié)物中，粘土礦物中綠泥石含量較高，常充填孔隙及其作為碎屑包殼產(chǎn)出，使孔隙減少2-3%左右，但同時減緩壓實作用，其總體對保存孔隙有利，伊利石、高嶺石含量甚微，影響有限；濁沸石膠結(jié)物僅部分井層見及，不普遍，多被成巖晚期有機酸溶蝕，呈溶蝕殘余結(jié)構(gòu)，發(fā)育膠結(jié)物溶蝕孔，總體有利儲層改善，硅質(zhì)膠結(jié)在較大程度上減少粒間孔隙，個別自生石英充填長石粒內(nèi)孔隙，減少孔隙1-3%左右；碳酸鹽膠結(jié)物減少孔隙3-5%左右，是儲層致密的主要因素，統(tǒng)計表明（圖5、圖6）碳酸鹽含量大于5%以上，隨碳酸鹽含量增大，孔隙度及其滲透率急劇下降。在各類碳酸鹽礦物中，成巖晚期的鐵方解石膠結(jié)，充填早期次生孔隙，難于溶解，是儲層致密化的主要原因[7]。

3、溶蝕作用有效地改善了儲層物性

長6油層組次生孔隙主要有溶蝕粒間孔、溶蝕粒內(nèi)孔及濁沸石溶蝕孔，微量溶蝕裂隙孔，總體含量2.5%，約為面孔率35-45%，是其主要的儲集空間類型。溶蝕作用主要發(fā)生在早成巖A、B期及晚成巖A期，總共為3期，晚白堊紀(jì)隨烴類充注，有機酸對儲層溶蝕產(chǎn)生次生溶孔對儲層物性改善起至關(guān)總要作用，形成有效儲層，總體增加2-5%孔隙。

五、結(jié)論

長6儲層成巖后生作用主要有壓實作用、膠結(jié)作用及溶蝕作用等；破壞性成巖作用主要為壓實壓溶作用、膠結(jié)作用，是降低物性的主要原因，建設(shè)性成巖作用主要為溶蝕作用，產(chǎn)生溶蝕粒間孔、溶蝕粒內(nèi)孔，極大改善儲層質(zhì)量；成巖晚期的鐵方解石膠結(jié)，充填早期次生孔隙，難于溶解，是儲層致密化的主要原因。

［1］鄭榮才,耿威.鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)長6砂巖成巖作用與成巖相研究[J]，巖性油氣藏，2007，19（2）1-8.

[2]朱國華.陜北濁沸石次生孔隙砂體的形成與油氣的關(guān)系[J].石油學(xué)報，1985,6（1）1-8.

[3]楊曉萍，裘擇楠.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組濁沸石的形成機理、分布規(guī)律與油氣關(guān)系[J].沉積學(xué)報.2002,20(4)：628-632.

[4]朱國華.碎屑巖儲集層孔隙的形成、演化和預(yù)測［J］.沉積學(xué)報,1992,10(3):114-123.