蘇里格氣田二疊系盒8段巖石學(xué)特征及其對儲層物性的影響

羅亞婷，陳占軍

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

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蘇里格氣田二疊系盒8段巖石學(xué)特征及其對儲層物性的影響

羅亞婷，陳占軍

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

[摘要]利用普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等多種分析資料對蘇里格氣田東中西三個區(qū)塊盒8段儲層的巖石學(xué)特征進(jìn)行系統(tǒng)對比分析。研究發(fā)現(xiàn)，由于鄂爾多斯盆地北部物源的差異決定了蘇里格氣田不同區(qū)塊巖石類型、碎屑組分、巖屑類型等都存在一定的差異，具體表現(xiàn)為：(1)西區(qū)主要由石英砂巖和巖屑石英砂巖組成；東區(qū)主要由巖屑砂巖和巖屑石英砂巖組成；中區(qū)巖屑石英砂巖比重最大。(2)自西向東，石英類含量減小，巖屑類含量增加。(3)東區(qū)巖漿巖巖屑、其它變質(zhì)巖巖屑和其它巖屑類明顯多于中西區(qū)；而中西區(qū)石英巖含量明顯多于東區(qū)。在此基礎(chǔ)上分析了碎屑組分及填隙物組分對儲層物性的影響。

[關(guān)鍵詞]蘇里格氣田;巖石學(xué)特征;盒8段;不同區(qū)塊

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地西北部,勘探面積約 4×104km2,是致密砂巖氣藏的典型代表，開發(fā)主力含氣層段為上古生界二疊系山西組山1段和石盒子組盒8段[1]- [2]。對于蘇里格氣田儲層的特征，眾多研究者已經(jīng)做了大量的工作[3]- [9]，但對蘇里格氣田三個區(qū)塊的儲層特征進(jìn)行綜合對比分析研究較少。因此,本文對不同區(qū)塊儲層巖石學(xué)特征進(jìn)行了對比研究，這對深入認(rèn)識蘇里格氣田不同區(qū)塊儲層特征的差異和指導(dǎo)氣田開發(fā)具有重大意義。

1物源特征

據(jù)前人研究[10]- [13]，一致認(rèn)為蘇里格氣田物源主要來自鄂爾多斯盆地北部的陰山古陸，方向總體為由北向南，但西北方向和東北方向的物源特征又有所差異，主要表現(xiàn)為西部屬于富石英物源區(qū)，東部屬于貧石英物源區(qū)。

2巖石學(xué)特征

砂巖巖石學(xué)特征的研究是砂巖儲層特征研究的基礎(chǔ)。巖石學(xué)特征主要包括砂巖的類型、砂巖骨架顆粒成分及其特征、填隙物成分及其特征等。由于鄂爾多斯盆地北部東西區(qū)物源的差異性，決定了蘇里格氣田不同區(qū)塊巖石類型和礦物組分組成比重的不同。

2.1巖石類型

本次研究根據(jù)研究區(qū)828塊鑄體薄片鑒定資料進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明蘇里格氣田主要由石英砂巖、巖屑石英砂巖和巖屑砂巖三種巖石類型組成，但不同區(qū)帶盒8段儲層的主要儲集巖性又有所不同。具體表現(xiàn)為西區(qū)主要由石英砂巖和巖屑石英砂巖組成(分別為60.27%和33.9%)，少量巖屑砂巖(5.82%)；東區(qū)主要由巖屑砂巖和巖屑石英砂巖組成(分別為47.21%和45.06%)，少量石英砂巖(7.73%)；中區(qū)巖屑石英砂巖比重最大(56.95%)，其次為巖屑砂巖和石英砂巖(分別為21.85%和21.19%)(圖1)。

圖1　蘇里格氣田不同區(qū)塊盒8段儲層的巖石類型

2.2碎屑成分

蘇里格氣田盒8段儲層碎屑成分主要為石英類(包括石英、隧石及石英巖)，次為巖屑組分，長石類(長石與花崗巖)含量極少，在三個區(qū)帶中均不超過1%。不同區(qū)帶砂巖的骨架礦物成分含量存在一定差異。其中，西區(qū)盒8段砂巖中剛性碎屑石英類的含量(平均值為77.69%)高于中區(qū)及東區(qū)盒8段砂巖(平均值分別為67.68%和65%)；而東區(qū)盒8段砂巖中巖屑的含量(平均值為20.96%)高于中區(qū)及西區(qū)盒8段砂巖(平均值分別為14.76%和9.75%)(表1)?？傮w來說，具有自西向東，石英類含量減小，巖屑類含量增加的特征。

表1　蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲層的碎屑成分組成表

2.3巖屑類型

蘇里格氣田盒8儲層砂巖中巖屑組份以巖漿巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑(包括石英巖和其它變質(zhì)巖屑)為主，其次為沉積巖巖屑和其它巖屑(包括云母類和蝕變巖屑等)。

通過統(tǒng)計對比發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)帶砂巖的巖屑類型和巖屑含量均存在一定差異。具體來說，東區(qū)巖漿巖巖屑、其它變質(zhì)巖巖屑和其它巖屑類明顯多于中西區(qū)；而中西區(qū)石英巖含量明顯多于東區(qū)。東區(qū)巖屑總含量最多(平均值為24.95%)，其次為中區(qū)(平均值為21.53%)，西區(qū)最少(平均值為14.65%)(表2，圖2)。

表2　蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲層的

圖2　蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲層的巖屑類型

2.4填隙物組分

通過統(tǒng)計研究區(qū)828塊薄片鑒定資料，發(fā)現(xiàn)蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段砂巖填隙物類型基本相同，且均以水云母、高嶺石、硅質(zhì)為主，其次為碳酸鹽類、綠泥石和其它類(包括凝灰質(zhì)，泥鐵質(zhì)，黃鐵礦等)。但不同區(qū)帶填隙物總體含量不同，其中，中區(qū)填隙物總含量最多(平均值為17.17%)，其次為東區(qū)(平均值為13.14%)，西區(qū)最少(平均值為12.6%)(表3，圖3)。

表3　蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲層的

圖3　蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲層的填隙物類型組成表

2.5巖石結(jié)構(gòu)特征

蘇里格氣田不同區(qū)帶盒8段儲集砂巖以中-粗粒結(jié)構(gòu)為主, 主要粒徑區(qū)間分布 0.3～1.0 mm 范圍內(nèi)。顆粒分選中等-較好, 磨圓度主要為次棱角或次圓狀, 顆粒間以線接觸為主, 少數(shù)呈點-線接觸或凹凸?fàn)罱佑|; 膠結(jié)類型以孔隙式為主。

3巖石學(xué)特征對儲層物性的影響

3.1碎屑組分對儲層物性的影響

根據(jù)研究區(qū)828塊薄片鑒定資料分析表明,蘇里格氣田不同區(qū)塊盒8段儲層砂巖的面孔率與砂巖的塑性巖屑含量呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系,與其石英含量呈明顯正相關(guān)關(guān)系(圖4)。

東區(qū)

中區(qū)

西區(qū)

3.2填隙物組分對儲層物性的影響

膠結(jié)作用產(chǎn)生的膠結(jié)物對儲層的改造具有雙重性質(zhì)。一方面粘土礦物的晶間孔對儲層的孔隙體積有很大貢獻(xiàn)(圖5A)，此外大多數(shù)早成巖階段生成的膠結(jié)物,可以抑制壓實作用的進(jìn)行,從而對原生孔隙具有保持作用[14](圖5B,C)。另一方面，填隙物常常通過占據(jù)孔隙和吼道的空間，降低儲集層的物性(圖5D,E,F)。

A.蘇東32-46井，2 898.78 m，高嶺石晶間孔B.蘇東38-46井，2 995.40 m，綠泥石膜及粒間孔C.蘇14井，3 478 m，石英次生加大及粒間孔，圖片來源：王雅楠[15]

D.統(tǒng) 29井，2 727.79 m，葉片狀綠泥石堵塞孔喉，圖片來源：蘇楠[9]E.蘇47-2-42井，3 615.3 m，硅質(zhì)膠結(jié)物發(fā)育，堵塞孔喉F.蘇38-16-5井，3304.54m，致密鈣質(zhì)膠結(jié)，圖片來源：王曉方[16]

圖5蘇里格氣田填隙物組分特征

4結(jié)語

(1)蘇里格氣田不同區(qū)塊二疊系盒8段儲層巖石類型不同。具體表現(xiàn)為西區(qū)主要由石英砂巖和巖屑石英砂巖組成；東區(qū)主要由巖屑砂巖和巖屑石英砂巖組成；中區(qū)巖屑石英砂巖比重最大。

(2)西區(qū)盒8段砂巖中剛性碎屑石英類的含量高于中區(qū)及東區(qū)盒8段砂巖；而東區(qū)盒8段砂巖中巖屑的含量高于中區(qū)及西區(qū)盒8段砂巖。

(3)東區(qū)盒8段砂巖巖漿巖巖屑、其它變質(zhì)巖巖屑和其它巖屑類明顯多于中西區(qū)；而中西區(qū)石英巖含量明顯多于東區(qū)。

(4)不同區(qū)帶盒8段砂巖填隙物類型基本相同，且均以水云母、高嶺石、硅質(zhì)為主；但不同區(qū)帶填隙物總體含量不同，其中，中區(qū)填隙物總含量最多，其次為東區(qū)，西區(qū)最少。

(5)碎屑組分及填隙物組分對儲層物性的影響：砂巖的塑性巖屑含量與面孔率呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系,石英含量與面孔率呈明顯正相關(guān)關(guān)系；填隙物組分對儲層的改造具有雙重性質(zhì),既可對儲層孔隙起保護(hù)作用,也可堵塞孔喉,降低儲層物性。

參考文獻(xiàn)

[1] 何自新,付金華,席勝利，等. 蘇里格大氣田成藏地質(zhì)特征[J].石油學(xué)報. 2003, 24(2):6-12.

[2] 楊華,魏新善.鄂爾多斯盆地蘇里格地區(qū)天然氣勘探新進(jìn)展[J].天然氣工業(yè).2007,27(12):6-11.

[3]謝慶賓,譚欣雨,高霞，等.蘇里格氣田西部主要含氣層段儲層特征[J].巖性油氣藏.2014,26(4):57-65.

[4]周妍,孫衛(wèi),馬永平.蘇里格氣田蘇120井區(qū)盒8段儲層特征研究[J].石油化工應(yīng)用. 2013, 32(3):42-46.

[5]李文厚,魏紅紅,趙虹等.蘇里格廟地區(qū)二疊系儲層特征及有利相帶預(yù)測[J].西北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002, 32(4):335-340.

[6]周鍇,孫衛(wèi),王博，等.蘇里格氣田東區(qū)盒8-山1段儲層巖石學(xué)特征及其對儲層物性的影響[J].石油化工應(yīng)用. 2014, 33(10):71-80.

[7]陳兆榮.鄂爾多斯盆地蘇里格氣田北部盒8段和山1段儲層特征研究[D].成都理工大學(xué).2009.

[8]李冠楠. 蘇里格氣田西區(qū)蘇48區(qū)盒8、山1段儲層特征研究[D].西北大學(xué).2012.

[9]蘇楠. 鄂爾多斯盆地蘇里格氣田東區(qū)下石盒子組盒 8 段沉積相和儲層特征研究[D].成都理工大學(xué).2011.

[10] 楊華, 付金華,劉新社，等.蘇里格大型致密砂巖氣藏形成條件及勘探技術(shù)[J].石油學(xué)報. 2012, 33(1):27-35.

[11]董桂玉.蘇里格氣田上古生界氣藏主力含氣層段有效儲集砂體展布規(guī)律研究[D].成都理工大學(xué).2009.

[12] 李易隆,賈愛林,何東博.致密砂巖有效儲層形成的控制因素[J].石油學(xué)報.2013,34(1):71-81.

[13]羅靜蘭,魏新善,姚涇利，等.物源與沉積相對鄂爾多斯盆地北部上古生界天然氣優(yōu)質(zhì)儲層的控制[J].地質(zhì)通報.2010,29(6):811-820.

[14]黃思靜,黃培培,王慶東，等.膠結(jié)作用在深埋藏砂巖孔隙保存中的意義[J].巖性油氣藏.2007,19(3):7-13.

[15]王雅楠,李達(dá),齊銀，等.蘇里格氣田蘇14 井區(qū)盒8 段儲層成巖作用與孔隙演化[J].斷塊油氣田.2011,18(3):297-300.

[16]王曉方.蘇里格氣田上古生界優(yōu)質(zhì)儲層成巖作用研究[D].西北大學(xué).2005.

[收稿日期]2015-09-28

[作者簡介]羅亞婷(1990-)，女，陜西西安人，在讀碩士研究生，主攻方向：礦產(chǎn)普查與勘探。

[中圖分類號]TE122.2+3

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)01-0236-03