鄂爾多斯盆地南部馬六段儲(chǔ)層特征

摘 要：在近年來(lái)對(duì)鄂爾多斯盆地的油氣勘探中，我們認(rèn)識(shí)到下組合具有較好的成藏潛力。因此以鄂爾多斯盆地南部為研究對(duì)象，通過(guò)野外勘察，巖芯調(diào)查，薄片鑒定，測(cè)試分析等技術(shù)手段，系統(tǒng)的研究了研究區(qū)馬六段的儲(chǔ)層特征。研究認(rèn)為：研究區(qū)儲(chǔ)層屬低孔儲(chǔ)層、低滲透儲(chǔ)層，孔隙度以0.5%～1%為主，滲透率主要集中分布于0.005～0.001×10-3um2和>0.05×10-3um2兩個(gè)區(qū)間。白云巖儲(chǔ)層隨孔隙度的增加，滲透率也在增加，二者協(xié)同性好，孔隙間能形成良好的溝通渠道，可成為較好的儲(chǔ)層類(lèi)型。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地南部；馬六段；儲(chǔ)層特征

前言

近年對(duì)鄂爾多斯盆地的研究愈發(fā)深入，但對(duì)盆地南部的認(rèn)識(shí)尚顯薄弱，其實(shí)盆地南部的油氣潛力不可小覷。盆地奧陶系中組合多個(gè)層段均可形成有效的“生儲(chǔ)蓋”組合[1]，有很好的成藏潛力，下組合成藏潛力亟待下一步探索。因?yàn)槟喜康挠蜌饪碧接袧摿?，但未取得進(jìn)展，因此有了這篇“鄂爾多斯盆地南部馬六段成巖作用及儲(chǔ)層特征”。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

根據(jù)鄂爾多斯盆地構(gòu)造及古地理發(fā)育特征，可將盆地構(gòu)造演化歷史劃分為晚元古代坳拉谷、早古生代淺海臺(tái)地、晚古生代濱海平原、中生代內(nèi)陸盆地和新生代周邊斷陷五個(gè)階段[2]。

早古生代鄂爾多斯盆地和華北地區(qū)一樣，古地貌地勢(shì)呈中間高、東西兩側(cè)低、北高南低的態(tài)勢(shì)。奧陶紀(jì)末，加里東運(yùn)動(dòng)使全區(qū)抬升，風(fēng)化剝蝕了相應(yīng)的志留系、泥盆系及下石炭統(tǒng)地層，沉積中斷一億年以上，形成奧陶系頂部風(fēng)化殼。

2 巖石學(xué)特征

2.1 晶粒結(jié)構(gòu)白云巖

晶粒結(jié)構(gòu)白云巖是指不保存原巖結(jié)構(gòu)的白云巖，盆地南部馬六段該類(lèi)白云巖以細(xì)晶白云巖居多，少數(shù)為中-細(xì)晶結(jié)構(gòu)或粉-細(xì)晶結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），晶體多呈半自形-自形，晶體邊界平直，晶體間多為貼面接觸，晶體邊緣往往較中心干凈，在反射光下，可見(jiàn)白云石晶體間被有機(jī)質(zhì)充填，表明曾經(jīng)歷過(guò)油氣充注過(guò)程。該類(lèi)巖石通常發(fā)育晶間孔、晶間溶孔及溶孔，甚至形成溶渣狀晶間孔，因此，該類(lèi)巖石面孔率較高，溶蝕作用發(fā)育時(shí)面孔率更高，是馬六段白云巖型儲(chǔ)層的主力儲(chǔ)集巖石。

2.2 殘余結(jié)構(gòu)白云巖

具殘余結(jié)構(gòu)的白云巖主要為殘余砂屑白云巖，白云石達(dá)細(xì)晶級(jí)，白云石晶體表面較臟，晶體半自形，晶體邊界非直面，彼此近貼面接觸，殘余晶間孔周邊白云石具亮邊，白云石晶體間可見(jiàn)黑色有機(jī)質(zhì)充填，這類(lèi)白云巖發(fā)育少量晶間孔，面孔率1%～2%（圖2），可成為有效儲(chǔ)層。另外一類(lèi)具殘余結(jié)構(gòu)白云巖為殘余藻紋層殘余砂屑白云巖，白云石晶體細(xì)晶級(jí)，晶體半自形，晶體邊界曲面-直面，晶體近貼面接觸，殘余砂屑間多為亮晶白云石膠結(jié)，可見(jiàn)顏色稍暗的殘余藻紋層，該類(lèi)巖石較少見(jiàn)晶間孔。殘余結(jié)構(gòu)白云巖表明馬六段沉積時(shí)應(yīng)為相對(duì)高能的環(huán)境，該巖石系砂屑灰?guī)r或藻紋層砂屑灰?guī)r經(jīng)白云巖化作用改造而成。

3 儲(chǔ)集空間

對(duì)盆地南部馬六段所遇白云巖剖面陜西千陽(yáng)大橋奧陶系剖面、淳探1井、淳2井以及旬探1井34塊鑄體薄片進(jìn)行觀察，見(jiàn)孔薄片30片，遇孔率88.23%，主要為晶間孔、晶間溶孔、溶縫和裂縫，它們遇孔率分別為52.9%、17.6%、8.8%和8.8%，這說(shuō)明白云巖化作用形成的白云巖晶間孔，以及在此基礎(chǔ)上經(jīng)大氣淡水改造的晶間溶孔是主要的孔隙類(lèi)型，伴有溶縫和裂縫共同構(gòu)成了盆地南部馬六段的孔隙系統(tǒng)。各種孔隙分布頻率如圖3所示。

3.1 晶間孔

晶間孔是盆地南部?jī)?nèi)白云巖儲(chǔ)層中主要儲(chǔ)集空間之一，發(fā)育于粉-細(xì)晶白云巖、細(xì)晶白云巖和殘余生屑粉晶云巖中。大多數(shù)白云石鑲嵌狀接觸，晶間孔細(xì)小?？紫吨饕植加谧孕味容^好的晶體之間，白云石晶粒越大，晶間孔越發(fā)育。顯微鏡下，見(jiàn)晶間孔多呈三角形或規(guī)則多邊形，為不均勻斑狀分布或零星分布。部分被自生石英、方解石、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)（瀝青）等后生礦物充填，面孔率最大可達(dá)5%。

3.2 溶孔

因受到不同因素的溶蝕作用而形成的不規(guī)則孔隙，是盆地南部碳酸鹽巖另一重要的次生孔隙類(lèi)型。研究區(qū)內(nèi)經(jīng)早期淡水溶蝕和晚成巖階段的埋藏巖溶作用，部分白云石晶粒被溶蝕，形成分布不均勻晶間溶孔，局部溶孔被后期的細(xì)-中晶方解石、白云石等充填。其中，部分溶孔又經(jīng)進(jìn)一步溶蝕改造成為更大的晶間溶孔，擴(kuò)大后的溶孔邊緣不規(guī)則，可連通之前鄰近的分散的溶孔，有的甚至可達(dá)溶洞級(jí)別，孔隙率最大可達(dá)10%，大大提高了孔隙率，成為良好的儲(chǔ)集空間。

3.3 溶縫

溶縫與盆地內(nèi)地層的抬升暴露有關(guān)，地層暴露于地表遭受風(fēng)化淋濾，流體在構(gòu)造作用產(chǎn)生的破裂縫中流動(dòng)，使裂縫兩側(cè)巖石組分遭受溶蝕，顯微鏡下具有明顯的溶蝕痕。其形態(tài)彎曲，數(shù)量不等，寬窄不一，通常為交錯(cuò)分布的網(wǎng)狀造型，常與溶孔伴生。隨著地層再度沉積埋藏，溶縫部分被后生方解石充填成為方解石脈或部分被殘存的鐵泥質(zhì)、自生石英等物質(zhì)充填，在一定程度上阻礙了流體的滲流，降低了孔滲率。

4 物性特征

鄂爾多斯盆地馬六段沉積在全盆地多為厚層塊狀的灰?guī)r，但在盆地西南部局部區(qū)域因特殊的沉積環(huán)境而發(fā)生白云巖化，形成了一套白云巖儲(chǔ)集體。對(duì)陜西岐山苜蓿河馬六段和陜西千陽(yáng)馬六段的白云巖分別采集樣品進(jìn)行分析，同時(shí)收集長(zhǎng)慶油田淳2井馬六段分析測(cè)試結(jié)果，共38組數(shù)據(jù)，來(lái)研究盆地南部礁灘的潛力?？傮w而言，盆地南部馬六段孔隙度、滲透率均好于生物礁（灘），屬于低孔低滲型儲(chǔ)層，在這套白云巖內(nèi)可見(jiàn)殘存藻絲體，實(shí)質(zhì)為藻礁（灘）白云巖化的結(jié)果。主要物性特征如下。

4.1 孔隙度

研究南緣馬六段白云巖孔隙度數(shù)據(jù)共38個(gè)，其中剖面6個(gè)，鉆井32個(gè)，最大值12.1%，最小值0.2%，平均值1.54%。從測(cè)試數(shù)據(jù)所做的頻率分布圖來(lái)看，0.5%～1%之間的數(shù)據(jù)19個(gè)，占50%，介于1%～2%的數(shù)據(jù)7個(gè)，占18.4%，>2%的數(shù)據(jù)有6個(gè)，出現(xiàn)頻率15.8%，其余孔隙度<0.1%，出現(xiàn)頻率為15.8%（圖4），這表明盆地南部馬六段白云巖孔隙度比礁灘型儲(chǔ)層孔隙度高，但比較而言相對(duì)偏低，屬低孔儲(chǔ)層。

4.2 滲透率

受樣品限制，4個(gè)樣品未測(cè)到滲透率值，且有4個(gè)樣因裂縫影響，滲透率值異常，剔除這些數(shù)值，馬六段白云巖滲透率最大2.914×10-3um2，最小0.001×10-3um2，平均0.266×10-3um2。從所做的滲透率頻率統(tǒng)計(jì)直方圖來(lái)看，白云巖滲透率主要集中分布于于0.005～0.001×10-3um2和>0.05×10-3um2兩個(gè)區(qū)間，前者出現(xiàn)頻率35.3%，后者41.2%，其余分布于二者之間（圖5）。這表明盆地南部馬六段白云巖滲透率相對(duì)礁灘而言要高，但相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層偏低，屬于低滲透儲(chǔ)層，具有一定的勘探潛力。

4.3 孔滲關(guān)系

剔除地表因溶蝕改造明顯的樣和裂縫導(dǎo)致滲透率異常的樣品，共有29組有效的孔隙度-滲透率對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，做出二者關(guān)系圖（圖6），以分析儲(chǔ)層的相關(guān)特征。

從所做的關(guān)系圖來(lái)看，二者指數(shù)相關(guān)，相關(guān)性較好，相關(guān)度0.25，且投點(diǎn)比較集中，這表明白云巖儲(chǔ)層隨孔隙度的增加，滲透率也在增加，二者協(xié)同性好，孔隙間能形成良好的溝通渠道，可成為較好的儲(chǔ)層類(lèi)型，值得進(jìn)一步關(guān)注，深入探究。

參考文獻(xiàn)

[1]楊華，包洪平.鄂爾多斯盆地奧陶系中組合成藏特征及勘探啟示[J].天然氣工業(yè)，2011，12：11-20+124.

[2]吉海龍.鄂爾多斯蘇里格地區(qū)上古生界儲(chǔ)層沉積相與砂體分布研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），2007.