鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)上古生界主力氣層儲(chǔ)層微觀特征及綜合分類評(píng)價(jià)

銀曉

[摘 要]吳起-定邊地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中西部，盒8段、山1段為該地區(qū)主要含氣層位。大量實(shí)驗(yàn)分析與綜合地質(zhì)資料研究表明，該地區(qū)盒8段和山1段儲(chǔ)集層巖性以中-粗粒巖屑石英砂巖、中-細(xì)粒巖屑砂巖為主，儲(chǔ)層孔隙成因類型以粒間孔、巖屑溶蝕孔、晶間孔為主，屬于低孔、特低滲儲(chǔ)集層。與山1段相比，盒8段孔隙較發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙連通性更好，具有更好的孔滲條件。該地區(qū)上古生界儲(chǔ)層劃分為四類，采集樣品中盒8段Ⅰ-Ⅲ類儲(chǔ)集層占60%以上，山1段僅占37%。

[關(guān)鍵詞]吳起-定邊地區(qū)；上古生界；儲(chǔ)層特征；孔隙成因類型

中圖分類號(hào)：P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）20-0235-02

吳起-定邊地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中西部，北臨長(zhǎng)慶油田蘇里格氣田。近年，天然氣勘探表明，該區(qū)域發(fā)育上下古生界多套含氣地層，其中石盒子組盒8段、山西組山1段為主力含氣層位[1]。截止2013年底，吳起-定邊區(qū)域已完鉆多口天然氣探井，但試氣效果一直不理想，且產(chǎn)氣層位單一，多為盒8段、山1段。已有研究資料表明，山1段為曲流河三角洲前緣水下分流河道儲(chǔ)集層，盒8段為辨狀河三角洲前緣水下分流河道沉積儲(chǔ)集層[2]。為了加快吳起-定邊區(qū)域上古生界天然氣勘探步伐，提高該區(qū)域天然氣勘探成功率，有必要對(duì)該區(qū)域上古生界儲(chǔ)層微觀特征進(jìn)行深入研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)進(jìn)一步開(kāi)展儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)。

1 儲(chǔ)層微觀特征

1.1 儲(chǔ)集層巖石學(xué)特征

石盒子組盒8段儲(chǔ)集層巖性主要為中-粗粒巖屑石英砂巖、中-細(xì)粒巖屑砂巖，見(jiàn)少量中-粗粒石英砂巖，粗砂巖中常含礫，細(xì)粒砂巖中常含泥質(zhì)。其中，石英含量28%-86%，平均63%，巖屑含量5%-53%，平均23%，偶見(jiàn)長(zhǎng)石。分選性中等-好、部分分選差，磨圓度以次棱角狀、次圓狀為主。雜基以水云母、高嶺石、綠泥石為主，見(jiàn)少量凝灰?guī)r，含量1%-28%，平均7.7%。膠結(jié)物以硅質(zhì)為主，其次為鐵方解石、鐵白云石、菱鐵礦，含量0%-48%，平均6.4%。巖石一般為顆粒支撐，孔隙式、再生-孔隙式膠結(jié)，凹凸式接觸為主，少量長(zhǎng)線式接觸，普遍見(jiàn)石英次生加大。

山西組山1段儲(chǔ)集層巖性主要為中-細(xì)粒巖屑砂巖、中-粗粒巖屑石英砂巖，少量中-粗粒石英砂巖。其中，石英含量20%-81%，平均57%，巖屑含量7%-58%，平均27%。分選性中等-差，磨圓度以次棱角狀為主，部分棱角狀、次圓狀。雜基水云母、高嶺石為主，少量綠泥石，含量1%-30%，平均9%。膠結(jié)物以硅質(zhì)為主，其次為鐵方解石、鐵白云石，含量2%-18%，平均6%。巖石以顆粒支撐，凹凸式接觸為主，膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主，普遍見(jiàn)石英次生加大。

該地區(qū)石盒子組盒8段與山西組山1段儲(chǔ)集巖巖礦特征相近，僅在石英、巖屑、雜基含量上有所差異。相近的巖礦特征是因?yàn)閮烧叱练e物物源均來(lái)自盆地北部，并且沉積環(huán)境具有一定的繼承性[3，4]。而石英、巖屑及雜基含量上的差異主要是由于該區(qū)域在山西組山1沉積期遠(yuǎn)離物源區(qū)，更靠近前三角洲沉積區(qū)，水動(dòng)力更弱，沉積物明顆粒顯較細(xì)，分選性差，泥質(zhì)含量更高所致[6]。

1.2 儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能

1.2.1 孔隙類型

吳起-定邊地區(qū)上古生界儲(chǔ)層孔隙類型主要為粒間孔、巖屑溶蝕孔、晶間孔，其成巖作用收縮形成的收縮裂隙也較發(fā)育，此外見(jiàn)少量構(gòu)造微裂縫（圖1）。這些收縮裂隙、微裂縫主要起到孔隙之間的連通作用。40塊鑄體薄片鑒定結(jié)果表明，石盒子組盒8段孔隙較為發(fā)育，面孔率0-12%，平均3%；山西組山1段孔隙度發(fā)育較差，面孔率0-4%，平均僅1%。

因此，二疊系石盒子組盒8段、山西組山1段儲(chǔ)集層孔隙成因類型基本相同。但盒8段孔隙面孔率、孔隙半徑、孔隙大小分布均較山西組山1段好。鏡下薄片鑒定發(fā)現(xiàn)盒8段儲(chǔ)集巖粒間孔更為發(fā)育，而山1段儲(chǔ)集巖雜基含量相對(duì)高、顆粒接觸更為致密。這主要是由于盒8段儲(chǔ)集巖具有較高的石英含量，較低的巖屑、雜基含量，經(jīng)過(guò)后期成巖作用改造后粒間孔較發(fā)育；而山1段相對(duì)較低的石英含量，相對(duì)較高的巖屑、雜基含量，在成巖壓實(shí)過(guò)程中導(dǎo)致了孔隙的喪失。

1.2.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)40個(gè)樣品的壓汞分析數(shù)據(jù)，對(duì)吳起-定邊地區(qū)上古生界各組的喉道特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出：

二疊系石盒子組盒8段儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)較好，平均喉道半徑大，孔隙分選相對(duì)好，具有較低的排驅(qū)壓力，較高的最大進(jìn)汞效率和退汞效率。中值孔喉半徑0.042-0.854μm，平均0.303μm；中值壓力0.51-25.03 MPa，平均6.62 MPa；排驅(qū)壓力0.23-6.31 MPa，平均1.36 MPa；最大進(jìn)汞效率34.51%-97.19%，平均72.11%；退汞效率17.42%-62.85%，平均36.56%。

二疊系山西組山1段孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)較差，平均喉道半徑相對(duì)較低，具有相對(duì)較高的排驅(qū)壓力，較低的最大進(jìn)汞效率和退汞效率。中值孔喉半徑0.039-0.517μm，平均0.226μm；中值壓力1.057-28.967 MPa，平均9.534 MPa；最大進(jìn)汞效率32.72%-94.78%，平均55.076%；退汞效率19.65%-54.77%，平均26.67%。

1.2.3 物性特征

鄂爾多斯盆地上古生界天然氣砂巖儲(chǔ)集層主要為低孔、低滲致密性儲(chǔ)集層，且孔隙度、滲透率縱橫向變化大，非均質(zhì)性較強(qiáng)[6]。吳起—定邊地區(qū)上古生界砂巖氣藏儲(chǔ)層特征亦是如此（表1）。相對(duì)而言，盒8段孔滲條件較好，山西組山1段較差。

2 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)

2.1 儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)

目前對(duì)于低滲透氣層分類評(píng)價(jià)，還沒(méi)有完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)吳起-定邊地區(qū)上古生界已有井試氣結(jié)論和相應(yīng)氣層儲(chǔ)層特征，結(jié)合前人低滲透儲(chǔ)層劃分方法，以孔隙度、滲透率、中值吼道半徑、巖性等參數(shù)，對(duì)該地區(qū)上古生界氣藏儲(chǔ)集層進(jìn)行分類與評(píng)價(jià)，共分為四類[7，8]（表2）。

Ⅰ類儲(chǔ)層為該地區(qū)最好的儲(chǔ)層，在盒8、山1樣品中占14.3%、6.0%（表3）。巖性以粗-中粒巖屑石英砂巖和石英砂巖為主，砂巖中常含礫。儲(chǔ)集層孔滲條件最好，孔隙度大于8%，滲透率大于0.5×10-3μm2。Ⅱ類儲(chǔ)層為該地區(qū)較好儲(chǔ)層，在盒8、山1樣品中占16.1%、13.3%。巖性以中-粗粒巖屑石英砂巖和石英砂巖為主，孔滲條件較好，孔隙度6-4%，滲透率大于0.2×10-3μm2。Ⅲ類儲(chǔ)層為該地區(qū)較差儲(chǔ)集層，在盒8、山1樣品中占32.6%、17.7%。巖性以中粒、細(xì)粒巖屑石英砂巖、中-粗粒巖屑砂巖為主，孔隙度4-6%，滲透率大于0.1×10-3μm2。Ⅳ類儲(chǔ)層為該區(qū)域最差儲(chǔ)集層，在盒8、山1樣品中占37.0%、63.0%。層巖性多為細(xì)粒巖屑砂巖，且砂巖中常含泥質(zhì)，孔滲條件最差，孔隙度小于4%，滲透率小于0.1×10-3μm2。

3 結(jié)論

（1）吳起-定邊地區(qū)上古生界二疊系石盒子組盒8段、山西組山1段儲(chǔ)集層巖性均以中-粗粒巖屑石英砂巖、細(xì)粒巖屑砂巖為主，少量粗粒純石英砂巖。與山1段相比，盒8段儲(chǔ)集層砂巖石英含量較高，巖屑含量較低，磨圓度、分選性相對(duì)較好；

（2）該地區(qū)二疊系石盒子組盒8段、山西組山1段儲(chǔ)層孔隙成因類型均以粒間孔、巖屑溶蝕孔、晶間孔為主，屬于低孔、特低滲儲(chǔ)集層。與山1段相比，盒8段孔隙較發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙連通性更好，具有更高的孔隙度、滲透率；

（3）該地區(qū)上古生界儲(chǔ)層共劃分為四類，已采集樣品中，石盒子組盒8段Ⅰ-Ⅲ類儲(chǔ)集層可達(dá)到60%以上，山西組山1段Ⅰ-Ⅲ類儲(chǔ)集層僅占37%。

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