鄂爾多斯盆地紅河油田長(zhǎng)8油層組致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因機(jī)制

王付斌，尹 偉，陳純芳

(1.中國(guó)石化 華北油氣分公司 勘探管理部，鄭州 450006； 2.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083)

?

鄂爾多斯盆地紅河油田長(zhǎng)8油層組致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因機(jī)制

王付斌1，尹 偉2，陳純芳2

(1.中國(guó)石化 華北油氣分公司 勘探管理部，鄭州 450006； 2.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083)

鄂爾多斯盆地紅河油田長(zhǎng)8油層組儲(chǔ)層物性普遍具有低滲—致密特征，但局部發(fā)育儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”(即相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層)，并控制著油氣富集高產(chǎn)，因此，開(kāi)展儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因機(jī)制研究對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)意義重大。通過(guò)大量巖石薄片、鑄體薄片、陰極發(fā)光、掃描電鏡、熒光薄片等的系統(tǒng)觀察與統(tǒng)計(jì)，結(jié)合儲(chǔ)層礦物組成、膠結(jié)物含量、物性測(cè)試分析，從沉積建造到成巖改造開(kāi)展了儲(chǔ)層物性影響因素的全過(guò)程分析，剖析沉積、成巖、破裂及油氣侵位作用對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的影響。結(jié)果表明，沉積作用是控制致密砂巖儲(chǔ)層物性的第一位因素，奠定了致密砂巖儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，并控制了其原始物性；成巖作用控制了致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙演化，其中建設(shè)性成巖作用控制了儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的發(fā)育，并最終控制了孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布；裂縫大大提高了致密砂巖儲(chǔ)層滲流能力，并最終控制了裂縫—孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布；油氣侵位抑制了膠結(jié)作用的進(jìn)行，是致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”重要的保持機(jī)制。

儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”； 沉積作用；成巖作用；油氣侵位；長(zhǎng)8油層組；紅河油田；鄂爾多斯盆地

1 研究區(qū)概況

紅河油田是中國(guó)石化近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)億噸級(jí)大油田，探明儲(chǔ)量近2.0×108t，位于鄂爾多斯盆地西南緣鎮(zhèn)涇地區(qū)(圖1)，其主力層系為上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組(下文簡(jiǎn)稱長(zhǎng)8)，其中長(zhǎng)81小層為最重要的產(chǎn)油層[1]。長(zhǎng)81主要為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，以細(xì)砂巖、中砂巖為主，平均孔隙度為8.7%，平均滲透率為0.2×10-3μm2，為典型的致密砂巖儲(chǔ)層[2]。原油主要來(lái)自長(zhǎng)7底部張家灘頁(yè)巖[3]。探明儲(chǔ)量普遍具有“含油面積大，儲(chǔ)量豐度低，儲(chǔ)層普遍低滲-致密，無(wú)統(tǒng)一油水邊界”等特征[4-5]，但局部發(fā)育儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”(即相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層)，并控制著油氣的富集高產(chǎn)[6-8]，因此，儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因機(jī)制及分布制約著本區(qū)致密砂巖油的規(guī)?？碧胶托б骈_(kāi)發(fā)。本文以沉積—成巖為主線，結(jié)合破裂與油氣侵位開(kāi)展致密砂巖儲(chǔ)層物性影響因素的全過(guò)程分析，旨在揭示紅河油田長(zhǎng)8致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的成因機(jī)制，為儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)提供地質(zhì)依據(jù)。

2 致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因機(jī)制

前人對(duì)延長(zhǎng)組致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”成因開(kāi)展了大量基礎(chǔ)研究工作，包括成巖作用與油氣侵位對(duì)儲(chǔ)層物性的影響[9]，綠泥石成因類型、形成環(huán)境及對(duì)儲(chǔ)層孔隙的影響[10-13]，儲(chǔ)層致密化的成因及孔隙演化史[14-15]，砂巖類型及礦物含量對(duì)儲(chǔ)層物性的影響[16]，裂縫期次、方向及成因機(jī)制[17-20]。不難看出，前人成果多集中在影響致密砂巖儲(chǔ)集物性的單一因素研究，很少?gòu)某练e(作用)建造、成巖(作用)改造、裂縫(作用)改善、油氣侵位(保持作用)等影響儲(chǔ)層物性演化的全過(guò)程剖析致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”形成機(jī)制。

圖1 紅河油田位置、探明儲(chǔ)量及典型鉆井分布Fig.1 Location and distribution of proved reserves and typical wells in Honghe oil field

2.1 沉積作用

沉積作用造就了致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)(即砂巖粒度、含量、成分、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造)，并奠定了后期成巖演化的物質(zhì)基礎(chǔ)，是研究區(qū)影響致密砂巖儲(chǔ)層物性的首要因素。在強(qiáng)水動(dòng)力條件下形成的砂巖，其粒度越粗、成分成熟度越高，分選越好，其儲(chǔ)層的物性就越好，指示了沉積作用對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層原始物性的控制和影響。紅河油田長(zhǎng)8主要發(fā)育西南物源辮狀河三角洲砂體，主要為三角洲前緣水下分流河道砂體，其次為河口壩砂體，不同沉積作用形成的沉積微相控制了儲(chǔ)層原始物性[21]。三角洲前緣水下分流河道砂體厚度為1.2～18.7 m，平均為7.1 m，孔隙度為5.6%～15.3%，平均為9.6%；河口壩砂體厚度為1.1～4.2 m，平均為2.9 m，孔隙度為4.2%～10.3%，平均為7.5%。由此可見(jiàn)，水下分流河道砂體厚度大，儲(chǔ)層物性好。

2.2 成巖作用

成巖作用控制了致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙演化，其中建設(shè)性成巖作用控制了儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的發(fā)育，并最終控制了致密砂巖孔隙型儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布。

紅河油田長(zhǎng)8致密砂巖儲(chǔ)層發(fā)育多種成巖作用類型[22]，主要成巖作用包括壓實(shí)作用(黑云母定向排列等)、膠結(jié)作用(石英次生加大，早、晚期碳酸鹽膠結(jié)，尤其是晚期方解石膠結(jié)作用)、孔隙綠泥石襯里作用(綠泥石套膜)、溶蝕作用(早期方解石溶解，尤其是長(zhǎng)石—巖屑的溶蝕作用)和破裂作用(形成裂縫)。根據(jù)成巖作用與儲(chǔ)層致密化的關(guān)系，本文將成巖作用分為破壞性成巖作用和建設(shè)性成巖作用(圖2)。主要破壞性成巖作用包括壓實(shí)作用、膠結(jié)作用，它們減少了儲(chǔ)層孔隙度、促進(jìn)儲(chǔ)層致密化，尤其是晚期碳酸鹽膠結(jié)作用導(dǎo)致了儲(chǔ)層致密無(wú)效；建設(shè)性成巖作用包括早成巖期綠泥石套膜作用、長(zhǎng)石巖屑溶蝕作用，它們?cè)黾恿藘?chǔ)層孔隙度、抑制了儲(chǔ)層致密化，控制了致密砂巖孔隙型儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的分布。

圖2 紅河油田HH1057井長(zhǎng)8儲(chǔ)層成巖作用與儲(chǔ)層致密化關(guān)系Fig.2 Relationship between diagenesis and densification of Chang8 reservoir in HH1057 well, Honghe oil field

2.2.1 壓實(shí)作用

壓實(shí)作用在紅河油田長(zhǎng)8普遍發(fā)育(圖3a)，是導(dǎo)致儲(chǔ)層致密化的最重要破壞性成巖作用[22-23]。壓實(shí)強(qiáng)度與塑性顆粒形變有密切關(guān)系，假設(shè)研究區(qū)砂巖初始孔隙度為40%，常見(jiàn)塑性巖屑為黑云母和板巖巖屑，其他類型的巖屑在壓實(shí)過(guò)程中形變忽略不計(jì)，研究中借用壓實(shí)損失率(壓損率)來(lái)進(jìn)行壓實(shí)強(qiáng)度評(píng)估。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)塑性巖屑含量超過(guò)20%時(shí)，壓實(shí)過(guò)程異常顯著，壓損率超過(guò)0.75，導(dǎo)致其孔隙度低于8%；當(dāng)塑性巖屑含量在10%～20%時(shí)，壓損率在0.6～0.8之間，其孔隙度一般在10%左右；而當(dāng)塑性巖屑含量低于10%時(shí)，壓損率一般低于0.6，孔隙度普遍超過(guò)10%。由此可見(jiàn)，塑性巖屑含量與壓實(shí)作用損失的孔隙量關(guān)系密切。

圖3 紅河油田長(zhǎng)8致密砂巖典型成巖作用鏡下特征Fig.3 Microscopic characteristics of typical diagenesis of Chang8 tight sandstones in Honghe oil field

2.2.2 膠結(jié)作用

一般來(lái)說(shuō)，膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層起負(fù)作用，自生礦物的充填會(huì)導(dǎo)致粒間孔隙的減少[15]。然而，早期自生礦物(如綠泥石套膜)也可以幫助抵抗機(jī)械壓實(shí)，使部分粒間孔隙得以保存。同時(shí)，膠結(jié)物中的碳酸鹽成分又可遭受溶解而促使次生孔隙發(fā)育[10-11]，增加孔隙度。

(1)方解石膠結(jié)作用。紅河油田長(zhǎng)8碳酸鹽膠結(jié)物有兩類：方解石和鐵方解石。方解石主要發(fā)生在成巖早期，膠結(jié)規(guī)模大(圖3b)[9]。鐵方解石一般充填于環(huán)邊綠泥石、伊利石及石英加大邊發(fā)育后的殘余粒間孔中(圖3b)，不具溶蝕現(xiàn)象。鐵方解石的晚成巖期與早成巖期相比，以次生溶蝕孔隙的充填為主，鐵含量從邊部到中心逐漸降低[15]。晚期碳酸鹽膠結(jié)作用在紅河油田長(zhǎng)8儲(chǔ)層中普遍發(fā)育，局部呈基底式膠結(jié)作用，可導(dǎo)致儲(chǔ)層致密無(wú)效(圖3b)[15]。但就一個(gè)河道砂體而言：平面上，砂體邊部比中部碳酸鹽膠結(jié)作用發(fā)育；縱向上，砂體頂?shù)撞勘戎胁堪l(fā)育；致密砂巖儲(chǔ)層孔隙度、滲透率與晚期碳酸鹽膠結(jié)物含量呈負(fù)相關(guān)(圖4)，是導(dǎo)致紅河油田長(zhǎng)8致密砂巖儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵成巖作用。

圖4 紅河油田HH18井長(zhǎng)8儲(chǔ)層膠結(jié)作用、方解石含量與孔隙演化關(guān)系Fig.4 Relationship among cementation, calcite contents and porosity evolution of Chang8 reservoir in HH18 well, Honghe oil field

(2)石英次生加大作用。紅河油田長(zhǎng)8儲(chǔ)層內(nèi)硅質(zhì)膠結(jié)物主要以石英次生弱加大的形式產(chǎn)出，現(xiàn)象普遍而典型。加大邊厚約0.02～0.06 mm，個(gè)別可達(dá)0.1～0.2 mm。仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，多數(shù)次生加大并不徹底，有部分殘余粒間孔隙，它們會(huì)被后期的其他類型膠結(jié)物充填。

(3)綠泥石膠結(jié)作用。紅河油田長(zhǎng)8自生綠泥石多呈微葉片狀、纖維狀晶體垂直碎屑顆粒表面生長(zhǎng)，一般多發(fā)育薄膜狀環(huán)邊，形成了孔隙的襯邊(圖3c)，在一定程度上抵抗了壓實(shí)作用并且抑制了膠結(jié)作用[10-12]。多口井統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，綠泥石膠結(jié)物含量與儲(chǔ)層物性呈明顯正相關(guān)，當(dāng)綠泥石含量大于5%時(shí)，儲(chǔ)層孔隙度普遍大于10%；當(dāng)綠泥石膠結(jié)物含量小于5%時(shí)，儲(chǔ)層孔隙度普遍小于8%(圖5)。

2.2.3 溶蝕作用

長(zhǎng)石、巖屑溶蝕作用在紅河油田長(zhǎng)8普遍發(fā)育(圖3d)[23-25]，是改善致密砂巖儲(chǔ)層物性的一個(gè)最重要的建設(shè)性成巖作用。究其原因主要是因?yàn)閮?chǔ)層巖石類型為長(zhǎng)石巖屑砂巖或巖屑長(zhǎng)石砂巖，儲(chǔ)層中長(zhǎng)石、巖屑含量可達(dá)25%～65%，奠定了溶蝕作用發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。以紅河26井第12個(gè)樣品長(zhǎng)8鏡下視域?yàn)槔谠撘曈騼?nèi)長(zhǎng)石溶蝕率為72.5%，增孔率可達(dá)12.0%，實(shí)際增加孔隙度1%～2%，屬中—強(qiáng)溶蝕作用，較好地改善了儲(chǔ)層物性(圖3d)。

圖5 紅河油田長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙度與綠泥石含量關(guān)系Fig.5 Relationship between porosity and chlorite contents of Chang8 reservoir, Honghe oil field

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，長(zhǎng)8儲(chǔ)層中與溶蝕作用密切相關(guān)的溶蝕孔隙對(duì)儲(chǔ)層物性的改善具有一定程度的貢獻(xiàn)，尤以長(zhǎng)81儲(chǔ)層最為發(fā)育，對(duì)儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的貢獻(xiàn)最大。據(jù)鏡下統(tǒng)計(jì)，各類溶蝕孔隙在長(zhǎng)81儲(chǔ)層中合計(jì)達(dá)60%，長(zhǎng)81儲(chǔ)層次生溶蝕孔隙占總孔隙的35%，也進(jìn)一步說(shuō)明長(zhǎng)石、巖屑溶蝕作用的重要性，這主要是與張家灘頁(yè)巖成熟早期釋放出來(lái)的有機(jī)酸等的溶蝕作用有關(guān)[26]。

2.3 裂縫作用

裂縫大大提高了致密砂巖儲(chǔ)層滲流能力，并最終控制了裂縫—孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布。紅河油田位于盆地西南緣，受NEE、NW兩組構(gòu)造作用的影響，斷裂及其相關(guān)裂縫非常發(fā)育。在其毗鄰的崇信汭水河延長(zhǎng)組野外露頭可見(jiàn)兩組近垂直的節(jié)理發(fā)育，HH1057、HH52、JH12等多口井巖心及鏡下見(jiàn)裂縫發(fā)育(圖6)，地震剖面和平面相干圖上均能見(jiàn)到裂縫發(fā)育。

圖6 紅河油田長(zhǎng)8致密砂巖野外、巖心、鏡下裂縫發(fā)育的證據(jù)Fig.6 Evidence of fracture development from outcrop, core and microscope of Chang8 tight sandstones, Honghe oil field

圖7 紅河油田長(zhǎng)8不同含油程度致密砂巖孔隙演化曲線Fig.7 Porosity evolution of Chang8 tight sandstones with different oil saturation, Honghe oil field

裂縫主要為構(gòu)造成因，其發(fā)育受斷層控制，主要發(fā)育垂直裂縫和高角度斜交裂縫，裂縫走向以NEE向?yàn)橹?，NW向發(fā)育程度低[18-20，27-28]。裂縫長(zhǎng)度集中分布在10～20 cm和20～30 cm區(qū)間，寬度主要分布在0.1～1.0 mm之間。在沉積、成巖作用基礎(chǔ)上，裂縫疊加進(jìn)一步改善了致密砂巖儲(chǔ)集性能，微裂縫孔隙度是基質(zhì)孔隙度的2.74%,微裂縫滲透率是基質(zhì)滲透率的12.15倍[17]。裂縫的發(fā)育最終控制了裂縫—基質(zhì)型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布，并控制致密砂巖油氣的富集高產(chǎn)。

2.4 油氣侵位

油氣侵位抑制了膠結(jié)作用的進(jìn)行，油氣侵位是致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”重要的保持機(jī)制。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：不含油砂巖，晚期碳酸鹽巖呈基底式膠結(jié)，孔隙損失率可達(dá)8%～15%，儲(chǔ)層致密無(wú)效；低含油飽和度砂巖，早期低含油飽和度的充注不能完全抑制膠結(jié)作用，隨著后期成巖作用慢速推進(jìn)，儲(chǔ)層滲透率和油氣產(chǎn)出性能逐漸降低，孔隙損失率可達(dá)5%～8%；高含油飽和度砂巖，早期油氣充注抑制了膠結(jié)作用，大規(guī)模成藏后更易于原有孔隙的保存，當(dāng)50%～60%的孔隙體積被油氣占據(jù)或形成環(huán)孔套膜時(shí)，膠結(jié)作用趨于停滯，孔隙損失率小于5%，儲(chǔ)層物性得到優(yōu)化和加強(qiáng)(圖7)。主要原因有兩點(diǎn)：第一，烴類物質(zhì)的聚集制約了膠結(jié)物的沉淀，導(dǎo)致含油砂巖的膠結(jié)物含量低于含水砂巖；第二，孔隙流體的堿度提高(有機(jī)質(zhì)蝕變、黏土礦物轉(zhuǎn)化)促進(jìn)了含水砂巖中膠結(jié)作用的進(jìn)行[29]。

3 結(jié)論

(1)沉積作用是控制致密砂巖儲(chǔ)層物性的首要因素，它奠定了致密砂巖儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，并控制了其原始物性。

(2)成巖作用控制了致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙演化，其中建設(shè)性成巖作用控制了儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的發(fā)育，并最終控制了孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布。

(3)裂縫大大提高了致密砂巖儲(chǔ)層滲流能力，并最終控制了裂縫—孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布。

(4)油氣侵位一定程度上抑制了膠結(jié)作用進(jìn)行，是致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”的重要保持機(jī)制。沉積、成巖、構(gòu)造裂縫及油氣侵位的最佳耦合是紅河油田致密砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。

[1] 徐美娥,尹偉,陳冬,等.鄂爾多斯盆地紅河油田延長(zhǎng)組致密砂巖儲(chǔ)層反演預(yù)測(cè)[J].中國(guó)石油勘探,2015,20(1):63-68.

Xu Mei’e,Yin Wei,Chen Dong,et al.Inversion prediction of tight sandstone reservoir of Yangchang Formation of Honghe oilfield in Ordos Basin[J].China Petroleum Exploration,2015,20(1):63-68.

[2] 梁承春,郭景祥.鄂爾多斯盆地紅河油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)81小層致密砂巖成巖作用與儲(chǔ)層特征[J].油氣地質(zhì)與采收率,2017,24(1):57-63.

Liang Chengchun,Guo Jingxiang.Diagenesis and reservoir charac-teristics of tight sandstones of Chang81member of Yanchang Formation in Honghe oilfield,Ordos Basin[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2017,24(1):57-63.

[3] 馬立元,尹航,陳純芳,等.鄂爾多斯盆地紅河油田原油地球化學(xué)特征及油源分析[J].沉積學(xué)報(bào),2015,33(2):416-425.

Ma Liyuan,Yin Hang,Chen Chunfang,et al.Research of geochemistry characteristics and source of crude oils from the Honghe oilfield in the Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2015,33(2):416-425.

[4] 趙靖舟,白玉彬,曹青,等.鄂爾多斯盆地準(zhǔn)連續(xù)型低滲透—致密砂巖大油田成藏模式[J].石油與天然氣地質(zhì),2012,33(6):811-827.

Zhao Jingzhou,Bai Yubin,Cao Qing,et al.Quasi-continuous hydrocarbon accumulation:A new pattern for large tight sand oilfields in the Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2012,33(6):811-827.

[5] 楊偉偉,柳廣弟,劉顯陽(yáng),等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長(zhǎng)組低滲透砂巖油藏成藏機(jī)理與成藏模式[J].地學(xué)前緣,2013,20(2):132-139.

Yang Weiwei,Liu Guangdi,Liu Xianyang,et al.The accumulation mechanism and accumulation models of oil in low permeability reservoir of Yanchang Formation in Longdong area,Ordos Basin[J].Earth Science Frontiers,2013,20(2):132-139.

[6] 鄒才能,陶士振,朱如凱,等.“連續(xù)型”氣藏及其大氣區(qū)形成機(jī)制與分布:以四川盆地須家河組煤系大氣區(qū)為例[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2009,36(3):307-319.

Zou Caineng,Tao Shizhen,Zhu Rukai,et al.Formation and distribution of “continuous” gas reservoirs and their giant gas province:A case from the Upper Triassic Xujiahe Formation giant gas province,Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2009,36(3):307-319.

[7] 鄒才能,陶士振,袁選俊,等.“連續(xù)型”油氣藏及其在全球的重要性:成藏、分布與評(píng)價(jià)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2009,36(6):669-682.

Zou Caineng,Tao Shizhen,Yuan Xuanjun,et al.Global importance of “continuous” petroleum reservoirs:Accumulation,distribution and evaluation[J].Petroleum Exploration and Development,2009,36(6):669-682.

[8] 鄒才能,朱如凱,吳松濤,等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望:以中國(guó)致密油和致密氣為例[J].石油學(xué)報(bào),2012,33(2):173-187.

Zou Caineng,Zhu Rukai,Wu Songtao,et al.Types,characteristics,genesis and prospects of conventional and unconventional hydrocarbon accumulations:Taking tight oil and tight gas in China as an instance[J].Acta Petrolei Sinica,2012,33(2):173-187.

[9] 羅靜蘭,劉小洪,林潼,等.成巖作用與油氣侵位對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)層物性的影響[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2006,80(5):664-673.

Luo Jinglan,Liu Xiaohong,Lin Tong,et al.Impact of diagenesis and hydrocarbon emplacement on sandstone reservoir quality of the Yanchang Formation (Upper Triassic) in the Ordos Basin[J].Acta Geologica Sinica,2006,80(5):664-673.

[10] 蘭葉芳,黃思靜,呂杰.儲(chǔ)層砂巖中自生綠泥石對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的影響:來(lái)自鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組的研究結(jié)果[J].地質(zhì)通報(bào),2011,30(1):134-140.

Lan Yefang,Huang Sijing,Lü Jie.Influences of authigenic chlorite on pore structure in sandstone reservoir:A case study from Upper Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin,China[J].Geological Bulletin of China,2011,30(1):134-140.

[11] 黃思靜,謝連文,張萌,等.中國(guó)三疊系陸相砂巖中自生綠泥石的形成機(jī)制及其與儲(chǔ)層孔隙保存的關(guān)系[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,31(3):273-281.

Huang Sijing,Xie Lianwen,Zhang Meng,et al.Formation mechanism of authigenic chlorite and relation to preservation of porosity in nonmarine Triassic reservoir sandstones,Ordos Basin and Sichuan Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology (Science & Technology Edition),2004,31(3):273-281.

[12] 陳寶赟,李榮西,梁積偉,等.自生綠泥石及其對(duì)儲(chǔ)層物性影響研究:以鄂爾多斯盆地西南緣延長(zhǎng)組為例[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2014,33(3):389-394.

Chen Baoyun,Li Rongxi,Liang Jiwei,et al.Authigenic chlorite and its impaction on reservoir physical properties:An example from the Yanchang Formation of the southwest Ordos Basin[J].Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,2014,33(3):389-394.

[13] 李弘,王芙蓉,戴世立,等.綠泥石膜對(duì)儲(chǔ)層孔隙度的影響:以鄂爾多斯盆地M油田延長(zhǎng)組2段為例[J].巖性油氣藏,2008,20(4):71-74.

Li Hong,Wang Furong,Dai Shili,et al.Influence of chlorite film on reservoir porosity:A case study from the second member of Yanchang Formation in Ordos Basin[J].Lithologic Reservoirs,2008,20(4):71-74.

[14] 史基安,王金鵬,毛明陸,等.鄂爾多斯盆地西峰油田三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6-8段儲(chǔ)層砂巖成巖作用研究[J].沉積學(xué)報(bào),2003,21(3):373-380.

Shi Ji’an,Wang Jinpeng,Mao Minglu,et al.Reservoir sandstone diagenesis of member 6 to 8 in Yanchang Formation (Triassic),Xifeng Oilfield,Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2003,21(3):373-380.

[15] 郭正權(quán),齊亞林,楚美娟,等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層致密史恢復(fù)[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34(6):594-598.

Guo Zhengquan,Qi Yalin,Chu Meijuan,et al.Recovery of compact history of Yanchang reservoir in Upper Triassic,Ordos Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2012,34(6):594-598.

[16] 鐘大康,周立建,孫海濤,等.儲(chǔ)層巖石學(xué)特征對(duì)成巖作用及孔隙發(fā)育的影響:以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組為例[J].石油與天然氣地質(zhì),2012,33(6):890-899.

Zhong Dakang,Zhou Lijian,Sun Haitao,et al.Influences of petrologic features on diagenesis and pore development:An example from the Triassic Yanchang Formation in Longdong area,Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2012,33(6):890-899.

[17] 王瑞飛,孫衛(wèi).鄂爾多斯盆地姬塬油田上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組超低滲透砂巖儲(chǔ)層微裂縫研究[J].地質(zhì)論評(píng),2009,55(3):444-448.

Wang Ruifei,Sun Wei.A study on micro cracks in super-low permeability sandstone reservoir of the Upper Triassic Yanchang Formation in the Ordos Basin[J].Geological Review,2009,55(3):444-448.

[18] 曾聯(lián)波,高春宇,漆家福,等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)特低滲透砂巖儲(chǔ)層裂縫分布規(guī)律及其滲流作用[J].中國(guó)科學(xué)(D輯 地球科學(xué)),2008,38(S1):41-47.

Zeng Lianbo,Gao Chunyu,Qi Jiafu,et al.The distribution rule and seepage effect of the fractures in the ultra-low permeability sandstone reservoir in east Gansu Province,Ordos Basin[J].Sciences Science in China (Series D Earth Sciences),2008,51(S2):44-52.

[19] 邸領(lǐng)軍.鄂爾多斯盆地儲(chǔ)集層物性斷裂對(duì)超低滲油氣藏的控制作用[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2006,33(6):667-670.

Di Lingjun.Controlling of petrophysical fractures on extra-low permeability oil and gas reservoirs in Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2006,33(6):667-670.

[20] 趙文智,胡素云,汪澤成,等.鄂爾多斯盆地基底斷裂在上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組石油聚集中的控制作用[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2003,30(5):1-5.

Zhao Wenzhi,Hu Suyun,Wang Zecheng,et al.Key role of basement fault control on oil accumulation of Yanchang Formation,Upper Triassic,Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2003,30(5):1-5.

[21] 付金華,羅安湘,喻建,等.西峰油田成藏地質(zhì)特征及勘探方向[J].石油學(xué)報(bào),2004,25(2):25-29.

Fu Jinhua,Luo Anxiang,Yu Jian,et al.Geological features of reservoir formation and exploration strategy of Xifeng Oilfield[J].Acta Petrolei Sinica,2004,25(2):25-29.

[22] 劉明潔,劉震,劉靜靜,等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組機(jī)械壓實(shí)作用與砂巖致密過(guò)程及對(duì)致密化影響程度[J].地質(zhì)論評(píng),2014,60(3):655-665.

Liu Mingjie,Liu Zhen,Liu Jingjing,et al.The relationship between the mechanical compaction and the densification process of sandstones and the affect degree of compaction to the densifying of Yanchang Formation,Ordos Basin[J].Geological Review,2014,60(3):655-665.

[23] 王新民,郭彥如,付金華,等.鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)8段相對(duì)高孔滲砂巖儲(chǔ)集層的控制因素分析[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2005,32(2):35-38.

Wang Xinmin,Guo Yanru,Fu Jinhua,et al.Control factors for forming higher porosity and permeability sandstone reservoirs in Chang 8 member of Yanchang Formation,Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2005,32(2):35-38.

[24] 朱國(guó)華.陜北濁沸石次生孔隙砂體的形成與油氣關(guān)系[J].石油學(xué)報(bào),1985,6(1):1-8.

Zhu Guohua.Formation of lomonitic sand bodies with secondary porosity and their relationship with hydrocarbons[J].Acta Petrolei Sinica,1985,6(1):1-8.

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

Yang Xiaoping,Qiu Yinan.Formation process and distribution of laumontite in Yanchang Formation (Upper Triassic) of Ordos Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2002,20(4):628-632.

[26] 張文正,楊華,李劍鋒,等.論鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7段優(yōu)質(zhì)油源巖在低滲透油氣成藏富集中的主導(dǎo)作用:強(qiáng)生排烴特征及機(jī)理分析[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2006,33(3):289-293.

Zhang Wenzheng,Yang Hua,Li Jianfeng,et al.Leading effect of high-class source rock of Chang 7 in Ordos Basin on enrichment of low permeability oil-gas accumulation:Hydrocarbon generation and expulsion mechanism[J].Petroleum Exploration and Development,2006,33(3):289-293.

[27] 劉偉剛,周立發(fā),高淑靜.鄂爾多斯盆地中西部三疊系延長(zhǎng)組裂縫特征研究[J].巖性油氣藏,2012,24(6):66-71.

Liu Weigang,Zhou Lifa,Gao Shujing.Fracture characteristics of the Triassic Yanchang Formation in the midwest of Ordos Basin[J].Lithologic Reservoirs,2012,24(6):66-71.

[28] 李相博,劉顯陽(yáng),周世新,等.鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組下組合油氣來(lái)源及成藏模式[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2012,39(2):172-180.

Li Xiangbo,Liu Xianyang,Zhou Shixin,et al.Hydrocarbon origin and reservoir forming model of the Lower Yanchang Formation,Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2012,39(2):172-180.

[29] 羅曉容,張劉平,楊華,等.鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)81段低滲油藏成藏過(guò)程[J].石油與天然氣地質(zhì),2010,31(6):770-778.

Luo Xiaorong,Zhang Liuping,Yang Hua,et al.Oil accumulation process in the low-permeability Chang-81member of Longdong area,the Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2010,31(6):770-778.

(編輯 徐文明)

Forming mechanisms of reservoir “sweet spots” in tight sandstones of Chang8 Formation, Honghe oil field, Ordos Basin

Wang Fubin1, Yin Wei2, Chen Chunfang2

(1.ExplorationManagementDepartmentofSINOPECNorthChinaBranchCompany,Zhengzhou,Henan450006,China; 2.SINOPECPetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,Beijing100083,China)

Reservoir “sweet spots” (that is, relatively high quality reservoirs) exist locally in the low-permeability, tight sandstone reservoirs of Chang8 Formation in the Honghe oil field, controlling hydrocarbon enrichment and production. This reservoir provides evidence and direction for prediction of tight sandstones to study their forming mechanisms. The impacts of sedimentation, diagenesis, fracturing and oil emplacement on reservoir quality of the tight sandstones during the whole reservoir evolution process from sedimentary construction to diagenetic reformation were systematically analyzed using rock sections, casting thin sections, cathode-luminescence, scanning electron microscopy, micro fluorescence observations and statistics, combined with the analyses of mineral composition, volume of cementation minerals and reservoir physical tests. The results indicate that sedimentation is the most important factor controlling tight sandstone reservoir properties by providing a material basis and controlling the original properties of tight sandstones. Diagenesis is another factor which controls the porosity evolution of tight sandstones, and construction diagenesis controls the formation of reservoir “sweet spots” in tight sandstones and the distribution of “sweet spots” in pore-type tight sandstone reservoirs. The superimposed reformation of structural fractures improves the reservoir properties of tight sandstones, especially the permeability, resulting in the distribution of “sweet spots” in fractured tight sandstone reservoirs. Oil emplacement inhibits cementation as one of the important mechanisms of “sweet spot” preservation in the tight sandstone reservoirs.

reservoir “sweet spot”; sedimentation; diagenesis; oil emplacement; Chang8 Formation; Honghe oil field; Ordos Basin

1001-6112(2017)04-0484-07

10.11781/sysydz201704484

2017-05-01；

2017-06-20。

王付斌(1973—)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事油氣勘探研究工作。E-mail:wderdos@163.com。

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“中西部重點(diǎn)碎屑巖層系油氣富集規(guī)律與勘探方向”(2016ZX05002-006)資助。

TE122.24

A