子長(zhǎng)油田Y11井區(qū)長(zhǎng)2巖石學(xué)特征研究

趙自斌 夏海英 劉佳 曹聰

摘要：本次研究子長(zhǎng)油田Y11井區(qū)長(zhǎng)2油層組的巖石學(xué)特征，為搞清儲(chǔ)層特征打下基礎(chǔ)。研究區(qū)位于陜西省子長(zhǎng)縣余家坪鄉(xiāng)境內(nèi)，主力開(kāi)發(fā)層系長(zhǎng)2油層厚度大，油層埋藏淺，一般埋藏深度在350～550m左右。研究區(qū)長(zhǎng)2層段是一個(gè)巨大砂體段。巖性以一套淺灰色、灰白色塊狀細(xì)砂巖為主，其次為少量的粉細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖及粉砂巖。泥巖均為黑色或灰色。碎屑成分含量從高到低為長(zhǎng)石，石英、巖屑、云母、重礦物。填隙物的主要成分是泥質(zhì)及細(xì)粉砂，膠結(jié)物主要成分為綠泥石和方解石膠結(jié)。該區(qū)砂巖中發(fā)育大量的巖石?？着c溶孔。本次研究將本區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)劃分為以下幾種類(lèi)型分別是I類(lèi)大孔粗喉型、II類(lèi)大孔中細(xì)喉型、III類(lèi)中孔中細(xì)喉型、IV類(lèi)小孔中細(xì)喉型、V類(lèi)小孔細(xì)喉型。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地;長(zhǎng)2;子長(zhǎng)油田;巖石學(xué)特征

1、區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東部陜北斜坡帶子長(zhǎng)縣境內(nèi)。陜北斜坡為一向西傾斜的平緩單斜構(gòu)造，坡降每公里約為7～11m，地層平緩，區(qū)域內(nèi)受構(gòu)造作用影響小，基本無(wú)斷層，盆地四周是褶皺斷裂帶，圍著中間的大片平緩地層。僅小部分地區(qū)因差異壓實(shí)作用形成了典型的鼻狀構(gòu)造，且幅度較低[1]。

2、地層巖石學(xué)特征

2.1 長(zhǎng)2油層組地層特征

參考之前學(xué)者和油公司的研究成果和地層對(duì)比資料，在測(cè)井地質(zhì)學(xué)、層序地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)沉積旋回及測(cè)井巖石電性關(guān)系的指導(dǎo)下，確立以區(qū)域相標(biāo)志層控制為主，利用沉積旋回，適當(dāng)?shù)乜紤]砂體厚度和水下分流河道砂體的空間展布的對(duì)比原則。依據(jù)旋回的由下到上，最終劃分出長(zhǎng)2油層組。

總體來(lái)看，長(zhǎng)2油層組是一個(gè)巨大砂體段。淺灰色、灰褐色細(xì)砂巖夾暗色泥巖為該段的主要巖性。該段在區(qū)域內(nèi)相較其他層段而言測(cè)井曲線響應(yīng)非常明顯，GR和SP曲線呈箱型，高電阻率，同時(shí)井徑測(cè)井曲線有明顯凸起是識(shí)別k9標(biāo)志層的一個(gè)重要標(biāo)志。長(zhǎng)2段巖性為較為簡(jiǎn)單為一整段淺灰色中、細(xì)砂巖夾灰色泥巖，也是本次研究的主要目的層，有天然良好的蓋層遮擋，是區(qū)域內(nèi)相對(duì)而言理想的油氣儲(chǔ)集層。

2.2 巖石學(xué)特征

研究區(qū)長(zhǎng)2層段的細(xì)砂巖以淺灰色和深灰色為主。泥巖均為黑色或灰色。巖石的深色特征表明在沉積時(shí)巖石處于還原作用的水下環(huán)境。長(zhǎng)2層段巖性以一套淺灰色、灰白色塊狀細(xì)砂巖為主，總量占據(jù)砂巖的80%以上，其后為少量的粉細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖及粉砂巖，占砂巖總量的10%以上。

2.2.1 巖性特征

研究區(qū)長(zhǎng)2油層巖性主要為長(zhǎng)石細(xì)砂巖，其余為中砂巖、粉細(xì)砂巖和粉砂巖。砂巖碎屑以長(zhǎng)石為主，其次是石英、巖屑、云母和少量的重礦物。碎屑顆粒呈次圓～次棱角狀，分選中等～好，線接觸或點(diǎn)～線接觸，膠結(jié)類(lèi)型為孔隙式或薄膜～孔隙式，偶爾方解石是嵌晶式膠結(jié)。填隙物含量一般為4%～12%，成分主要為綠泥石、方解石，其次為少量的鈉長(zhǎng)石、石英次生加大，部分砂巖中還可以看到硬石膏、黃鐵礦、伊蒙混層、重晶石、硅質(zhì)等。

長(zhǎng)2段儲(chǔ)層巖石類(lèi)型主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖。碎屑成分主要是長(zhǎng)石，石英和巖屑為次。分析結(jié)果顯示巖石成熟度低。填隙物在本區(qū)砂巖中含量接近30%，填隙物碎屑分選性、磨圓性較好，其形狀以次圓-次棱角狀為主，碎屑物磨圓度中等，結(jié)構(gòu)成熟度較高，在本區(qū)中的含量占主導(dǎo)地位;顆粒支撐是巖石的主要支撐類(lèi)型;碎屑顆粒之間以點(diǎn)-線接觸或線接觸為主，在觀察時(shí)凹凸接觸少見(jiàn);膠結(jié)類(lèi)型以孔隙-薄膜式、孔隙式膠結(jié)為主。

2.2.2 巖石碎屑成分

本區(qū)長(zhǎng)2油層組砂巖碎屑成分占62.13%-74.65%，礦物含量從高到低為長(zhǎng)石，石英、巖屑、云母、重礦物。其中：長(zhǎng)石占巖屑總含量的26%-55%，正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石兩種類(lèi)型均在本區(qū)長(zhǎng)石中可見(jiàn)，正長(zhǎng)石的數(shù)量在掃描電子顯微鏡下少于斜長(zhǎng)石。鏡下鑒定結(jié)果顯示長(zhǎng)石顆粒受到強(qiáng)烈的風(fēng)化侵蝕，薄片下常見(jiàn)長(zhǎng)石云母化;石英相對(duì)含量16%-32%;巖屑一般含量為2%-4%，以沉積巖巖屑為主;黑云母含量為2%-28%，常發(fā)生泥化而呈假雜基充填于粒間孔隙中是相較盆地內(nèi)其他區(qū)域長(zhǎng)2段的獨(dú)有特點(diǎn)。

2.2.3 填隙物成分

1、雜基

填隙物的主要成分是泥質(zhì)及細(xì)粉砂，分布十分不均勻且范圍差異較大，含量在6%～27%之間。雜基一般堵塞巖石粒間孔，破壞了巖石的孔隙度。鏡下研究顯示礦物中的方解石常常發(fā)生交代作用，會(huì)交代部分雜基，使孔隙度略微變好。

2、膠結(jié)物

膠結(jié)物總含量1%-29%，主要成分為綠泥石和方解石膠結(jié)，含量分別0.9%-5%、0%-19%;其次為白云石（0-3%）、長(zhǎng)石加大（0-7%）和石英加大（0-7%）膠結(jié)。鏡下偶見(jiàn)少量硬石膏、伊利石、蒙脫石等。

3、粒度

根據(jù)取心情況進(jìn)行粒度分析，結(jié)果顯示，該區(qū)碎屑顆粒的主要粒級(jí)為0.1～0.3mm（2<Φ<3），百分含量9.13%～69.59%之間，其中余34井取樣20塊，0.1～0.3mm粒級(jí)其含量最小27%，最大76.89%。

2.2.4 孔隙類(lèi)型及大小

根據(jù)巖石鑄體薄片及掃描電子顯微鏡的分析，區(qū)域內(nèi)壓實(shí)作用在早期成巖時(shí)段作用不明顯，所以該區(qū)砂巖中以發(fā)育大量的巖石粒間孔隙，粒間孔與溶孔是儲(chǔ)集空間的首要方式和類(lèi)型，這兩種類(lèi)型的孔隙約占總孔隙的70%以上，微孔隙、裂隙孔等次之，含量較低。多見(jiàn)三角形、多邊形及不規(guī)則狀的孔隙[6]。收集的樣品中孔隙直徑變化較大。

2.2.5 孔吼大小及分布

根據(jù)研究區(qū)8130、8154、8155、余34井挑選的32塊樣品（均為取心井）的毛管壓力分析數(shù)據(jù)，認(rèn)為長(zhǎng)2油層砂巖的排驅(qū)壓力、中值壓力、最大連通孔喉半徑、中值孔喉半徑、孔喉半徑均值等是影響孔喉大小及分布的參數(shù)與儲(chǔ)層物性之間的重要因素，其結(jié)果真實(shí)的反映了區(qū)域內(nèi)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性（表1）。

從儲(chǔ)層孔隙度與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系圖中可以看出：

（1）孔隙度排驅(qū)壓力有一定負(fù)相關(guān)關(guān)系。即排驅(qū)壓力越小，孔隙度越高;中值壓力與孔隙度也呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

（2）孔隙度與平均孔喉半徑均呈正相關(guān)關(guān)系。即平均孔喉半徑越大，孔隙度越大。

（3）孔隙度與微觀均質(zhì)系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。即微觀均質(zhì)系數(shù)越大，物性越好。

研究結(jié)果顯示，各類(lèi)參數(shù)變化很大，體現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)各種作用的影響，也直接反映了砂巖中孔喉分布的非均質(zhì)性。其中排驅(qū)壓力為0.005～7.721MPa，最大連通孔喉半徑0.039～19.5310μm;中值壓力0.098～7.632MPa，中值孔喉半徑為0.096～7.687μm;分選系數(shù)為0.010～3.770，一般為2～3;退汞效率較低，一般為16.9～43.7%;孔喉半徑較細(xì)?？紫逗淼婪植贾饕幸韵聨追N類(lèi)型：

①單峰負(fù)偏態(tài)微孔喉型：優(yōu)勢(shì)孔喉半徑在0.67～24μm之間。此種類(lèi)型的孔喉常見(jiàn)于研究區(qū)長(zhǎng)2油層組內(nèi)分布多而廣，多發(fā)于粒間溶孔較發(fā)育的細(xì)砂巖、中～細(xì)砂巖中，物性一般較好。

②分散型：孔喉分布極不均勻，分布廣泛且無(wú)規(guī)律，孔喉范圍變化幅度大。此類(lèi)型砂巖儲(chǔ)集性質(zhì)變化較大。

2.2.6 孔隙結(jié)構(gòu)類(lèi)型及特征

根據(jù)本區(qū)實(shí)際開(kāi)發(fā)狀況，以及鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組的先前儲(chǔ)層研究成果，本次研究將本區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)劃分為以下幾種類(lèi)型分別是I類(lèi)大孔粗喉型、II類(lèi)大孔中細(xì)喉型、III類(lèi)中孔中細(xì)喉型、IV類(lèi)小孔中細(xì)喉型、V類(lèi)小孔細(xì)喉型，其中小孔中細(xì)吼型和小孔細(xì)吼型因其物理特性，我們認(rèn)為是非有效含油段和非儲(chǔ)層，大孔粗吼型普遍認(rèn)為是最佳儲(chǔ)層，大孔粗吼型和大孔中細(xì)吼型我們認(rèn)為是本區(qū)分布最為廣泛的主要儲(chǔ)集層。

研究發(fā)現(xiàn)，本區(qū)長(zhǎng)2砂巖孔隙結(jié)構(gòu)有兩種主要特點(diǎn)：

（1）喉道分布方式主要為正相關(guān)分布，喉道的粗歪度，數(shù)據(jù)顯示孔隙呈負(fù)偏態(tài)細(xì)歪度。結(jié)果中顯示隨著其物性逐漸變差，喉道主峰值逐漸往細(xì)喉道方向移動(dòng)，而孔隙主峰值普遍處于穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明孔隙在其影響相對(duì)較小，滲透率由大喉道的數(shù)量起到了決定性的作用。

（2）鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組砂巖的獨(dú)有特性之一就是物性隨喉道分選變好成反比，歪度隨粒度變粗而變好。

結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）研究區(qū)長(zhǎng)2層段是一個(gè)巨大砂體段。巖性以一套淺灰色、灰白色塊狀細(xì)砂巖為主，其次為少量的粉細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖及粉砂巖。泥巖均為黑色或灰色。

（2）碎屑成分含量從高到低為長(zhǎng)石，石英、巖屑、云母、重礦物。填隙物的主要成分是泥質(zhì)及細(xì)粉砂，膠結(jié)物主要成分為綠泥石和方解石膠結(jié)。

（3）該區(qū)砂巖中發(fā)育大量的巖石?？着c溶孔。本次研究將本區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)劃分為以下幾種類(lèi)型分別是I類(lèi)大孔粗喉型、II類(lèi)大孔中細(xì)喉型、III類(lèi)中孔中細(xì)喉型、IV類(lèi)小孔中細(xì)喉型、V類(lèi)小孔細(xì)喉型。

參考文獻(xiàn)

[1]許建紅，程林松，鮑朋，屈雪峰，王選茹.鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組油藏地質(zhì)特征[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（05）：13-17+195.

作者簡(jiǎn)介：

趙自斌（1990-），男，工程師。畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專(zhuān)業(yè)，一直從事勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)工作。