鄂爾多斯盆地悅樂(lè)地區(qū)長(zhǎng)8 油層組儲(chǔ)層特征研究

張建軍，盧帆雨，楊若愚，崔改霞，王 松

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710065)

悅樂(lè)地區(qū)位于鄂爾多斯盆地的二級(jí)構(gòu)造伊陜斜坡的西南部。鄂爾多斯盆地的西南部上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 油層組是近源快速堆積的沖積扇與扇三角洲沉積體系，長(zhǎng)8 沉積期的古水流與物源主要來(lái)自盆地西南方向，其次為西北和東南方向[1]。沉積相的變化控制著了各油層組物性的差異，長(zhǎng)8 期是三角洲主要建設(shè)期，扇三角洲前緣亞相發(fā)育，該相帶水體較淺，受湖浪及岸流的作用砂體規(guī)模大，砂地比高，物性較好[2]。

1 儲(chǔ)層特征

經(jīng)過(guò)對(duì)研究區(qū)取芯井的巖芯樣品觀察分析，認(rèn)為鄂爾多斯盆地悅樂(lè)地區(qū)長(zhǎng)8 儲(chǔ)層以灰色-灰白色細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，含少量長(zhǎng)石砂巖，陸源碎屑物含量為40%～97.5%，平均83%，其中以長(zhǎng)石和石英含量為主，長(zhǎng)石一般占碎屑總量的體積分?jǐn)?shù)為14.5%～49%，平均29.42%，石英一般占碎屑總量的體積分?jǐn)?shù)為17.8%～51.5%，平均為30.5%;其次噴發(fā)巖含量較少。噴發(fā)巖占碎屑總量的體積分?jǐn)?shù)為1%～14.5%，平均7.16%，巖屑按成因類型有火成巖巖屑、沉積巖巖屑以及變質(zhì)巖巖屑，研究區(qū)以火成巖巖屑為主。填隙物含量為2.5%～60%，平均17.05%。如圖1 所示。

2 儲(chǔ)集特征

圖1 悅樂(lè)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 油層組巖石類型

鄂爾多斯盆地悅樂(lè)地區(qū)長(zhǎng)8 油層組孔隙類型可分為原生粒間孔、次生孔。其中原生粒間孔、粒內(nèi)溶蝕孔是主要的儲(chǔ)集空間類型。根據(jù)研究區(qū)227 口井362 個(gè)樣品的測(cè)試分析資料，認(rèn)為含油層段的砂巖鈣質(zhì)膠結(jié)物較少，而不含油層段的砂巖鈣質(zhì)膠結(jié)物較多，能推斷出，石油大量入侵發(fā)生在長(zhǎng)石大批溶蝕后，以及碳酸鹽膠結(jié)物大批溶蝕之前。

2.1 原生粒間孔

悅樂(lè)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 儲(chǔ)層砂巖呈壓實(shí)鑲嵌致密結(jié)構(gòu)，顆粒長(zhǎng)邊接觸，定向排列趨勢(shì)明顯，粒間孔零星保存。綠泥石沿顆粒表面生長(zhǎng)，保存了部分粒間孔，綠泥石膜環(huán)邊加大保護(hù)大量的原生粒間孔，少量長(zhǎng)石黏土化，形成晶形較差的高嶺石，粒間充填伊利石，粒間孔壓縮成彎曲片狀喉道。研究區(qū)原生粒間孔所占的百分比范圍為0.1%～15%，平均可達(dá)2.27%。依照《碎屑巖成巖階段劃分標(biāo)準(zhǔn)(SY/T5477-2003)》 中對(duì)碎屑巖成巖階段劃分，悅樂(lè)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 儲(chǔ)層砂巖屬于中成巖A 期。

2.2 次生孔

悅樂(lè)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 儲(chǔ)層砂巖中發(fā)現(xiàn)次生孔隙有長(zhǎng)石溶蝕、巖屑溶孔和雜基溶孔，長(zhǎng)石沿解理溶蝕，構(gòu)成蜂窩狀次生孔隙。部分孔隙析出高嶺石，其中晶間孔發(fā)育，有的孔隙充填伊利石，尚見(jiàn)較多黏土微孔，孔徑較小，對(duì)儲(chǔ)層的物性貢獻(xiàn)微弱。

2.3 儲(chǔ)層的物性特征

儲(chǔ)層孔隙度3.6%～13.28%。平均值7.24%。滲透率0.01～9.59μm2，平均0.38μm2。研究區(qū)的樣品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出孔滲基本成正相關(guān)（圖2），滲透率隨著孔隙度的變化而變化.說(shuō)明孔隙是影響儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間的決定因素。

3 沉積作用對(duì)儲(chǔ)層分布的控制

研究區(qū)長(zhǎng)8 沉積相是三角洲前緣、濱淺湖沉積。沉積微相主要為水下分流河道、河口壩、分流間灣、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、濱淺湖砂壩具有碎屑顆粒沉積時(shí)距物源區(qū)近搬運(yùn)距離短、堆積速度較快、沉積水動(dòng)力較強(qiáng)等特點(diǎn)由于物源區(qū)和沉積環(huán)境的[3]。根據(jù)對(duì)不同的沉積微相沉積時(shí)水動(dòng)力、沉積環(huán)境分析認(rèn)為：水下分流河道、河口壩形成時(shí)均處于較強(qiáng)的水動(dòng)力環(huán)境下，由于水下分流河道、河口壩處于湖泊上游，在水流逐步削弱時(shí)，首先沉降的是粒度較粗的顆粒，水下分流河道、河口壩的沉積的砂巖分選跟其它沉積微相相比較好，物性也好，分流間灣、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、濱淺湖砂壩、濱淺湖泥巖由于水動(dòng)力減弱的緣故，分選性較差，物性相對(duì)就差一點(diǎn)。

圖2 悅樂(lè)地區(qū)悅樂(lè)地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)8 油層組孔一滲關(guān)系圖

3.1 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

3.1.1 壓實(shí)作用

沉積物在地層下沉過(guò)程中，沉積物的一直在增加，在重力作用下所發(fā)生的成巖作用。沉積物在堆積過(guò)程中隨著深度的增加，地層壓力漸漸增大，地層中的水會(huì)從孔隙中排出向壓力小的方向運(yùn)移?？紫吨械乃懦龊螅貙釉谏细渤练e物的作用下，孔隙度會(huì)逐漸降低。沉積物會(huì)逐漸變得致密，碎屑的沉積物固化成巖石。在研究區(qū)壓實(shí)作用對(duì)砂巖儲(chǔ)層物性影響主要使得巖石呈壓實(shí)鑲嵌致密結(jié)構(gòu)，顆粒長(zhǎng)邊接觸，定向排列趨勢(shì)明顯，粒間孔基本消失（圖3）。

圖3 壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層的影響

3.1.2 膠結(jié)作用

在早成巖作用間斷，膠結(jié)物可以將分散的碎屑物黏結(jié)在一起，支撐巖石骨架顆粒，減弱壓實(shí)對(duì)儲(chǔ)層物性的影響。進(jìn)入中成巖間斷，隨著地層中孔隙中的水排出，孔隙水中礦物濃度升高會(huì)發(fā)生礦物沉降，生成自生礦物，充填在巖石的自生孔隙中，儲(chǔ)層物性隨著下降。對(duì)儲(chǔ)層原生孔隙的影響而言，膠結(jié)作用是破壞性成巖作用。長(zhǎng)8 儲(chǔ)層膠結(jié)物類型有黏土礦物膠結(jié)物（綠泥石、伊利石）、碳酸鹽類膠結(jié)物（鐵方解石、鐵白云石）、硅質(zhì)膠結(jié)物。膠結(jié)物總量為18.37%，綠泥石、鐵方解石、綠泥石膜是主要膠結(jié)物，水云母（伊利石）、硅質(zhì)、方解石，高嶺石、網(wǎng)狀黏土、混層黏土等含量較少。對(duì)儲(chǔ)層的物性影響較大（圖4）。

3.1.3 溶蝕作用

溶蝕作用是孔隙中水的礦物濃度相對(duì)較低時(shí)，孔隙中的膠結(jié)物會(huì)被溶蝕，會(huì)生成一部分次生孔隙，增加儲(chǔ)層物性。溶蝕孔隙的豐度與儲(chǔ)層粒間孔發(fā)育程度、可溶組分長(zhǎng)石、巖屑的含量及酸性流體的充足有關(guān)系。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)現(xiàn)有長(zhǎng)石溶孔、巖屑溶孔，大量巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石巖屑砂巖為長(zhǎng)石溶孔的產(chǎn)生提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。從而形成了大批的次生溶蝕孔隙。

圖4 膠結(jié)作用作用對(duì)儲(chǔ)層的影響

4 結(jié)語(yǔ)

1）壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是致使該區(qū)發(fā)育低孔低滲儲(chǔ)層的主要原因，儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間為粒間孔和粒內(nèi)溶孔，次生孔隙發(fā)育。影響悅樂(lè)地區(qū)長(zhǎng)8 儲(chǔ)層物性的有壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶解作用。在成巖過(guò)程中，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用對(duì)原生粒間孔零星保留，溶解作用產(chǎn)生了大量的粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間。2）悅樂(lè)地區(qū)長(zhǎng)8 油層組儲(chǔ)層物性受到物源、沉積環(huán)境和成巖作用多種因素共同控制。沉降環(huán)境影響儲(chǔ)層的儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力，水下分流河道、河口壩等砂體的物性比分流間灣、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂、濱淺湖砂壩的物性要好。