西克爾地區(qū)下奧陶統(tǒng)鷹山組巖性物性特征研究

摘 要：在大量前人研究的基礎(chǔ)上，通過對西克爾野外露頭區(qū)實地考察，對露頭區(qū)5個典型的巖溶風(fēng)化殼剖面取樣進行巖性物性分析，研究區(qū)儲層平均孔隙度為0.58%，儲層平均滲透率為0.063×10-3μm2，其整體屬于特低孔低滲儲層。樣品顯示孔隙度與滲透率呈一定的線性關(guān)系，但按照Lucia（1995）巖石組構(gòu)與物性交會圖版，顆粒大小對孔--滲關(guān)系的影響不明顯。統(tǒng)計分析表明，巖石結(jié)構(gòu)與孔隙度的大小是有關(guān)的，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢，但滲透率的大小與巖石結(jié)構(gòu)的關(guān)系不密切。

關(guān)鍵詞：西克爾;鷹山組;巖性物性特征;特低孔低滲

西克爾地區(qū)位于新疆伽什縣，位于天山西南麓的柯坪塔格推覆體上，柯坪斷隆沿寒武系鹽膏層滑脫推覆沖斷，地面發(fā)育兩排構(gòu)造，前緣發(fā)育隱伏背斜，西克爾野外露頭區(qū)處于西克爾隱伏背斜上。

本文即是對西克爾地區(qū)野外露頭進行實地考察的基礎(chǔ)上，對露頭區(qū)5個典型巖溶風(fēng)化殼剖面取樣進行物性分析。目的是通過對巴楚西克爾地區(qū)野外巖溶風(fēng)化殼露頭剖面地層巖性及物性特征的詳細(xì)調(diào)查及取樣分析，建立巖溶風(fēng)化殼的巖性、物性結(jié)構(gòu)剖面，闡述其巖性--物性關(guān)系，從而進一步深化認(rèn)識風(fēng)化殼儲層中的孔、洞、縫發(fā)育特征，揭示縫洞發(fā)育的控制因素和地質(zhì)規(guī)律，為進一步深入建立該類儲層的地震檢測模型提供可靠的地質(zhì)模型。

1 巖性特征

西克爾地區(qū)發(fā)育以溶丘、壟崗、洼地、槽谷、嶂谷和侵蝕--溶蝕溝谷為主的地貌組合，通過對研究區(qū)的實地考察，本區(qū)上奧陶統(tǒng)遭受強烈溶蝕和剝蝕，石牙、溶溝和溶槽極為發(fā)育，下奧陶統(tǒng)鷹山組直接暴露地表或被志留系以填平補齊的方式覆蓋，部分洼地中還殘存志留紀(jì)原狀地層，這些特征均反映該區(qū)發(fā)育加里東中期巖溶[1]。針對露頭區(qū)5個典型巖溶風(fēng)化殼剖面，我們進行了詳細(xì)的地層巖性及物性的調(diào)查及取樣分析，考慮到巖石組構(gòu)--物性之間的相關(guān)性，研究采用了Dunham碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)分類方案，在野外觀察和詳細(xì)薄片鑒定的基礎(chǔ)上，將研究區(qū)的各個剖面的巖石劃分為5類：即顆粒巖、泥粒巖、粒泥巖、泥巖和粘結(jié)巖。顆粒巖幾乎全由顆粒組成，不含泥或泥很少。泥粒巖主要由顆粒組成，顆粒與顆粒是相互接觸的，其粒間孔隙中充填著泥。這兩種巖石都是顆粒支撐的。粒泥巖主要由泥組成，還含有少量顆粒，這些顆粒分散于泥中，互不相接。泥巖幾乎全由泥組成，這兩種巖石都是泥支撐的。粘結(jié)巖是Dunham分出的特殊的石灰?guī)r類型。

2 物性特征

物性分類標(biāo)準(zhǔn)：

國家儲量委員會根據(jù)國內(nèi)主要油氣田儲集層物性分布規(guī)律和相關(guān)儲集層分類方案研究，于1997年頒布了碎屑巖儲集層和非碎屑巖儲集層物性分級的一個標(biāo)準(zhǔn)。表1為碎屑巖儲集層物性分類標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)西克爾地區(qū)5個鷹山組剖面94塊樣品的孔隙度、滲透率分析求得的儲層孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：儲層孔隙度主要分布在0.18%～2.2%之間，平均為0.58%;儲層滲透率主要分布范圍為（0.02～1.51）×10-3μm2，平均0.063×10-3μm2。

按照碎屑巖儲集層物性分類標(biāo)準(zhǔn)，西克爾露頭區(qū)整體應(yīng)屬于特低孔低滲儲層。

儲集層孔隙度和滲透率都是評價儲集層品質(zhì)的重要參數(shù)?？紫抖确从硯r石的儲集空間大小，而滲透率則反映儲集層孔隙空間的連通性和巖石的滲流能力。

對于大多數(shù)常規(guī)碎屑巖儲集層而言，滲透率與孔隙度之間往往存在一定的相關(guān)性，而碳酸鹽巖儲層由于儲集介質(zhì)類型的復(fù)雜性，并不是所有儲層二者之間均具有良好的相關(guān)性[2]。Lucia（1983、1995，1999）基于碳酸鹽巖巖石（組構(gòu)）特征，提出了一個巖石組構(gòu)--巖石物理孔隙分類方案，將最常見和重要的孔隙--顆?；蚓w之間的孔隙空間稱為粒間孔隙，其余的孔隙空間統(tǒng)稱為溶孔。后者根據(jù)連通性又進一步劃分為孤立溶孔和連通溶孔。孤立溶孔只能通過粒間孔隙網(wǎng)絡(luò)相互連接，而連通溶孔則由溶孔形成相互連接的孔隙體系。

通過對大量實際地區(qū)碳酸鹽巖儲層孔滲參數(shù)與巖石結(jié)構(gòu)（主要是顆?；蚓Я４笮。┑姆治龊螅J(rèn)為非孔洞型碳酸鹽巖孔隙度--滲透率關(guān)系與顆粒大小間存在三個不同的相關(guān)性區(qū)域：①顆粒大小在100-500um之間的孔--滲關(guān)系區(qū)域，稱為類型I;②顆粒大小在100-20um之間的孔-滲關(guān)系區(qū)域稱為類型II;③顆粒大小小于20um的孔--滲關(guān)系區(qū)域稱為類型III區(qū)域。因而反映出巖石組構(gòu)與物性之間是存在明顯的關(guān)系，這也是Lucia（1983、1995，1999）組構(gòu)--巖石物理分類的依據(jù)和基礎(chǔ)。

依據(jù)測得的孔隙度與滲透率的數(shù)據(jù)，按照Lucia（1995）的分類，繪制出西克爾地區(qū)的孔隙度與滲透率的關(guān)系圖。該交會圖版中樣品點的分布比較雜亂，究其原因，可能是因為特低孔低滲的儲集層中，有相當(dāng)一部分孔隙屬于孤立孔隙，影響到了孔隙度與滲透率的相關(guān)性。

3 巖性與物性的關(guān)系

由圖1，從顆粒巖至粘結(jié)巖，平均孔隙度的大小依次降低，顆粒巖的平均孔隙度最高，為0.71%;泥粒巖、粒泥巖和泥巖的平均孔隙度很接近，分別（下轉(zhuǎn)第226頁）

（上接第224頁）為0.51%、0.46%和0.45%，這三種都是含泥晶結(jié)構(gòu);粘結(jié)巖的平均孔隙度最低，為0.44%。說明孔隙度的大小是與巖石結(jié)構(gòu)有關(guān)的，顆粒支撐的巖石孔隙度較高，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢。

圖1? ?各種巖性與孔隙度的關(guān)系

圖2? ? 各種巖性與滲透率的關(guān)系

從圖2中，粘結(jié)巖的平均滲透率最高，為0.089mD;其次是顆粒巖為0.085mD;粒泥巖的平均滲透率為0.061mD;

泥巖的平均滲透率為0.020mD;泥粒巖的平均滲透率最低，為0.005mD。前面已分析，粘結(jié)巖的平均孔隙度最低，而其平均滲透率是最高的，充分說明滲透率的大小與巖石結(jié)構(gòu)的關(guān)系不密切。

4 結(jié)論

①94塊樣品的孔隙度和滲透率分析表明，儲層孔隙度主要分布在0.18%～2.2%之間，平均為0.58%，以0.3%-0.5%為主;儲層滲透率主要分布范圍為（0.002～1.51）×10-3μm2，平均0.063×10-3μm2以0.002mD-0.006mD為主，研究區(qū)整體屬于特低孔低滲儲層;②西克爾野外露頭區(qū)樣品按照Lucia（1995）巖石組構(gòu)與物性交會圖版，顆粒大小對孔--滲關(guān)系的影響不明顯;③統(tǒng)計分析表明，巖石結(jié)構(gòu)與孔隙度的大小是有關(guān)的，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢，但滲透率的大小與巖石結(jié)構(gòu)的關(guān)系不密切。

參考文獻：

[1]馮海霞，李樹新，陳冬梅，等.新疆西克爾地區(qū)下奧陶統(tǒng)鷹山組巖溶分帶性研究[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2010，24（6）：1065-1071.

[2]趙路子.碳酸鹽巖隱蔽灘相儲層特征及預(yù)測模型[D].成都：成都理工大學(xué)，2008.

作者簡介：

馮海霞（1985- ），女，助理研究員，從事油氣地質(zhì)綜合研究工作。