致密砂巖儲(chǔ)層特征及控制因素
——以鄂爾多斯盆地陜北地區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層為例

白 薷，吳春燕，杜 煒，耿 代，李 渭

(1.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西 西安 710075；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710054)

陜北地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中南部,跨越靖邊、華池、定邊、安塞等4個(gè)區(qū)縣(見圖 1),該區(qū)域以往的油氣勘探重點(diǎn)層位是上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段,長(zhǎng)7段的研究主要集中在烴源巖的特征上[1-3],而長(zhǎng)10段一直未作為研究區(qū)的主要產(chǎn)油層位。延長(zhǎng)組中下部的長(zhǎng)10～長(zhǎng)7沉積期,對(duì)應(yīng)于湖盆擴(kuò)張到鼎盛的階段[4-5],既發(fā)育了優(yōu)質(zhì)的烴源巖,又沉積了種類不同的儲(chǔ)集砂巖。隨著對(duì)延長(zhǎng)組下部層位油氣勘探的深入,在盆地隴東地區(qū)和陜北地區(qū)發(fā)現(xiàn)多個(gè)億噸級(jí)油氣富集區(qū),長(zhǎng)7發(fā)育的濁積巖和長(zhǎng)10發(fā)育的分流河道砂體已被視為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層,有著巨大的勘探潛力[6-7]。

圖1 研究區(qū)范圍圖

研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層屬于典型的致密砂巖儲(chǔ)層,孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非均質(zhì)性較強(qiáng)。以往針對(duì)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層的研究重點(diǎn)主要集中在單一層位的沉積相類型、儲(chǔ)層分類和油氣成藏過程與條件等方面[8],對(duì)于不同層位儲(chǔ)層的微觀結(jié)構(gòu)特征及儲(chǔ)層控制因素的對(duì)比研究比較薄弱。本研究選取陜北地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層作為研究對(duì)象,利用巖心觀察、薄片鑒定,結(jié)合掃描電鏡、X衍射、物性、壓汞等分析測(cè)試數(shù)據(jù),深入研究長(zhǎng)7和長(zhǎng)10的儲(chǔ)層特征和物性控制因素,為研究區(qū)的油氣勘探開發(fā)提供依據(jù)。

1 儲(chǔ)集層特征

1.1 巖石組分特征

陜北地區(qū)延長(zhǎng)組中下部以巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖為主,巖屑砂巖和長(zhǎng)石砂巖次之(見圖2)。其長(zhǎng)10儲(chǔ)層碎屑成分組成中，石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.2%～40%,平均23.96%;長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.8%～62%,平均42.8%;巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%～57.5%,平均33.23%,具有“高長(zhǎng)石、低石英”的特點(diǎn)。這是因?yàn)殚L(zhǎng)10沉積期，陜北地區(qū)主要受北東方向大青山及陰山古陸物源的控制,所提供的碎屑物質(zhì)具有高斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石的特征[9]。長(zhǎng)10巖屑成分以石英巖、片巖、千枚巖等變質(zhì)巖巖屑為主。在長(zhǎng)7儲(chǔ)層碎屑成分組成中，石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%～53%,平均31.01%;長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6%～59%,平均30.82%;巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～70%,平均38.6%。其石英、長(zhǎng)石、英屑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比約為1∶1∶1,巖屑成分以沉積巖、火成巖巖屑為主。從儲(chǔ)層碎屑組分分布來看,長(zhǎng)7比長(zhǎng)10的石英含量高；長(zhǎng)10砂巖中，長(zhǎng)石含量相對(duì)高,說明長(zhǎng)7儲(chǔ)層砂巖成分成熟度高于長(zhǎng)10,長(zhǎng)7砂巖經(jīng)歷的機(jī)械分異作用相對(duì)長(zhǎng)10砂巖要強(qiáng)。

Ⅰ 石英砂巖;Ⅱ 長(zhǎng)石石英砂巖;Ⅲ 巖屑石英砂巖;Ⅳ 長(zhǎng)石砂巖;Ⅴ 巖屑長(zhǎng)石砂巖;Ⅵ 長(zhǎng)石巖屑砂巖;Ⅶ 巖屑砂巖

1.2 儲(chǔ)集層的物性特征

孔隙度和滲透率是衡量?jī)?chǔ)層儲(chǔ)集性能的重要指標(biāo),也是劃分儲(chǔ)層類型的基本參數(shù)。通過對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層的巖石樣品的物性統(tǒng)計(jì)分析可知(見圖3),長(zhǎng)7儲(chǔ)層的孔隙度最小值為0.8%,最大值為16%,孔隙度集中分布在4%～10%,平均值為6.16%;滲透率最小值為0.001×10-3μm2,最大值為1.043×10-3μm2,滲透率集中分布在(0.01～0.5)×10-3μm2,平均值為0.09×10-3μm2。長(zhǎng)10儲(chǔ)層的孔隙度最小值為2.1%,最大值為12.9%,孔隙度集中分布在6%～12%,平均值為8.12%;滲透率最小值為0.003×10-3μm2,最大值為25.29×10-3μm2,滲透率集中分布在(0.1～5)×10-3μm2,平均值為1.11×10-3μm2。長(zhǎng)7和長(zhǎng)10均屬于典型的致密砂巖儲(chǔ)層,長(zhǎng)10儲(chǔ)層物性較長(zhǎng)7儲(chǔ)層好,但滲透率變化范圍更大,反映了長(zhǎng)10儲(chǔ)層物性非均質(zhì)性較強(qiáng)的特點(diǎn)。

圖3 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層孔隙度、滲透率分布直方圖

1.3 儲(chǔ)集層孔隙類型

根據(jù)巖石薄片、鑄體薄片及掃描電鏡的觀察與研究認(rèn)為,研究區(qū)長(zhǎng)7、長(zhǎng)10致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙類型主要為粒間孔、溶蝕孔、自生礦物晶間微孔隙以及裂縫孔隙4種類型：①粒間孔,主要為殘余粒間孔,孔隙分布很不均勻,非均質(zhì)性較強(qiáng),孔隙多被綠泥石、方解石、石英膠結(jié), 長(zhǎng)7孔隙直徑一般為5～160 μm, 薄片面孔率在1.8%左右; 長(zhǎng)10孔隙直徑一般為10～120 μm,薄片面孔率在3.8%左右(見圖4A);②溶蝕孔,主要為粒間溶孔、長(zhǎng)石溶孔、碎屑溶孔、粒內(nèi)溶孔、濁沸石溶孔，分布不均勻,長(zhǎng)7溶蝕孔薄片面孔率在1%左右,局部可達(dá)3.4%;長(zhǎng)10薄片面孔率在1.4%左右,局部可達(dá)5%(見圖4B);③晶間孔,主要為自生黏土礦物和石英以及少量自生方解石晶間微孔隙,孔隙直徑一般為1～5 μm,具有一定連通性(見圖4C);④裂縫孔隙,多數(shù)為微裂縫,烴類充填,縫寬約0.01～0.05 mm,連通性較好(見圖4D)。

A A31井,長(zhǎng)10,1 746.62 m,殘余粒間孔,鑄體薄片;B B205井,長(zhǎng)10,2 016.8 m,長(zhǎng)石溶蝕孔,掃描電鏡;C C82,長(zhǎng)7,2 420.90 m,綠泥石晶間孔,掃描電鏡;D D82,長(zhǎng)7,2 084.0 m,微裂縫,鑄體薄片

從長(zhǎng)7、長(zhǎng)10的孔隙類型分布頻率圖可以看出(見圖5)，長(zhǎng)7、長(zhǎng)10孔隙類型和所占比例存在差異，長(zhǎng)7儲(chǔ)集巖的孔隙空間主要為粒間孔、長(zhǎng)石溶孔和粒內(nèi)溶孔，微裂縫所占比例較少，濁沸石溶蝕孔基本不發(fā)育；長(zhǎng)10儲(chǔ)集巖的孔隙空間主要為粒間孔、長(zhǎng)石顆粒溶蝕孔、濁沸石溶孔，粒間溶孔和巖屑溶孔在長(zhǎng)10儲(chǔ)層中所占比例較少，而晶間孔在長(zhǎng)10儲(chǔ)集層中基本不發(fā)育。

圖5 研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層孔隙類型分布頻數(shù)圖

1.4 儲(chǔ)集層的微觀孔喉特征

對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層樣品的壓汞參數(shù)、鑄體薄片圖像進(jìn)行分析，結(jié)合孔喉特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知(見表1),長(zhǎng)7儲(chǔ)層樣品的孔喉中值半徑平均為0.07 μm,以細(xì)孔喉為主；分選系數(shù)平均為1.98,孔喉分選為差—較好；孔喉歪度平均為1.2,為偏粗歪度;退出效率平均為30.41,驅(qū)替能力相對(duì)差;排替壓力平均為1.86 MPa,表明驅(qū)替時(shí)需較大的壓力。長(zhǎng)10儲(chǔ)層的孔喉中值半徑平均為0.256 μm,以中—粗孔喉為主；分選系數(shù)平均為2.14,孔喉分選較差—較好；孔喉歪度平均為1.49,為偏粗歪度;退出效率平均為34.24,驅(qū)替能力相對(duì)好;排替壓力平均為1.34 MPa,表明驅(qū)替時(shí)需較小的壓力。統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，長(zhǎng)10儲(chǔ)層較長(zhǎng)7儲(chǔ)層，相對(duì)大喉道更發(fā)育,孔喉連通性更好。

表1 研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10壓汞參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

從壓汞參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看(見圖6),研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層樣品的孔隙度與滲透率、孔喉中值半徑與滲透率、孔隙度與孔喉中值半徑具有正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)性較好,相關(guān)系數(shù)分別為0.804 8和0.772 2，0.726 3和0.693 6，0.788 0和0.628 2;其孔隙度與門檻壓力具有較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.713 4和0.773 6。長(zhǎng)10儲(chǔ)層的孔喉中值半徑越小,與孔隙度的線性正相關(guān)性越好,當(dāng)孔喉中值半徑大于0.2 μm后，相關(guān)性變差;而長(zhǎng)7儲(chǔ)層的孔隙度與孔喉中值半徑散點(diǎn)分布較均勻,相關(guān)性較好。

圖6 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)集層壓汞參數(shù)相關(guān)關(guān)系圖

1.5 毛管壓力曲線的變化特征

壓汞曲線能夠直觀地反映儲(chǔ)層孔隙喉道的進(jìn)汞壓力、分選性及喉道大小,定量表征儲(chǔ)層的物性和含油性等儲(chǔ)集性能特征[10]。由研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10具有代表性的巖心樣品壓汞曲線特征分析可知(見圖7),長(zhǎng)7儲(chǔ)層的壓汞曲線呈略向上凸的陡坡狀, 喉道分布為細(xì)歪度, 分選較差, 排驅(qū)壓力及中值壓力中—較高, 屬于中—較高門檻壓力、細(xì)喉型儲(chǔ)層; 長(zhǎng)10儲(chǔ)層的壓汞曲線呈略向左下凹的陡坡狀, 平緩段較發(fā)育, 喉道分布略偏細(xì)歪度, 分選較好, 排驅(qū)壓力及中值壓力較低, 屬于低門檻壓力、中喉—粗喉型儲(chǔ)層。因此可以得出，長(zhǎng)10儲(chǔ)層優(yōu)于長(zhǎng)7儲(chǔ)層。

對(duì)院內(nèi)的相關(guān)醫(yī)師、藥師進(jìn)行系統(tǒng)化的教育培訓(xùn)，可有效提高專業(yè)素質(zhì)和能力，是臨床合理用藥的保障?？啥ㄆ陂_展喹諾酮類藥物的全員培訓(xùn)或科室培訓(xùn)，重點(diǎn)講解喹諾酮類藥物的有關(guān)知識(shí)和最新研究進(jìn)展、近期應(yīng)用情況等，鼓勵(lì)醫(yī)務(wù)人員重視自學(xué)、相互交流等，定期進(jìn)行相關(guān)考核，并制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施。

圖7 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)集層壓汞曲線

2 儲(chǔ)集層致密化成因及控制因素分析

沉積作用和成巖作用共同影響著儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的好壞, 沉積條件與環(huán)境控制著儲(chǔ)層的原生孔隙, 后期的成巖作用控制著儲(chǔ)層低孔低滲的演化進(jìn)程[11-12], 最終形成儲(chǔ)集性能各異的致密砂巖儲(chǔ)層。

2.1 沉積作用對(duì)儲(chǔ)層特征的影響

2.1.1 原始礦物組成和結(jié)構(gòu)是其形成的基本條件 沉積作用控制砂體成分、粒度、分選、磨圓來形成有利的儲(chǔ)層[13]。儲(chǔ)層的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度越高,砂體粒度就越粗,分選磨圓就越好,填隙物含量低,物性相對(duì)就好,反之,物性較差。據(jù)薄片觀察(見圖8),長(zhǎng)10儲(chǔ)層主要為中—粗粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖,分選磨圓較好,雜基含量低,而長(zhǎng)7儲(chǔ)層主要為粉砂—細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖,分選磨圓較差,雜基含量高。因此，整體上講，長(zhǎng)10儲(chǔ)層的沉積環(huán)境更有利于形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

圖8 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層粒度與孔滲關(guān)系圖

2.1.2 沉積作用對(duì)砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集特征的影響 陜北地區(qū)長(zhǎng)10儲(chǔ)層沉積時(shí)，主要發(fā)育三角洲平原亞相分流河道沉積中—粗砂巖[7,14], 長(zhǎng)7儲(chǔ)層發(fā)育三角洲平原分流河道細(xì)砂巖、三角洲前緣水下分流河道細(xì)—粉砂巖、深水重力沉積成因的濁積砂巖 3 種類型[15]。研究區(qū)多種沉積環(huán)境使得長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層的巖石結(jié)構(gòu)存在明顯的差異。

長(zhǎng)10期，湖盆不發(fā)育,水體較淺,物源主要受東北、西北和西南3個(gè)物源方向控制,發(fā)育一套三角洲平原沉積體系(見圖9),并以水下分流河道中—粗砂巖為代表,粒度一般為0.15～0.5 mm,分選較好,碎屑顆粒以圓—次圓狀為主,雜基含量較低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于5%,長(zhǎng)石溶蝕孔和濁沸石溶蝕孔發(fā)育,孔隙度一般為6%～12%,滲透率一般為(0.003～25.29)×10-3μm2。而長(zhǎng)7沉積時(shí)期為湖盆發(fā)育的鼎盛時(shí)期,物源主要受東北和西北2個(gè)物源方向控制,由湖盆邊緣到湖盆中央，發(fā)育三角洲→湖泊→重力流沉積。水動(dòng)力弱,粒度一般0.08～0.25 mm,以細(xì)砂巖和粉砂巖為主,分選磨圓較差,雜基含量高,物性普遍不好,孔隙度一般為4%～10%,滲透率一般為(0.01～0.5)×10-3μm2。長(zhǎng)7部分地區(qū)發(fā)育濁積砂體,為該段的高滲儲(chǔ)層,粒度相對(duì)較粗,物性較好,一般孔隙度為 10%～16%,滲透率為(0.5～1.043)×10-3μm2。

圖9 鄂爾多斯盆地陜北地區(qū)長(zhǎng) 7、長(zhǎng) 10沉積相圖

2.2 成巖作用對(duì)儲(chǔ)集層微觀結(jié)構(gòu)的控制

成巖作用是沉積物在埋藏成巖過程中,沉積物的原始礦物成分和原始孔隙發(fā)生一系列變化的過程。成巖作用通過改變巖石的成分以及孔隙、孔喉的形狀、大小、分布和連通狀況,直接影響了儲(chǔ)層的物性、非均質(zhì)性和儲(chǔ)集能力,是導(dǎo)致儲(chǔ)層致密化的重要因素。根據(jù)對(duì)儲(chǔ)層的影響不同, 將研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層成巖作用分成2類,一類是破壞性的,如壓實(shí)作用、膠結(jié)作用,它們使得儲(chǔ)層的原始孔隙變小,滲透率大幅下降,是形成致密儲(chǔ)層的重要因素;另一類是建設(shè)性的,如溶蝕作用,能夠有效改善儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率[16-17]。

2.2.1 壓實(shí)作用 壓實(shí)作用主要發(fā)生在早成巖階段A、B期,隨著沉積物埋深的不斷加大,地層壓力使得沉積物顆粒排列發(fā)生改變,接觸緊密,原始孔隙減小,是儲(chǔ)層物性變差的主要因素[18]。接觸強(qiáng)度是壓實(shí)作用強(qiáng)度的直觀反映,通過接觸強(qiáng)度計(jì)算公式(CI)可以直接定量地計(jì)算出儲(chǔ)層砂巖的接觸強(qiáng)度:

(1)

通過對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層砂巖的接觸強(qiáng)度(CI)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見表2)發(fā)現(xiàn),其壓實(shí)強(qiáng)度主要集中在1.5～2,對(duì)應(yīng)中等壓實(shí)作用。特別是在巖性偏細(xì)的泥質(zhì)粉砂巖和粉砂巖中,雜基含量普遍較高,較強(qiáng)的壓實(shí)作用使得云母發(fā)生變形和破裂,顆粒接觸更加致密,多為線接觸,原始粒間孔隙減少,吼道變細(xì),物性差,孔隙度一般不大于5%,滲透率一般不大于0.05×10-3μm2。

表2 研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層砂巖壓實(shí)作用特征

2.2.2 膠結(jié)作用 研究區(qū)常見的膠結(jié)物主要為硅質(zhì)、黏土礦物和碳酸鹽膠結(jié)物3種。長(zhǎng)7儲(chǔ)層膠結(jié)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～59%,平均為17.05%,其中鐵方解石和鐵白云石膠結(jié)物含量最高,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.28%和2.09%;長(zhǎng)10儲(chǔ)層膠結(jié)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%～30.4%,平均為11.5%,膠結(jié)物中以綠泥石和濁沸石膠結(jié)物含量相對(duì)較高,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.86%和4.3%(見表3)。

表3 研究區(qū)長(zhǎng)7、長(zhǎng)10儲(chǔ)層主要膠結(jié)物類型

1)硅質(zhì)膠結(jié)。石英的次生加大是研究區(qū)普遍發(fā)育的硅質(zhì)膠結(jié)物[20],次生加大邊厚度一般在0.01～0.04 mm(見圖10),發(fā)育不連續(xù),石英加大邊與原始沉積的石英顆粒之間多被綠泥石和高嶺石薄膜分開,常見II和III級(jí)石英的次生加大。硅質(zhì)膠結(jié)物填充了粒間和粒內(nèi)的原始孔隙,堵塞喉道,降低連通性,物性較差。但是，其硅質(zhì)膠結(jié)物含量分布不均, 長(zhǎng)10儲(chǔ)層硅質(zhì)膠結(jié)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均2.05%, 高于長(zhǎng)7儲(chǔ)層的0.93%, 這表明長(zhǎng)10儲(chǔ)層受硅質(zhì)膠結(jié)影響較大。

圖10 研究區(qū)長(zhǎng)7、長(zhǎng) 10儲(chǔ)層石英次生加大

2)黏土礦物膠結(jié)。研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層起破壞作用的黏土礦物膠結(jié)主要為高嶺石、伊利石和伊蒙混層膠結(jié),高嶺石膠結(jié)物多呈書頁(yè)狀,伊利石多呈絲狀、片狀,伊蒙混層類似于伊利石和蒙脫石形態(tài),這3種膠結(jié)物賦存在顆粒表面，充填在原生、次生孔隙周圍[21],堵塞孔隙,降低孔喉連通性,使儲(chǔ)層物性變差(見圖11),多形成低孔低滲儲(chǔ)層。這類膠結(jié)物發(fā)育的儲(chǔ)層,孔隙度一般6%～8%,滲透率一般不高于0.1×10-3μm2。

圖11 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10黏土礦物(高嶺石、伊利石、伊蒙混層)與物性的關(guān)系

綠泥石膠結(jié)物對(duì)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層物性起建設(shè)作用,因?yàn)榫G泥石膠結(jié)物自身多以綠泥石膜附著在顆粒表面,能夠有效地阻止硅質(zhì)膠結(jié)物和碳酸鹽膠結(jié)物的生成,保護(hù)原生粒間孔隙不被其充填[22-23]。通過綠泥石與儲(chǔ)層物性的對(duì)比可以看出(見圖12),綠泥石含量越高,儲(chǔ)層孔隙度和滲透率反而越好,綠泥石發(fā)育的儲(chǔ)層孔隙度一般8%～10%,滲透率一般大于0.10×10-3μm2。

圖12 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10綠泥石與物性的關(guān)系

3)碳酸鹽膠結(jié)。長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層中,方解石、鐵方解石、鐵白云石膠結(jié)物是碳酸鹽膠結(jié)物的主要類型,且碳酸鹽膠結(jié)物的占比高于其他膠結(jié)物[24-25]。通過對(duì)碳酸鹽膠結(jié)物的成分、賦存形式的研究可以得出,碳酸鹽膠結(jié)物主要形成于成巖階段的早期,后期并沒有出現(xiàn)大量溶蝕的現(xiàn)象,因此，碳酸鹽膠結(jié)物的含量越高,物性就越差,呈明顯的反相關(guān)性(見圖13),因而是研究區(qū)儲(chǔ)層破壞的最主要因素。碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育的儲(chǔ)層,孔隙度一般小于6%,滲透率一般小于0.04×10-3μm2。

圖13 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10碳酸鹽膠結(jié)物與物性的關(guān)系

2.2.3 溶蝕作用 通過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層發(fā)育長(zhǎng)石溶蝕,長(zhǎng)10儲(chǔ)層發(fā)育長(zhǎng)石溶蝕和濁沸石溶蝕,溶蝕作用是研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層次生孔隙發(fā)育的關(guān)鍵因素。

1)長(zhǎng)石溶蝕作用。烴源巖在生烴過程中會(huì)產(chǎn)生一元、二元有機(jī)酸和CO2酸性流體[26],這些酸性物質(zhì)進(jìn)入儲(chǔ)層后,會(huì)與儲(chǔ)層沉積物中易溶的長(zhǎng)石礦物發(fā)生反應(yīng),溶蝕成蜂窩狀或者全部溶解,形成粒內(nèi)溶孔、粒間孔等多種次生孔隙,可以有效地改善儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)。在長(zhǎng)石溶蝕孔發(fā)育的區(qū)域,儲(chǔ)層的物性可以得到顯著提高(見圖14),孔隙度一般大于10%,滲透率一般大于0.15×10-3μm2。

圖14 長(zhǎng)7和長(zhǎng)10長(zhǎng)石溶孔與物性關(guān)系

2)濁沸石溶蝕。研究區(qū)長(zhǎng)10儲(chǔ)層普遍發(fā)育濁沸石膠結(jié),膠結(jié)方式多為充填粒間孔隙,少部分為交代斜長(zhǎng)石和部分巖屑[27]。濁沸石膠結(jié)物的形成可以有效地降低沉積物礦物顆粒的壓實(shí)作用；另一方面，濁沸石在酸性溶液中易于溶解,形成大量的粒內(nèi)溶孔,濁沸石溶蝕作用是長(zhǎng)10儲(chǔ)層物性改善的最主要因素(見圖15)。濁沸石溶蝕的高值帶,孔隙度一般大于10%,滲透率一般大于0.2×10-3μm2。

圖15 長(zhǎng)10濁沸石含量與物性的關(guān)系

3 結(jié)論

1)陜北地區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層以巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖為主,巖屑砂巖和長(zhǎng)石砂巖次之。長(zhǎng)7、長(zhǎng)10儲(chǔ)層的孔隙類型主要為粒間孔、溶蝕孔、自生礦物晶間微孔隙以及裂縫孔隙4種類型。

2)研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層以細(xì)孔喉為主,孔喉分選較差—較好,壓汞曲線呈略向上凸的陡坡狀,驅(qū)替壓力較大,屬于中—較高門檻壓力、細(xì)喉型儲(chǔ)層;長(zhǎng)10儲(chǔ)層以中—粗孔喉為主,孔喉分選較差—較好,壓汞曲線呈略向左下凹的陡坡狀,平緩段較發(fā)育,驅(qū)替壓力較小,為低門檻壓力、中喉—粗喉型儲(chǔ)層。總體來講，長(zhǎng)10儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能類型優(yōu)于長(zhǎng)7儲(chǔ)層。

3)沉積作用是研究區(qū)長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層形成的基礎(chǔ),是儲(chǔ)層砂巖巖石結(jié)構(gòu)存在差異的主導(dǎo)因素。長(zhǎng)7儲(chǔ)層主要發(fā)育三角洲—湖泊細(xì)砂巖和粉砂巖, 分選磨圓較差,雜基含量高, 物性普遍不好;長(zhǎng)10儲(chǔ)層主要發(fā)育一套三角洲平原水下分流河道中—粗砂巖,分選磨圓較好,雜基含量低?？傊?，長(zhǎng)10儲(chǔ)層的沉積環(huán)境有利形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

4)壓實(shí)作用以及硅質(zhì)、碳酸鹽、高嶺石、伊利石和伊蒙混層膠結(jié)作用,破壞儲(chǔ)層的原始孔隙、堵塞吼道,是造成長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層致密化的主要因素;綠泥石膠結(jié)作用和長(zhǎng)10儲(chǔ)層的溶蝕作用能夠有效地改善長(zhǎng)7和長(zhǎng)10儲(chǔ)層的孔喉結(jié)構(gòu),使物性變好；長(zhǎng)10儲(chǔ)層濁沸石溶蝕作用發(fā)育,使得長(zhǎng)10儲(chǔ)層整體物性好于長(zhǎng)7。