淺談砂巖儲層的巖石學(xué)特征

曲美靜

摘要：砂巖儲層幾乎無一例外的是在沉積以及成巖共同作用下形成的，不同環(huán)境下沉積作用以及埋藏后成巖作用的差異性，是造成砂巖儲層在組成成分、顆粒結(jié)構(gòu)、層理構(gòu)造、儲集空間類型及豐度、儲集性能等一系列物理、化學(xué)性質(zhì)方面存在很大差別。研究儲層的巖石學(xué)特征對分析沉積環(huán)境、摸清油氣運(yùn)移等具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)狀;骨架;填隙物;巖屑

X65井區(qū)沙河街組上部（E3S2+E3S1）與下部（E2S4上+E3S3）層位油氣儲量相差極為懸殊，除其它因素（圈閉條件，油氣運(yùn)移條件）外，儲層條件（發(fā)育程度、儲集性能）是個不可忽視的重要因素。本文從砂巖儲層的產(chǎn)狀、巖石的組分、巖石的結(jié)構(gòu)特征等方面對X65井區(qū)沙河街組進(jìn)行分析研究，利于下一步油氣儲量的挖潛。

1.砂巖儲層的產(chǎn)狀特征

砂巖的產(chǎn)狀主要與沉積作用關(guān)系密切，與成巖作用關(guān)系不明顯。不同沉積條件（環(huán)境）下形成的砂巖儲層，必然有不同的產(chǎn)出形式。X65井區(qū)沙河街組各層段砂巖儲層的產(chǎn)狀以厚層—中層狀為主，但發(fā)育不均衡。在縱向上，下部層位砂巖發(fā)育程度不高，沙四段杜家臺油層砂體多為中—薄層狀，電阻率曲線呈梳狀組合，而沙三段中，除局部地區(qū)的熱河臺油層發(fā)育厚層狀砂巖外，大凌河及蓮花油層中的砂巖主要為中—薄層，尤其是大凌河油層段，砂巖產(chǎn)狀以薄層為主，砂巖單層厚度普遍較小，累計厚度也不大，砂巖占地層比例不高，杜家臺油層的砂巖百分比多為20-40%，而大凌河油層的砂巖百分比多小于10%，甚至無砂;上部層位砂巖很發(fā)育，沙一、二段的砂巖多以厚—中層狀為主，砂巖單層厚度以大于2m為常見，而且累計厚度普遍較大，砂巖總厚度占地層厚度比例大都大于40%，有的甚至更高。

2.巖石的組分特征

砂巖巖石組分由二部分組成：骨架顆粒和填隙物

1、骨架顆粒

X65井區(qū)沙河街組砂巖巖石顆?；居扇惖V物（巖石）組成，即石英、長石、巖屑（巖塊），由它們共同組成了砂巖巖石的基本骨架。骨架顆粒的成分及相對含量對砂巖儲層的儲集性能具有一定的影響，例如不同成分的碎屑顆粒（骨架）因其物理化學(xué)性質(zhì)的不同，對抵抗各種成巖作用的能力大不一樣，對儲集空間演變產(chǎn)生不同的影響，進(jìn)而對儲集性能產(chǎn)生不同的影響。

（1）石英

本區(qū)砂巖中，骨架顆粒中的石英組分含量普遍偏低，石英顆粒多以多晶形式出現(xiàn)，單晶石英極少。石英顆粒的次生加大現(xiàn)象很不明顯，反映了成巖作用不強(qiáng)。

區(qū)內(nèi)砂巖石英組分含量偏低的原因是復(fù)雜的，但原始沉積作用對其影響是具決定性的因素，一方面反映了從物源區(qū)到沉積區(qū)的碎屑（骨架顆粒）搬運(yùn)距離較近的特點，另一方面也反映了母巖的若干特點。區(qū)內(nèi)幾乎所有的石英顆粒在陰極發(fā)光顯微鏡下呈褐色，在熒光下均不發(fā)光。砂巖沉積的近源短距離搬運(yùn)特點是一種普遍現(xiàn)象。

（2）長石

X65井區(qū)砂巖骨架顆粒中，長石顆粒的含量相對較高，多為30%-40%，最高甚達(dá)48%。長石組分中，是由二類長石組成，即鉀長石和斜長石。所有的樣品顯示了一個共同的特點，長石類組分以相對穩(wěn)定的鉀長石為主，占長石類碎屑顆粒狀總量的70%以上在陽極發(fā)光呈微鏡下呈亮藍(lán)色，黃綠色。在熒光下，長石顆粒多呈褐、黃褐、黃綠色等。

（3）巖屑

砂巖中的巖屑是指除石英、長石以外的其它各類巖石顆粒的總稱。本區(qū)砂巖中巖屑含量不穩(wěn)定，低者小于10%，高者大于40%，一般多為20%-40%。以中—酸性噴發(fā)巖為主，約10%-20%，低者小于10%;其次為變質(zhì)巖巖屑，約為10%左右，高者可達(dá)20%;沉積巖巖屑大多小于5%。此外還見有數(shù)量不等的生屑及鮞粒。

巖屑成分和相對含量對母巖區(qū)具有的指示作用遠(yuǎn)大于單礦物（石英、長石）顆粒。從本區(qū)砂巖中巖屑組分的巖性以中—酸性（安山巖、流紋巖等）噴發(fā)巖為主這一現(xiàn)象分析，砂巖碎屑顆粒源自火山巖風(fēng)化物，很可能與西外側(cè)燕山期火山活動有關(guān)。變質(zhì)巖巖屑成分主要為石英巖、片巖、混合巖等，沉積巖屑多為碳酸鹽巖及砂巖?？傊?，砂巖中的巖屑組分較復(fù)雜是本區(qū)砂巖骨架顆粒的顯著特征。

在熒光下，大多數(shù)巖屑不發(fā)光，個別的中—酸性噴發(fā)巖巖屑呈暗褐色或黃、黃綠色，變質(zhì)巖巖屑及沉積巖巖屑基本不發(fā)光。

（4）內(nèi)碎屑

就骨架顆粒分類而言，內(nèi)碎屑應(yīng)歸為巖屑一類中，其具有指示環(huán)境的特殊意義，本區(qū)砂巖中的內(nèi)碎屑雖然含量不高，但分布十分普遍。于樓油層、興隆臺油層砂巖中的內(nèi)碎屑主要有二種類型，一類是生物碎屑，別一類為鮞?；驁F(tuán)粒。另外，西部凹陷其它地區(qū)大凌河油層中常見的泥巖撕裂屑在X65井區(qū)幾乎不見。

2、填隙物

填隙物對于具有粒狀結(jié)構(gòu)的砂巖儲層的儲集性能影響極大，有時甚至是決定性的，因此對砂巖儲層的填隙物種類、含量等特征不可忽視。本區(qū)砂巖中的填隙物主要為泥質(zhì)和碳酸鹽，硅質(zhì)（石英自生加大）填隙物在于樓油層和興隆臺油層中并不多見。

（2）填隙物特征

本區(qū)三種成分的填隙物，以泥質(zhì)填隙物對儲層的影響最大，其次為碳酸鹽和硅質(zhì)填隙物。

① 泥質(zhì)填隙物：本區(qū)砂巖中泥質(zhì)填隙物以其含量低為重要特征，陸湖雜基與自生粘土礦物合計總量普遍小于10%，多為2%-5%，屬于純凈砂巖一類。泥質(zhì)填隙物對粒間孔隙的傷害程度較輕。

②碳酸鹽填隙物：碳酸鹽填隙物總量較泥質(zhì)填隙物含量更少，含有碳酸鹽的樣品中，碳酸鹽含量多為1%-3%。本區(qū)的碳酸鹽填隙物在產(chǎn)出方式方面有其特殊性，多以泥微晶形式產(chǎn)出，屬于陸源雜基成因，自生的亮晶方解石十分少量，反映本區(qū)成巖作用較弱。

3.巖石的結(jié)構(gòu)特征

評價砂巖巖石結(jié)構(gòu)特征多是通過觀察（樣品或巖心）定性判斷和根據(jù)各種分析測試資料定量描述。X65井區(qū)下第三系砂巖在分選性方面，以中等為主，骨架顆粒均勻程度不高，粒級偏粗的砂巖不等粒結(jié)構(gòu)特征愈加明顯，分選相對較好的砂巖多為細(xì)粒級;在磨圓度方面，碎屑顆粒多以次圓狀為主，棱角不分明，表明從風(fēng)化、搬運(yùn)直至沉積有一個較長的過程;在支撐類型方面，幾乎所有的樣品均為顆粒支撐，表明成巖作用程度相對較輕;在顆粒的接觸方式方面，骨架顆粒之間多數(shù)為點接觸，少量為線—點接觸，同樣表明了成巖作用不強(qiáng)的特點;在膠結(jié)類型方面，以孔隙型和接觸型為主，很少見基底型或凝塊型（鑲嵌），是成巖作用較弱的特點;在風(fēng)化程度方面，骨架顆粒均表現(xiàn)為較深的風(fēng)化特征，這與具有較長的風(fēng)化—搬運(yùn)過程有關(guān)。

總之，在縱向上砂巖巖石顆粒粒級有所變化，但變化程度不很懸殊，砂巖的層間非均質(zhì)性是存在的，但不很明顯，巖石較疏松，骨架顆粒排列不緊密，巖石密度多為1.7-1.9g/cm3，大于2.0g/cm3者少見，是具有良好儲集性能的巖石學(xué)條件。

參考文獻(xiàn)

[1]丁志剛，吳敬哲等.下遼河西部凹陷下第三系地層及沉積特征，遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） ，2011，30（04）：30～31