鄂尔多斯盆地红柳沟油区长9、长8储层特征及控制因素研究

2016-06-15王雅竹

地下水 2016年1期

关键词：沉积环境

王雅竹

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069)

鄂尔多斯盆地红柳沟油区长9、长8储层特征及控制因素研究

王雅竹

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069)

[摘要]运用岩心、铸体薄片、扫描电镜等分析测试方法，对鄂尔多斯盆地红柳沟油区长9、长8储层的特征进行分析对比，研究其控制因素。研究结果表明：本区延长组长9和长8主要为三角洲前缘沉积，储层非均质性较强，物性较差，属特低孔隙度，特低渗透率储层。通过对储层控制因素的研究得出长9油层组的物性略好于长8油层组。

[关键词]鄂尔多斯盆地；长9、长8；储层特征；沉积环境；成岩作用

红柳沟油区位于天环凹陷东部，临近伊陕斜坡，在陕西定边西南，距县城20 km。本区具有丰富的石油勘探开发资源，在延安组已取得有效开发成果，但延长组长9和长8作为主力油藏，目前在开采方面还有一定的局限，为究其原因以便指导实践开发，本文将从长9场8储层特征及控制因素方面进行研究，从而更好的进行油气勘探开发。

1储层岩石学特征

红柳沟油区延长组长9和长8沉积环境主要是三角洲前缘沉积，岩石类型以暗色泥岩、灰黑色粉砂岩和灰色细砂岩为主。

对研究区延长组长9油层组的22块薄片样品进行统计，表明延长组长9油层组主要为岩屑长石砂岩，其次为长石砂岩和长石岩屑砂岩(图1a)，其中石英含量为33.5%，长石为42.3%，岩屑为24.1%(表1)。岩屑主要由变质岩岩屑、火成岩岩屑、少量沉积岩岩屑及云母组成，变质岩岩屑的平均含量为12.49%，火成岩岩屑的含量为5.21%，沉积岩岩屑的含量为1.01%，云母含量约为5.3%。填隙物主要为绿泥石、高岭石、方解石、铁方解石等，且含量变化较大，变化范围为5.0%～14.0%，平均为12.6%(表2)。

a　长9砂岩分类三角图b　长8砂岩分类三角图

对研究区延长组长8油层组的62块薄片样品进行统计，表明延长组长8油层组主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，并可见少量的长石砂岩和岩屑砂岩(图1b)，其中石英含量为36.0%，长石含量为28.8%，岩屑含量为35.2%(表1)，岩屑主要由变质岩岩屑、火成岩岩屑、少量沉积岩岩屑及云母组成，前三者的平均含量分别为12.28%、15.21%和2.21%，云母含量约为5.5%。填隙物主要为绿泥石、高岭石、方解石、铁方解石等，且含量变化较大，其范围为6.0%～12.0%，平均为9.5%(表2)。

a长9储层孔隙度分布直方图b长9储层渗透率分布直方图

图2　长9储层分布直方图

表2　红柳沟地区延长组长9-长8填隙物组成含量表

2储层物性特征

2.1长9油层组储层物性特征

对研究区取心井32块长9化验资料分析统计，孔隙度主要分布在7.6%～16.1%之间，平均值11.2%，渗透率主要分布在0.1×10-3～10×10-3μm2之间，平均渗透率3.74×10-3μm2。

孔隙度分布直方图(图2a)表明长9孔隙度值基本呈单峰型分布，孔隙度值多分布在8%～14%之间。渗透率分布直方图(图2b)表明渗透率的频率分布呈单峰型，主峰位于0.5×10-3～5.0×10-3μm2之间。长9储层属特低孔隙度，特低渗透率储层。

2.2长8油层组储层物性特征

对该地区取心井57块长8化验资料分析统计，孔隙度主要分布在4.7%～20.32%之间，平均值9.3%，渗透率主要分布范围在0.14×10-3～23.11×10-3μm2之间，平均值0.47×10-3μm2。

孔隙度分布直方图(图3a)表明长8孔隙度值基本呈单峰型分布，孔隙度值多分布在8%～12%之间。渗透率分布直方图(图3b)表明渗透率的频率分布呈单峰型，主峰位于0.3×10-3～0.5×10-3μm2之间。长8储层属特低孔隙度，特低渗透率储层。

a　长8储层孔隙度直方图b　长8储层渗透率直方图

3储层孔隙结构特征

通过观察分析铸体薄片和扫描电镜，研究区长8、长9砂岩储集层的孔隙类型主要有剩余粒间孔隙、溶蚀粒间孔隙、溶蚀粒内孔隙、自生矿物晶间孔隙和微裂缝孔隙等，分为原生孔隙和次生孔隙两大类。该区中生界延长组储层孔隙类型以粒间孔最为发育，粒间孔隙占面孔率的60.0%～73.0%，粒间孔是本区长8、长9油气最主要的储集空间类

型。其次为各类溶孔，占面孔率的21.7%～37.4%，溶孔以长石溶孔为主，少量晶间孔、微裂隙等。从各油层组储层孔隙组合类型看，主要孔隙类型相同，但各类孔隙在总孔隙中所占比例不同。长8面孔率一般在0.4%～7.3%之间，平均3.5%，长9面孔率一般在0.8%～8.1%之间，平均3.11%，(表3)。

大量实验观察数据表明研究区孔隙发育具有一定的规律性。研究区以剩余粒间孔和溶蚀孔为主，长石溶蚀孔是主要的溶蚀孔，在后期的成岩作用尤其是碳酸盐胶结作用的改造下，前期形成的孔隙被破坏；绿泥石薄膜对剩余粒间孔的影响较大，凡有绿泥石膜的地方必有剩余粒间孔，且绿泥石膜包围着剩余粒间孔。相比剩余粒间孔而言，溶蚀粒间孔所受的成岩作用强于剩余粒间孔，此时主要是长石易溶蚀而导致，其中也夹有一些岩屑和粘土填隙物的溶蚀物。此外，研究区还有一种由剩余粒间孔和溶蚀孔组成的混合类孔隙，其内部储集空间较大，喉道连通性强；胶结物晶间孔较发育，然而由于孔喉半径极小，致使面孔率很小，所提供的储集空间甚微，主要储集不能流动的残余油。

4储层控制因素分析

4.1沉积环境

红柳沟油区长8及长9地层主要属三角洲前缘沉积，该亚相位于河流入湖口至湖坡间的滨浅湖缓坡地带，是河流与湖泊共同作用的产物。研究区沉积了一套灰绿色、灰色中厚层粉细砂岩、粉砂岩和深灰色、灰黑色泥岩地层。在晚三叠世鄂尔多斯湖盆沉积发展过程中，由于构造运动等使得地层呈现整体沉降、抬升，显现出东北高、西南低的地势特征，研究区西北部地区为研究区提供了大量碎屑沉积物。研究区形成的三角洲前缘水下分流河道在纵向上具有多期继承性，平面上沿河道两侧叠加连片。在沉积环境和压实成岩作用的影响下，研究区沉积了大量细砂岩、粉砂岩的细碎屑，因此形成了延长期长9、长8沉积储层低孔、特低渗的沉积储层物性特征。

表3　红柳沟地区延长组长6、长8、长9孔隙组合类型表

4.2成岩作用

通过对研究区长9-长8储层的岩心观察、铸体薄片鉴定及扫描电镜等资料的分析，研究区长9-长8储层成岩作用主要包括以下几种：机械压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用、溶解作用等。

4.2.1机械压实作用

研究区机械压实作用十分强烈，碎屑颗粒定向排列，塑性软颗粒被挤压变形，刚性颗粒受挤压而破碎，颗粒间多呈缝合式接触，强烈的压实作用使岩石呈致密状，原生孔隙大量降低，据估测，机械压实作用使得储层孔隙度损失为20%左右。

4.2.2胶结作用

研究区长9-长8储层砂岩中胶结作用主要是碳酸盐胶结和硅质胶结，研究区广泛分布着碳酸盐矿物，孔隙胶结物为方解石交代颗粒、绿泥石充填交代孔隙以及绿泥石薄膜环绕包围颗粒，此外还有石英的次生加大。胶结作用对储层孔隙度影响很大，大为降低孔隙度，影响着储层的物性。

4.2.3溶解、溶蚀作用

研究区砂岩类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，砂岩的成分成熟度较低，且砂岩内的长石和岩屑含量多，岩屑砂岩中的喷发岩成分占很大比例，其中含有大量的长石(非常容易发生溶解)。综上所述，研究区长9-长8储层砂岩中的易溶组分大量存在。砂岩内的易溶组分发生部分或全部溶解，形成了各种次生孔隙，增加了储层的孔隙度，改善了储层物性，为研究区石油成藏提供空间。

4.2.4裂缝

由于研究区位于天环坳陷，其构造运动较强烈，发育大量的天然裂缝。通过对本区薄片及岩心观察及推测发现，研究区的裂缝既有建设又有破坏作用，建设作用主要为微裂缝的存在使得油气运移有了有力的路径，因而油气可以从长7生油层向上或向下运移到长9、长8和长6油层组中，改善了储层的物性；破坏作用可能表现为通天裂缝的存在使得生油层的油气沿通天裂缝运移到延长组上部的延安组中，对本区延长组油藏储集油气可能产生影响。

研究区长8油层组在压实作用和胶结作用(碳酸盐、绿泥石、高岭石、水云母等粘土矿物及硅质等胶结物)过程中，假设砂岩原生孔隙度为40%，经历压实和胶结作用后孔隙大约损失了32.4%，溶蚀、溶解和裂缝增加了大约3.6%的孔隙度，最终孔隙度为11.2%。研究区长9油层组在压实和胶结作用后孔隙度损失了37.6%，由于溶蚀、溶解和裂缝增加了大约6.9%的孔隙度，最终孔隙度为9.3%。由此得出，长8油层组的储层物性要略好于长9油层组，其成岩过程中损失的孔隙度小于长9油层组，尽管长9后期的溶蚀、溶解和裂缝大力改善了其孔隙度，但仍然是较低的孔隙度。

5结语

(1)红柳沟油区延长组长9和长8沉积环境主要是三角洲前缘沉积，岩石类型以暗色泥岩、灰黑色粉砂岩和灰色细砂岩为主。

(2)研究区长9油层组孔隙度平均值11.2%，平均渗透率3.74×10-3μm2，属特低孔隙度，特低渗透率储层。长8油层组孔隙度平均值9.3%，渗透率平均值0.47×10-3μm2，也属特低孔隙度，特低渗透率储层。

(3)红柳沟油区长8及长9地层主要属三角洲前缘沉积，是河流与湖泊共同作用的产物。成岩过程中长8油层组损失的孔隙度小于长9油层组，因此长9油层组的储层物性要略好于长8油层组。

参考文献

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