刘广林 肖正录 李 勇 王 攀 丁振刚 何清波

(1. 长庆油田分公司勘探开发研究院， 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室， 西安 710018；2. 西南石油大学地球科学与技术学院， 成都 610500)

鄂尔多斯盆地为我国重要的含油气盆地之一，其中油气资源丰富，且含油层系多、含油面积大。延长组是鄂尔多斯盆地中生界最重要的产油层，长73发育的厚层优质烃源岩为延长组各层系提供了强劲的油源支撑[1-2]。长8段为延长组重要的含油层组之一，与上覆的长7烃源岩构成特殊的倒灌近源成藏模式。研究表明，陇东地区长8段储层有较好的勘探开发前景，处于其西北部的姬源地区和西南部的西峰地区已经先后发现大油田并投入量产[3-4]。但在湖盆中心地带的华池、城壕和合水等地区的勘探开发过程中，却遇到了较为复杂的成藏问题，各区块都出现了油水差异性富集的现象[4-5]。我们从储层微观特征出发，研究了华池地区长81储层含油性差异的控制因素，希望能对相关区块的勘探开发工作有所帮助。

1 研究区概况

鄂尔多斯盆地处于我国中部偏北地区，构造形态总体为一东翼宽缓、西翼陡窄的不对称矩形盆地。盆地边缘断裂褶皱带较发育，被西缘的天环凹陷、南侧的渭北隆起、东部的晋西绕褶带和北边的伊盟隆起所限定[6-9]。盆地沉积有自古生代以来的多套沉积体系，蕴藏着丰富的油气资源。其中，上三叠统延长组是一套在内陆湖泊三角洲沉积体系上发育的重要油气储集层，也是研究区的主要含油层系。盆地内部构造简单，地层平缓，很少见幅度较大、圈闭较好的背斜构造，多发育岩性油气藏[6,10-12]。华池地区处于鄂尔多斯盆地的沉积中心地带，主要发育三角洲和湖泊2种沉积相[13-15]。华池地区长8油层组以三角洲前缘亚相为主，重要的储集体为三角洲前缘水下分流河道微相，属于低孔低渗储层[16-18]。该区位于烃源岩发育的中心地带，具有良好的生储盖组合，有利于油的聚集成藏[12,19]。

2 研究区的储层特征

2.1 储层的岩石学特征

通过分析华池地区长81储层岩石陆源碎屑成分，发现其储层砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩(见图1)。其中，石英占33.35%，长石占39.12%，岩屑占24.36%。岩屑主要为变质岩岩屑和火山岩岩屑，沉积岩岩屑很少，分别占10.08%、16.28%和0.41%。填隙物总量占12.94%，主要包括高岭石、水云母、绿泥石、网状黏土、方解石、白云石、铁方解石和少量硅质、长石质物质。

图1 长81砂岩成分三角图

统计研究区砂岩样品的薄片鉴定粒度，发现华池地区长81储层的绝大多数岩石样品，碎屑颗粒粒径都在细砂级范围内，占比为82.29%；达到中砂级别的，仅占12.47%。分选性以中、好为主，中等、好-中和好的样品分别占44.87%、0.64%和47.44%，差分选样品较少。磨圆度以次棱角状为主，占统计岩石样品的86.53%。

2.2 储层的孔隙结构特征

储集空间的发育程度及配置关系，决定着储层的储集能力及渗流能力。镜下薄片鉴定表明，华池地区长81储层砂岩孔隙的类型，主要包括粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔、晶间孔等，见少量微裂隙。其中，作为主要原油储集空间的粒间孔和长石溶孔，分别占2.01%和0.64%，岩石的面孔率为2.78%。

岩石压汞测定是目前用来描述和揭示储层微观孔隙结构特征的主要技术手段。统计分析华池地区毛管压力数据资料后发现，长81储层排替压力主要集中在大于1.5 MPa的范围内，且中值半径主要分布在0.1～0.2 μm范围内(见图2)。长81储层具有排驱压力高、汞饱和体积小、中值半径小、退汞效率低、孔喉结构差的特点，储层较为致密。

图2 长81储层排替压力和中值半径频率分布

储层物性特征研究，对储量计算、划分流动单元及把握剩余油分布规律有着重要的意义。对华池地区105块砂岩样品做了物性分析。长81储层孔渗直方图(见图3)整体表现为正态分布，储层孔隙度主要分布在9%～12%的范围内，渗透率分布主要为(0.3～1.0)×10-3μm2，表现为低孔低渗储层。

图3 长81储层孔隙度和渗透率直方图

3 储层特征的影响因素

3.1 砂体结构

华池地区的砂体物性存在较大的差异。根据储层构型的概念及八级界面划分方案[20-23]，我们将河道砂体划分为块状砂体和含纹层砂体2个一级构型单元，对比其物性，发现块状砂体的物性远好于含纹层砂体。从测井、岩心和单偏光配套资料(见图4)可以看出：块状砂体为细砂岩，孔隙式胶结，颗粒较大，分选磨圆较好；而含纹层砂体为粉砂岩或粉细砂岩，包含泥质团块，发育斜层理和砂纹交错层理等，基底式胶结，颗粒粒度较小，分选磨圆都较差。分别统计块状砂体和含纹层砂体的物性数据，发现块状砂体孔隙度多集中于8%～11%，渗透率集中于(0.3～0.6)×10-3μm2；而含纹层砂体孔隙度多处于8%以下，其渗透率则多处于0.3×10-3μm2以下。块状砂体的孔隙度、渗透率明显好于含纹层砂体。

图4 华池地区P112井长81砂体结构对比

储层砂岩是油气的承载体。华池地区储层经历了一定的压实作用，部分砂岩颗粒发生塑性变形，颗粒定向排列，呈点、线、凹凸接触，部分刚性颗粒发生破裂(见图5a、b)。储层中的胶结作用比较强烈，常见石英和长石自生加大及碳酸盐胶结(见图5c)；常见的交代作用主要有碳酸盐交代碎屑颗粒、黏土矿物交代碎屑颗粒以及不同成分的碳酸盐矿物之间的相互交代。在方解石胶结物比较发育的地区，在偏光镜下通常会看到方解石交代石英、长石以及岩屑颗粒，碎屑颗粒边缘呈现崎岖凹凸状，长石颗粒内部有方解石或者铁方解石呈现条带状或零星点状分布(见图5d)。砂岩储层经受不同程度的溶解作用改造，形成多种类型的次生孔隙，对改善砂岩储层的储集性能起到了积极作用。成岩作用后期，长石和岩屑等碎屑受到不同程度的溶解作用，形成多种类型的次生孔隙(见图5e、f)。其中，压实作用与胶结作用是典型的破坏性成岩作用，对储层致密化具有重要的控制作用，而交代作用和溶解作用有利于改善储层物性。

3.3 填隙物含量

华池地区长81砂岩中，绿泥石含量与孔隙度呈现出明显的正相关性，但铁方解石含量以及水云母含量与孔隙度呈现出明显的负相关性(见图6a、b、c)，即绿泥石含量愈高、铁方解石含量愈低、水云母含量愈低，孔隙度愈高。由此可知，在长81储层，铁方解石和水云母含量是造成储层孔渗降低的一个重要因素，储层铁方解石含量和水云母含量越低、绿泥石含量越高，则其物性相对越好。碳酸盐岩和硅质胶结作用对储层孔隙具有一定的破坏作用，它使得孔隙减少，而绿泥石早期胶结对原生孔隙的保存较为有利。水云母等黏土矿物对储层孔隙具有破坏作用。从填隙物含量与渗透率的关系来看，长81砂岩中填隙物含量与渗透率呈现明显的负相关性，填隙物含量愈高，则渗透率愈低(见图6d)。

图5 华池地区长81储层铸体薄片

图6 长81储层填隙物含量与孔隙度及渗透率的关系

4 储集层的物性与含油性的关系

统计分析了研究区内38口油井、水井、干井的105块砂岩样品的物性(孔隙度及渗透率)。结果发现，油层的储集物性最好，水层的储集物性居中，而干层的储集物性最差，储层物性与储层含油性具有明显的正相关性。油水干层的物性相差明显，说明长81段储层物性对原油充注具有明显的控制作用。在低孔低渗储层中，局部发育的物性相对较好的储层有利于原油的充注和成藏，而物性较差的砂体则充当了相对盖层的作用。

5 结 论

(1) 华池地区长81储层，岩石陆源碎屑成分主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，岩屑主要为变质岩岩屑和火山岩岩屑，沉积岩岩屑很少；填隙物主要包括高岭石、水云母、绿泥石、网状黏土、方解石、白云石、铁方解石和少量硅质、长石质物质；碎屑颗粒粒径都在细砂级范围内，分选性以中、好为主，磨圆度以次棱角状为主。

(2) 华池地区长81储层，砂岩孔隙类型主要包括粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔、晶间孔等，见少量微裂隙，岩石的面孔率为2.78%。该储层具有排驱压力高、汞饱和体积小、中值半径小、退汞效率低、孔喉结构差的特点。储层孔隙度主要分布在9%～12%的范围内，渗透率分布主要为(0.3～1.0)×10-3μm2。储层较为致密，为低孔低渗储层。

(3) 华池地区长81储层，砂体的结构、成岩作用和填隙物含量对储层物性的影响巨大，其中块状砂体的物性远好于含纹层砂体。压实作用与胶结作用对储层致密化具有重要的控制作用，而交代作用和溶解作用有利于改善储层物性。绿泥石含量愈高、铁方解石含量愈低、水云母含量愈低，则孔隙度愈高；填隙物含量愈高，则渗透率愈低。

(4) 华池地区长81储层，其储层物性对原油充注和聚集具有明显的控制作用，储层物性与储层含油性具有明显的正相关性。该储层为低孔低渗储层，只有局部发育的物性相对较好的储层有利于原油的充注和成藏，而物性较差的砂体充当了相对盖层的作用。