王鸿俊，王景丽，刘林玉，宋 平 (大陆动力学国家重点实验室；西北大学地质学系, 陕西 西安 710069)

李南星 (吐哈油田公司鄯善采油厂，新疆 鄯善 838202)

郑 锐 (吐哈油田公司工程技术研究院，新疆 鄯善 838202)

胡秀强，齐桂民 (大陆动力学国家重点实验室；西北大学地质学系, 陕西 西安 710069)

鄂尔多斯盆地东部赵家湾圪塔油区长6储集层成岩作用研究

王鸿俊，王景丽，刘林玉，宋 平 (大陆动力学国家重点实验室；西北大学地质学系, 陕西 西安 710069)

李南星 (吐哈油田公司鄯善采油厂，新疆 鄯善 838202)

郑 锐 (吐哈油田公司工程技术研究院，新疆 鄯善 838202)

胡秀强，齐桂民 (大陆动力学国家重点实验室；西北大学地质学系, 陕西 西安 710069)

通过对鄂尔多斯盆地东部赵家湾圪塔油区延长组长6储集层成岩作用的研究，找到影响油气运移和储集性能的主要因素，并根据岩石普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光等资料分析了成岩作用特征。影响研究区长6储集层油气运移和储集性能的成岩作用类型主要有压实压溶作用、胶结作用与交代作用、破裂作用、溶蚀作用；影响研究区的主要成岩作用分别对油气的储集和运移具有积极的改善作用和消极的破坏作用；据研究资料分析及成岩作用特征表明，研究区长6油层组处于中成岩A期。

鄂尔多斯盆地；赵家湾圪塔；长6储集层；成岩作用

鄂尔多斯盆地是我国最重要的含油气盆地之一，三叠系延长组是该盆地中油藏的最重要储集层，其中延长组长6油层组具有举足轻重的地位。延长组长6油层组储集性能往往受到诸如成岩作用等一系列因素的制约，弄清楚成岩作用对储层性能的影响对提高油气田产量增加采收率具有重大意义。下面，笔者以鄂尔多斯盆地东部赵家湾圪塔油区长6油层组为研究对象，剖析其成岩作用，探讨成岩作用对长6储集层的影响，以期为提高赵家湾圪塔油区产量提供依据。

1 区域地质概况

研究区位于鄂尔多斯盆地东部，延安市子长县北东15km，毗邻晋西扰褶带。赵家湾圪塔油区勘探范围北达老石头滩，南至高峁梁，西起老庄，东到羊路湾圪塔，区域面积约30km2。该区钻探所遇地层自上而下依次为第四系，三叠系延长组长1、长2、长3、长4+5、长6油层组。研究资料显示，延长组长4+5和长6油层组含油性很好，为该区主力储集层。

长6油层组是该区一套主要含油层系，主要为一套三角洲平原沉积厚层砂体，地层厚度100～110m。岩性为浅灰色细砂岩，粉细砂岩夹深灰色泥岩。从下向上可分为3个沉积旋回，由K2、K3凝灰岩夹层作为标志层，将其划分为长63、长62、长61共3个油层。

2 岩石学特征

据岩心资料及薄片资料分析表明，研究区长6层位岩石类型主要为长石砂岩，少量的岩屑长石砂岩(见图1)。其矿物组分中，石英含量为16.0%～32.9%，平均24.1%；长石含量为44.4%～70.0%，平均60.6%；岩屑含量为6.7%～34.3%，平均15.3%。其中岩屑包含有岩浆岩岩屑、变质岩岩屑、少量的沉积岩岩屑，分别为花岗岩、喷发岩、隐晶岩、石英岩、片岩、千枚岩、云母。主要填隙物包含有伊利石、方解石、泥铁质、石英质、长石质，其次为浊沸石、沥青质、菱铁矿、黄铁矿、硬石膏、白云石。

图1 赵家湾圪塔油区长6油层组砂岩样品的三元投点图

砂岩颗粒为较为均一的中细粒，其主要粒级中砂(1lt;Ф≤2)占11%，细砂(2lt;Ф≤4)占80%。分选中-好，个别层段偶见差；碎屑颗粒多呈次棱角状或次圆状。胶结类型主要为孔隙式，次为薄膜-孔隙式和接触式；支撑类型多为线接触，零星有凸凹接触出现；其风化程度中等-强；其孔隙类型以粒间孔和岩屑溶孔居多，次为粒间溶孔、长石溶孔、方解石溶孔、浊沸石溶孔。

3 成岩作用类型及特征

成岩作用对储层物性具有明显的控制作用，其影响包括建设性和破坏性2个方面，建设性包括溶蚀作用和破裂作用等，破坏性包括压实压溶作用、胶结作用和交代作用等。由于成岩环境不断变换，有些成岩作用对储层既有破坏性也有建设性[1-2]。

3.1压实压溶作用

研究区储层砂岩主要以线接触为主，个别层位偶见有凸凹-线接触及缝合线接触方式，表明研究区的压实强度为中等-较强。在强烈的压实作用下，孔隙逐渐收缩，大量损失，渗透率降低。发生不同程度的孔隙变形，以不规则扁平孔、拉长孔隙及变形孔隙为主，分布不均一。在有绿泥石发育的薄片中，出现绿泥石薄膜被充填到孔隙中的情况。受强压实作用的影响，云母形成条带状并发生扭曲变形(见图2)，亦见有泥屑，泥球等颗粒被压实变形。在压实作用下，矿物颗粒呈定向性排布。部分薄片中可见有微裂缝和矿物颗粒发生刚性破裂(见图3)。在压溶作用下，形成凸凹-线接触和缝合线接触构造。压溶作用也可以造成石英碎屑边缘溶解使之形成局部的硅质加大边，从而起到抗压实作用[3]。

图2 云母受压实作用扭曲变形

图3 压实作用下的微裂缝

3.2胶结作用与交代作用

研究区长6油层组层段胶结作用主要有自生粘土矿物胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结、沸石胶结。绿泥石广泛呈衫垫式分布，形成环边绿泥石薄膜。在单偏光下，呈栉壳状产出。在扫描电镜下，绿泥石呈叶片状或竹叶状(见图4)。对孔隙起到一定的支撑和抗压实作用，有利于保护油气的储集空间，有利于油气的储集。在扫描电镜下，伊利石以毛发和针叶状产出。覆盖于颗粒表面或充填于粒间孔中(见图5)，亦有成孔隙桥方式出现。伊利石形成的胶结作用，堵塞了孔隙和喉道，使孔隙度和渗透率大大降低，对油气的储运起到破坏作用。镜下显示，研究区碳酸盐胶结主要为亮晶和泥晶方解石胶结(见图6)。方解石致密的胶结于粒间孔隙中，加强了颗粒间的强度，虽然有效的起到抗压实作用，但是降低了孔隙度，破坏了油气的储集空间。该区主要为浊沸石胶结，浊沸石充填于孔隙中，呈斑状或分散晶片状胶结，可见浊沸石大量交代长石的现象。

图4 绿泥石薄膜覆盖颗粒表面

图5 伊利石向孔隙中充填

3.3破裂作用

破裂作用是指成岩过程中岩石在外力作用下发生破裂而产生裂缝孔隙的作用[4]。破裂作用对储集层物性具有建设性作用，有利于油气的储集和运移。据岩心资料及薄片鉴定等资料显示，研究区长6储集层内部较发育有微裂缝。普通薄片下，微裂缝发生不同程度的切割岩片，在镜下可看到发育有微裂缝沿云母解理缝延伸。微裂缝有的被充填、半充填、无充填形式存在，有的发生溶蚀形成溶蚀裂缝。

3.4溶蚀作用

溶蚀作用形成的次生孔隙对储层物性的改善具有积极的建设意义，形成油气有利储集空间和运移通道。被溶解的物质主要是长石、岩屑、沸石等不稳定颗粒及少量的碳酸盐胶结物[5]。研究区的长6储集层的溶蚀作用主要有2期[3]：第1期以长石和岩屑等矿物岩石碎屑溶蚀为主，颗粒多形成溶蚀港湾状，主要是由于近地表环境下，由弱酸性的大气淡水淋滤作用形成，发生于成岩作用早期。长石和岩屑溶孔普遍分布，偶见有长石被溶蚀形成铸模孔，可见云母片延解理逢发生溶蚀；第2期以浊沸石、长石的强烈溶蚀为特点，大规模溶蚀与有机质演化中大量有机酸的排出有关，属于晚成岩早期。浊沸石、长石强烈溶蚀，溶孔呈点蚀状、淋斑状分布(见图7)。

图6 方解石胶结

图7 长石强烈溶蚀呈淋斑状

4 成岩阶段划分和成岩序列

根据对赵家湾圪塔油区成岩作用及自生矿物成因分析，结合镜下的各类成岩现象，进行了成岩序列分析。赵家湾圪塔油区长6油层组的成岩序列为：机械压实→早期粘土膜形成→石英次生加大→微晶方解石沉淀→亮晶方解石沉淀→长石颗粒、方解石胶结物、浊沸石胶结物溶解→自生高岭石形成→石油侵位→晚期铁方解石充填或交代碎屑颗粒。

赵家湾圪塔油区长6油层组粘土矿物X-衍射分析显示砂岩中的粘土矿物以绿泥石、高岭石、伊利石为主，伊蒙混层以不规则弯曲的片状产出，伊蒙混层中的蒙脱石百分含量普遍小于10%。伊利石以针状、丝发状在矿物颗粒之间以搭桥式生长。绿泥石以叶片状和绒球状形态生长。石英一部分呈次生加大胶结，加大边为Ⅱ级，一部分呈自形晶体充填孔隙；碳酸盐以亮晶方解石为主。长石岩屑等碎屑颗粒以及碳酸盐胶结物、浊沸石胶结物常被溶蚀，孔隙类型主要为原生孔隙以及溶蚀形成的次生孔隙。综合判断赵家湾圪塔油区长6油层组砂岩处于中成岩A期。

[1]王棋，喜准，陈国俊，等.鄂尔多斯西部长6砂岩成岩演化与优质储层[J].石油学报，2005,26(5):17-23.

[2]高剑波，庞雄奇，王志欣，等.鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组碎屑岩储层低渗透特征及含油主控因素[J].中国石油大学学报(自然科学版)，2007,31(1):5-18.

[3]赵俊兴，黄德才，罗媛，等.鄂尔多斯盆地南部长6段储层成岩作用特征[J].天然气工业：地质与勘探，2009,29(3):34-37.

[4]黄超，黄天朋，段瑜涛，等.低渗透储层成因及微观水驱油特征-以横山双城油田长61油层为例[J].内蒙古石油化工，2008(23):143-145.

[5]焦创赟，付伟，赵俊兴，等.白豹油田长4+5成岩作用与储层分类评价[J].成都理工大学学报(自然科学版)，2006, 33(5)：522-527.

[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.03.014

P618.13

A

1673-1409(2012)03-N039-04

2011-10-12

大陆动力学国家重点实验室创新项目(YC09098)；西北大学研究生创新教育基金项目(10DZSY024)。

王鸿俊(1986-)，男，2009年大学毕业，硕士生，现主要从事储层地质、石油地质方面的研究工作。