鄂爾多斯盆地紅柳溝油區(qū)長9、長8儲層特征及控制因素研究

王雅竹

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

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鄂爾多斯盆地紅柳溝油區(qū)長9、長8儲層特征及控制因素研究

王雅竹

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

[摘要]運(yùn)用巖心、鑄體薄片、掃描電鏡等分析測試方法，對鄂爾多斯盆地紅柳溝油區(qū)長9、長8儲層的特征進(jìn)行分析對比，研究其控制因素。研究結(jié)果表明：本區(qū)延長組長9和長8主要為三角洲前緣沉積，儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，物性較差，屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。通過對儲層控制因素的研究得出長9油層組的物性略好于長8油層組。

[關(guān)鍵詞]鄂爾多斯盆地；長9、長8；儲層特征；沉積環(huán)境；成巖作用

紅柳溝油區(qū)位于天環(huán)凹陷東部，臨近伊陜斜坡，在陜西定邊西南，距縣城20 km。本區(qū)具有豐富的石油勘探開發(fā)資源，在延安組已取得有效開發(fā)成果，但延長組長9和長8作為主力油藏，目前在開采方面還有一定的局限，為究其原因以便指導(dǎo)實踐開發(fā)，本文將從長9場8儲層特征及控制因素方面進(jìn)行研究，從而更好的進(jìn)行油氣勘探開發(fā)。

1儲層巖石學(xué)特征

紅柳溝油區(qū)延長組長9和長8沉積環(huán)境主要是三角洲前緣沉積，巖石類型以暗色泥巖、灰黑色粉砂巖和灰色細(xì)砂巖為主。

對研究區(qū)延長組長9油層組的22塊薄片樣品進(jìn)行統(tǒng)計，表明延長組長9油層組主要為巖屑長石砂巖，其次為長石砂巖和長石巖屑砂巖(圖1a)，其中石英含量為33.5%，長石為42.3%，巖屑為24.1%(表1)。巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑、火成巖巖屑、少量沉積巖巖屑及云母組成，變質(zhì)巖巖屑的平均含量為12.49%，火成巖巖屑的含量為5.21%，沉積巖巖屑的含量為1.01%，云母含量約為5.3%。填隙物主要為綠泥石、高嶺石、方解石、鐵方解石等，且含量變化較大，變化范圍為5.0%～14.0%，平均為12.6%(表2)。

a　長9砂巖分類三角圖b　長8砂巖分類三角圖

對研究區(qū)延長組長8油層組的62塊薄片樣品進(jìn)行統(tǒng)計，表明延長組長8油層組主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，并可見少量的長石砂巖和巖屑砂巖(圖1b)，其中石英含量為36.0%，長石含量為28.8%，巖屑含量為35.2%(表1)，巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑、火成巖巖屑、少量沉積巖巖屑及云母組成，前三者的平均含量分別為12.28%、15.21%和2.21%，云母含量約為5.5%。填隙物主要為綠泥石、高嶺石、方解石、鐵方解石等，且含量變化較大，其范圍為6.0%～12.0%，平均為9.5%(表2)。

a長9儲層孔隙度分布直方圖b長9儲層滲透率分布直方圖

圖2　長9儲層分布直方圖

表2　紅柳溝地區(qū)延長組長9-長8填隙物組成含量表

2儲層物性特征

2.1長9油層組儲層物性特征

對研究區(qū)取心井32塊長9化驗資料分析統(tǒng)計，孔隙度主要分布在7.6%～16.1%之間，平均值11.2%，滲透率主要分布在0.1×10-3～10×10-3μm2之間，平均滲透率3.74×10-3μm2。

孔隙度分布直方圖(圖2a)表明長9孔隙度值基本呈單峰型分布，孔隙度值多分布在8%～14%之間。滲透率分布直方圖(圖2b)表明滲透率的頻率分布呈單峰型，主峰位于0.5×10-3～5.0×10-3μm2之間。長9儲層屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

2.2長8油層組儲層物性特征

對該地區(qū)取心井57塊長8化驗資料分析統(tǒng)計，孔隙度主要分布在4.7%～20.32%之間，平均值9.3%，滲透率主要分布范圍在0.14×10-3～23.11×10-3μm2之間，平均值0.47×10-3μm2。

孔隙度分布直方圖(圖3a)表明長8孔隙度值基本呈單峰型分布，孔隙度值多分布在8%～12%之間。滲透率分布直方圖(圖3b)表明滲透率的頻率分布呈單峰型，主峰位于0.3×10-3～0.5×10-3μm2之間。長8儲層屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

a　長8儲層孔隙度直方圖b　長8儲層滲透率直方圖

3儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征

通過觀察分析鑄體薄片和掃描電鏡，研究區(qū)長8、長9砂巖儲集層的孔隙類型主要有剩余粒間孔隙、溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內(nèi)孔隙、自生礦物晶間孔隙和微裂縫孔隙等，分為原生孔隙和次生孔隙兩大類。該區(qū)中生界延長組儲層孔隙類型以粒間孔最為發(fā)育，粒間孔隙占面孔率的60.0%～73.0%，粒間孔是本區(qū)長8、長9油氣最主要的儲集空間類

型。其次為各類溶孔，占面孔率的21.7%～37.4%，溶孔以長石溶孔為主，少量晶間孔、微裂隙等。從各油層組儲層孔隙組合類型看，主要孔隙類型相同，但各類孔隙在總孔隙中所占比例不同。長8面孔率一般在0.4%～7.3%之間，平均3.5%，長9面孔率一般在0.8%～8.1%之間，平均3.11%，(表3)。

大量實驗觀察數(shù)據(jù)表明研究區(qū)孔隙發(fā)育具有一定的規(guī)律性。研究區(qū)以剩余粒間孔和溶蝕孔為主，長石溶蝕孔是主要的溶蝕孔，在后期的成巖作用尤其是碳酸鹽膠結(jié)作用的改造下，前期形成的孔隙被破壞；綠泥石薄膜對剩余粒間孔的影響較大，凡有綠泥石膜的地方必有剩余粒間孔，且綠泥石膜包圍著剩余粒間孔。相比剩余粒間孔而言，溶蝕粒間孔所受的成巖作用強(qiáng)于剩余粒間孔，此時主要是長石易溶蝕而導(dǎo)致，其中也夾有一些巖屑和粘土填隙物的溶蝕物。此外，研究區(qū)還有一種由剩余粒間孔和溶蝕孔組成的混合類孔隙，其內(nèi)部儲集空間較大，喉道連通性強(qiáng)；膠結(jié)物晶間孔較發(fā)育，然而由于孔喉半徑極小，致使面孔率很小，所提供的儲集空間甚微，主要儲集不能流動的殘余油。

4儲層控制因素分析

4.1沉積環(huán)境

紅柳溝油區(qū)長8及長9地層主要屬三角洲前緣沉積，該亞相位于河流入湖口至湖坡間的濱淺湖緩坡地帶，是河流與湖泊共同作用的產(chǎn)物。研究區(qū)沉積了一套灰綠色、灰色中厚層粉細(xì)砂巖、粉砂巖和深灰色、灰黑色泥巖地層。在晚三疊世鄂爾多斯湖盆沉積發(fā)展過程中，由于構(gòu)造運(yùn)動等使得地層呈現(xiàn)整體沉降、抬升，顯現(xiàn)出東北高、西南低的地勢特征，研究區(qū)西北部地區(qū)為研究區(qū)提供了大量碎屑沉積物。研究區(qū)形成的三角洲前緣水下分流河道在縱向上具有多期繼承性，平面上沿河道兩側(cè)疊加連片。在沉積環(huán)境和壓實成巖作用的影響下，研究區(qū)沉積了大量細(xì)砂巖、粉砂巖的細(xì)碎屑，因此形成了延長期長9、長8沉積儲層低孔、特低滲的沉積儲層物性特征。

表3　紅柳溝地區(qū)延長組長6、長8、長9孔隙組合類型表

4.2成巖作用

通過對研究區(qū)長9-長8儲層的巖心觀察、鑄體薄片鑒定及掃描電鏡等資料的分析，研究區(qū)長9-長8儲層成巖作用主要包括以下幾種：機(jī)械壓實作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用、溶解作用等。

4.2.1機(jī)械壓實作用

研究區(qū)機(jī)械壓實作用十分強(qiáng)烈，碎屑顆粒定向排列，塑性軟顆粒被擠壓變形，剛性顆粒受擠壓而破碎，顆粒間多呈縫合式接觸，強(qiáng)烈的壓實作用使巖石呈致密狀，原生孔隙大量降低，據(jù)估測，機(jī)械壓實作用使得儲層孔隙度損失為20%左右。

4.2.2膠結(jié)作用

研究區(qū)長9-長8儲層砂巖中膠結(jié)作用主要是碳酸鹽膠結(jié)和硅質(zhì)膠結(jié)，研究區(qū)廣泛分布著碳酸鹽礦物，孔隙膠結(jié)物為方解石交代顆粒、綠泥石充填交代孔隙以及綠泥石薄膜環(huán)繞包圍顆粒，此外還有石英的次生加大。膠結(jié)作用對儲層孔隙度影響很大，大為降低孔隙度，影響著儲層的物性。

4.2.3溶解、溶蝕作用

研究區(qū)砂巖類型主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，砂巖的成分成熟度較低，且砂巖內(nèi)的長石和巖屑含量多，巖屑砂巖中的噴發(fā)巖成分占很大比例，其中含有大量的長石(非常容易發(fā)生溶解)。綜上所述，研究區(qū)長9-長8儲層砂巖中的易溶組分大量存在。砂巖內(nèi)的易溶組分發(fā)生部分或全部溶解，形成了各種次生孔隙，增加了儲層的孔隙度，改善了儲層物性，為研究區(qū)石油成藏提供空間。

4.2.4裂縫

由于研究區(qū)位于天環(huán)坳陷，其構(gòu)造運(yùn)動較強(qiáng)烈，發(fā)育大量的天然裂縫。通過對本區(qū)薄片及巖心觀察及推測發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的裂縫既有建設(shè)又有破壞作用，建設(shè)作用主要為微裂縫的存在使得油氣運(yùn)移有了有力的路徑，因而油氣可以從長7生油層向上或向下運(yùn)移到長9、長8和長6油層組中，改善了儲層的物性；破壞作用可能表現(xiàn)為通天裂縫的存在使得生油層的油氣沿通天裂縫運(yùn)移到延長組上部的延安組中，對本區(qū)延長組油藏儲集油氣可能產(chǎn)生影響。

研究區(qū)長8油層組在壓實作用和膠結(jié)作用(碳酸鹽、綠泥石、高嶺石、水云母等粘土礦物及硅質(zhì)等膠結(jié)物)過程中，假設(shè)砂巖原生孔隙度為40%，經(jīng)歷壓實和膠結(jié)作用后孔隙大約損失了32.4%，溶蝕、溶解和裂縫增加了大約3.6%的孔隙度，最終孔隙度為11.2%。研究區(qū)長9油層組在壓實和膠結(jié)作用后孔隙度損失了37.6%，由于溶蝕、溶解和裂縫增加了大約6.9%的孔隙度，最終孔隙度為9.3%。由此得出，長8油層組的儲層物性要略好于長9油層組，其成巖過程中損失的孔隙度小于長9油層組，盡管長9后期的溶蝕、溶解和裂縫大力改善了其孔隙度，但仍然是較低的孔隙度。

5結(jié)語

(1)紅柳溝油區(qū)延長組長9和長8沉積環(huán)境主要是三角洲前緣沉積，巖石類型以暗色泥巖、灰黑色粉砂巖和灰色細(xì)砂巖為主。

(2)研究區(qū)長9油層組孔隙度平均值11.2%，平均滲透率3.74×10-3μm2，屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。長8油層組孔隙度平均值9.3%，滲透率平均值0.47×10-3μm2，也屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

(3)紅柳溝油區(qū)長8及長9地層主要屬三角洲前緣沉積，是河流與湖泊共同作用的產(chǎn)物。成巖過程中長8油層組損失的孔隙度小于長9油層組，因此長9油層組的儲層物性要略好于長8油層組。

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[收稿日期]2015-09-02

[作者簡介]王雅竹(1990-)，女，內(nèi)蒙巴彥淖爾人，在讀碩士研究生，主攻方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)。

[中圖分類號]TE122.2+3

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)01-0195-03