王若谷，廖友運，尚　婷，王　妍

(1.陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院，陜西 西安 710069；2.中國煤炭地質總局航測遙感局，陜西 西安 710054；3.西安石油大學 石油工程學院，陜西 西安710065)

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蘇里格氣田東二區(qū)山西組砂巖儲層特征及主控因素分析*

王若谷1，廖友運2，尚婷1，王妍3

(1.陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院，陜西 西安 710069；2.中國煤炭地質總局航測遙感局，陜西 西安 710054；3.西安石油大學 石油工程學院，陜西 西安710065)

儲層特征；控制因素；山西組；蘇里格氣田東二區(qū)

2.AerophotogramrntryandRemoteSensingofChinaCoal，Xi’an710054,China；

3.CollegeofPetroleumEngineering，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065,China)

0　引　言

1　區(qū)域地質背景

蘇里格氣田東二區(qū)行政區(qū)域隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗和陜西省榆林市榆陽區(qū)境內(nèi)，區(qū)域構造橫跨鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部和伊盟隆起南部(圖1)。早二疊晚期，受海西構造活動的影響，鄂爾多斯盆地由海相、海陸交互相逐漸向陸相轉變，陸地面積擴大，物源充沛[5-6]。區(qū)內(nèi)山西組地層厚度約80 m，自下而上可分為山2和山12段，兩段厚度相當，各約35～45 m，并可進一步根據(jù)沉積旋回將這兩段各自劃分出3個小層。由于靠近北部物源區(qū)，蘇里格氣田東二區(qū)晚古生代山西期發(fā)育一套在沖積平原背景下的曲流河相沉積，砂體呈細窄條帶狀南北向展布，邊灘砂體反復疊置，可作為良好的儲集空間。沉積早期古氣候溫暖濕潤，河道間河漫沼澤發(fā)育，山2段煤層層數(shù)多，累積厚度大；晚期古氣候開始由溫暖濕潤向季節(jié)性干旱過渡，山1段不再發(fā)育區(qū)域性的厚煤層，僅見較薄的煤線。山西組氣田儲集層條件復雜，河道砂體雖大面積連片分布，但多非有效砂巖，氣層呈薄層多段產(chǎn)出，儲層有效厚度薄，分布范圍局限。

圖1　蘇里格氣田東二區(qū)區(qū)域位置圖Fig.1　Location map of the East Ⅱ block of Sulige Gas Field

2　儲集層特征

2.1巖石學特征

據(jù)393個砂巖樣品的薄片鑒定資料分析，按成分-成因分類標準[7-8]，區(qū)內(nèi)山西組總體以巖屑砂巖(45.55%)、巖屑石英砂巖(35.67%)和少量的石英砂巖(19.08%)為主。砂巖儲層的碎屑成分中石英含量最高，平均體積分數(shù)77.51%；其次為巖屑，體積分數(shù)變化范圍大，分布于1.21%～61.73%，平均22.33%；長石含量很少，體積分數(shù)多不足1.00%.

表1　蘇里格氣田東二區(qū)山西組砂巖碎屑顆粒成分含量統(tǒng)計

圖2　蘇里格氣田東二區(qū)山西組砂巖類型圖Fig.2　Classification of Shanxi sandstone in the East Ⅱ block of Sulige Gas Field

2.2孔隙類型及特征

根據(jù)鑄體薄片、掃描電鏡資料，蘇里格氣田東二區(qū)山西組面孔率多不大于4%，孔隙類型包括殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔及晶間孔，裂縫孔隙較少發(fā)育。粒內(nèi)溶孔主要為巖屑溶孔，長石溶孔僅部分井點可見。常見孔隙組合類型以晶間孔-溶孔組合為主(圖3(a)，3(b))。不同類型孔隙組成的儲集空間，物性差別很大。殘余粒間孔粒徑較大(圖3(c))，直徑可達30～100 μm，對滲透率貢獻大，多發(fā)育于石英含量較高、雜基含量低的石英砂巖中。粒間溶孔是沿顆粒邊緣發(fā)生溶蝕作用，若顆粒本身及周緣填隙物均被溶蝕，形成的孔隙直徑可大于200 μm，若與殘余粒間孔相連通(圖3(d))，可作為良好的儲集空間。粒內(nèi)溶孔多為孔徑較小巖屑中的易溶礦物選擇性溶蝕形成的篩狀溶孔(圖3(e))，孔徑小，對滲透率貢獻差[9-11]。晶間孔發(fā)育于高嶺石及部分伊利石晶體間，孔徑小，多不大于5 μm，喉道細窄，即使與溶孔等較大孔隙相連，也不易形成有利的儲集空間。

2.3孔喉結構特征

創(chuàng)新科技管理體制機制。協(xié)助相關司局繼續(xù)指導做好科研機構的分類改革，加強非營利性科研機構建設，協(xié)調(diào)有關部門，努力解決轉企改制科研機構的遺留問題。健全完善人才培養(yǎng)、選拔和任用機制，造就一批具有世界前沿水平的科技領軍人才和創(chuàng)新團隊。繼續(xù)加強水利科技管理機構自身建設。

核磁共振巖心分析實驗可獲得弛豫時間(T2)這一重要的物理量，T2譜代表了巖石內(nèi)孔隙半徑的分布情況。當孔喉半徑小到一定程度時，其中的流體將被毛管力或粘滯力所束縛而無法流動，此時對應的T2值稱為T2截止值[12-14]。

圖3　蘇里格氣田東二山西組砂巖儲層孔隙類型及其組合顯微照片F(xiàn)ig 3　 Pore types micrograph of Shanxi reservoir in the East Ⅱ block of Sulige Gas Field (a)晶間孔-粒間溶孔組合(Z51-1井，2 975.61 m，單×100)　(b)晶間孔-巖屑溶孔組合，巖屑顆粒完全被溶蝕(Z51-2井，2 972.32 m，單×100)　(c)殘余粒間孔(Z24井，3 001.29 m，單×40)　(d)粒間孔-粒間溶孔組合(S77井，3 012.73 m，單×100)　(e)燧石顆粒粒內(nèi)溶孔(Z51-3井，2 960.35 m，單×100)　(f)高嶺石晶間孔(Z9井，3 016.68 m，單×40)

2.4儲層物性特征

圖4　蘇里格氣田東二區(qū)山西組飽和水狀態(tài)下 典型核磁共振T2譜Fig.4　Distribution of NMR T2 spectra in the water-saturated state of the Shanxi formation in the East Ⅱ block of Sulige Gas Field段　(b)山西組(除段)

圖5　蘇里格氣田東二區(qū)山西組砂巖 孔隙度與滲透率關系圖Fig.5　Relationship between porosity and permeability of the Shanxi formation in the East Ⅱ block of Sulige Gas Field (a)山西組(除段)段

3　儲層控制因素

3.1物源及母巖性質

物源對儲層物性的影響突出表現(xiàn)在以下2點：①物源影響沉積體系的空間展布格局，從而進一步控制了高滲儲層的展布范圍。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田晚古生代物源來自于北部的陰山古陸，受控于物源方向，研究區(qū)山西組砂體呈近南北向交織狀展布，河道分流、匯合作用頻繁。②源區(qū)母巖的性質決定了砂巖的類型及其成分成熟度，導致其孔喉結構各不相同，從而進一步控制了儲層物性[15-16]。盆地北緣陰山古陸母巖類型為太古界花崗巖及花崗片麻巖，在山西組沉積早期，氣候溫暖濕潤，風化作用強烈，不穩(wěn)定的長石和巖屑物質被改造貽盡，形成了區(qū)內(nèi)以石英砂巖為主，殘余粒間孔較發(fā)育的儲層特征，物性好；隨著氣候逐漸向季節(jié)性干旱過渡，不穩(wěn)定的巖屑組分亦被保留下來，造成山西組晚期多以巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，晶間孔-巖屑溶孔較發(fā)育的儲層特征，儲層物性明顯與山西組早期存在顯著差異。因此，山西組儲層中發(fā)育殘余粒間孔的石英砂巖是相對優(yōu)質的儲集巖石類型。

3.2沉積微相

表2　蘇里格氣田東二區(qū)段不同沉積微相砂體儲層物性特征

3.3成巖作用

3.3.1壓實、壓溶作用

3.3.2膠結作用

研究區(qū)視膠結率分布范圍24.0%～99.1%，平均42.5%，膠結率變化范圍大，絕大多數(shù)處于較強或強膠結狀態(tài)。常見的膠結作用包括粘土礦物膠結、硅質膠結和碳酸鹽膠結。統(tǒng)計結果顯示，區(qū)內(nèi)粘土礦物含量較高(7.6%～12.79%)，多以高嶺石和伊利石為主，大量的高嶺石和伊利石以書頁狀或毛發(fā)狀充填孔隙或降低孔喉連通性，破壞儲層物性；部分析出型高嶺石結晶粗大，其間的晶間孔可作為一定的儲集空間。其中碳酸鹽膠結物以方解石、鐵方解石為主。硅質和碳酸鹽膠結物各類膠結物多占據(jù)孔隙甚至交代、膠結礦物顆粒，破壞儲層物性。

3.3.3溶解作用

4　結　論

4)儲層發(fā)育主控因素分析表明，物源和沉積環(huán)境共同決定了儲層的展布格局及砂巖骨架成分；壓實作用、粘土礦物、碳酸鹽和大量的硅質膠結是造成該區(qū)低孔、特低滲的主要原因，溶解作用是改善砂巖孔隙的重要因素。相對優(yōu)質儲層多出現(xiàn)在石英含量高的粗粒邊灘砂體中。

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Controlling factors and characteristics of sandstone reservoir of Shanxi Formation in the East Ⅱ Block of Sulige Gas Field

WANG Ruo-gu1，LIAO You-yun2，SHANG Ting1，WANG Yan3

(1.ResearchInstituteofYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.，Xi’an710069,China；

reservoir characteristics；controlling factor；Shanxi Formation；the East Ⅱ block of Sulige Gas Field

10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2016.0315

1672-9315(2016)03-0385-08

2016-01-25責任編輯：李克永

中國地質調(diào)查局地質調(diào)查計劃項目“鄂爾多斯盆地多種能源綜合調(diào)查評價”(12120114009201)

王若谷(1985-)，女，陜西渭南人，博士，工程師，E-mail:wrg_8922@163.com

TE 122.2+21

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