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1、二、沉积学与油气、煤资源勘探开发 鄂尔多斯盆地富县探区长2 、长6 、长8 油层组致密砂岩储层的形成水 谢渊1 ，王剑1 ，谢正温2 ，王生朗3 ，李春玉3 ，罗建宁3 ( 1 成都地质矿产研究所，6 1 0 0 8 2 ；2 长庆石油勘探局，7 1 0 0 2 1 ； 3 中原石油 勘探局，4 5 7 0 0 1 ) 鄂尔多斯盆地陕北斜坡东南富县探区的三叠系延长组，紧邻生油凹陷，在众多石油钻井 见到丰富的油气显示，部分钻井已获产工业油气流，在与其相邻地区已发现了志丹、安塞、 下寺湾等延长组低孔渗地层岩性油藏( 油田) ，预示着该区延长组良好的油气勘探前景。然 而，该区延长组一直面临“井井见油
2、，口口不流”的尴尬困境，典型的致密砂岩储层是制约 油气勘探的关键，而对其成因的研究乃是促进油气勘探的重要基础。 针对致密砂岩储层这一关键问题，笔者重点就富县探区延长组主要油层组长2 、长6 、 长8 系统地进行了储层特征分析，并从沉积微相、层序地层及成岩作用等多个角度综合研究 了储层的形成与演化，从而为预测储层分布奠定了重要基础。 1 储层特征 测试及综合研究表明，富县探区延长组储集岩主要为细粒( 部分为中粒) 长石砂岩、岩 屑长石砂岩、长石岩屑砂岩等，石英等稳定组分与长石等不稳定组分比率为0 5 O 7 ，成分 成熟度低，结构成熟度差一中等；储集空间类型主要为残余粒间孔、粒间溶孔、长石溶孔等
3、， 以小孔细喉型、小孔微喉型孔喉组合为主；物性总体较差，其中长2 油层组储层岩石孔隙度 平均为1 1 9 ，渗透率平均0 2 8 x 1 0 。3 “m 2 ，平均为1 2 8 5 M P a ；长6 油层组储层岩石孔隙度平 均为8 7 ，渗透率平均为0 3 0 2 x 1 0 。“m 2 ，排驱压力平均3 6 9 M P a ；长8 油层组储层岩石孔 隙度平均为9 2 ；渗透率平均为0 1 6 x 1 0 。3 哪2 ；排驱压力平均为3 4 5 M P a ，总体上为低孔渗 储层。通过储层成因及其演化分析表明，该区低孔渗储层的形成演化主要受到沉积微相、成 岩作用及等层序地层诸多因素的综合影响
4、。 2 沉积微相与储层 沉积微相是富县探区延长组低孔渗储层形成的源头性控制因素，它既控制着储层砂岩发 育规模等宏观特征，又决定着储层砂岩类型、结构及原始孔渗性，甚至对后期成岩作用类型 和强度都有着重要影响。延长组储层砂岩较发育的3 套油层组( 长2 、长6 、长8 ) ，主要形 成于三角洲发育期的前缘亚相分流河道、河口砂坝微相和平原亚相分流河道微相。其中长8 在该区东部牛武一带主要发育前缘河口砂坝、分流河道微相细砂岩储层，岩石相对较粗；西 部直罗一张村驿主要发育前缘远砂坝微相粉砂岩和少量细砂岩储层，粒度较细。长6 发育前 缘亚相河口砂坝和分流河道微相细砂岩储层，厚度较大，平面分布稳定，牛武砂岩
5、粒度较直 罗一张村驿粗。长2 中细砂岩储层最发育，主要形成于平原亚相分流河道微相、次为前缘亚 相河口砂坝和分流河道微相，单层厚度较大，粒度较粗。受沉积微相的控制，长2 储层最发 育，储集砂岩物性和孔隙结构最佳，次为长6 ，长8 相对较差。 本文受中原石油勘探局研究院“陕北富县探区沉积相与储层研究，项目与国家“9 7 3 ”项目“鄂尔多斯盆地多种资源( 矿床) 富集规律研究”( 2 0 0 3 C D 2 1 4 6 0 2 ) 联合资助。 1 6 7 二、沉积学与油气、煤资源勘探开发 3 成岩作用与储层 岩石薄片、镜质体反射率、粘土矿物及包裹体温度等测试分析表明，延长组储集砂岩发 生了多类成岩
6、作用，经历了漫长而又复杂的成岩演化，最高达到晚成岩阶段A 期。其中， 压实、胶结、溶蚀等成岩作用是富县探区延长组特低孔渗储层形成的重要影响因素。 首先，强烈的压实作用是导致储层物性变差的主要成岩作用。由于延长组砂岩“抗压实 性”强的石英含量相对较低( 平均小于4 2 ) ，而“抗压实性”较差的长石、岩屑等软颗粒 含量较高，加之沉积后埋藏过程漫长，因而压实作用强烈。据朱国华( 1 9 8 2 ) 研究得出，机 械压实和化学压溶作用导致鄂尔多斯盆地延长组砂岩原始孔隙度损失约为1 3 6 。 其次，较强的胶结作用是导致储层物性变差的又一重要成岩作用。区内延长组砂岩广泛 发育以绿泥石为主粘土类矿物胶结
7、作用、以方解石为主的碳酸盐类矿物胶结作用，以及自生 石英、自生长石及其次生加大等胶结作用，尤其是绿泥石胶结作用和主要形成于晚成岩A 期的方解石胶结作用对储集砂岩孔渗影响最显著，前者造成的孔隙损失量可达1 4 ， 后者对孔隙损失量可达3 8 ，同时对孔隙喉道也明显形成堵塞而降低了砂岩的渗透性 能。 再次，较弱的溶蚀作用未对储层进行明显的改造。一般而言，溶蚀作用，尤其是晚期( 主 要成烃期及其之后) 的溶蚀作用，能够极大地改善储层孔隙结构和孔渗性能。然而，富县探 区所处的鄂尔多斯这种克拉通沉积盆地，古地温梯度较低( 2 9 1 0 0 m ) ，延长组成烃期延 迟到早白垩世末期，而此时延长组砂岩由
8、于长期的压实一胶结作用已经变得非常致密而影响 了成烃期酸性水的渗透扩散溶蚀的最佳时机，而早白垩世后盆地抬升又导致延长组所经历的 晚期溶蚀作用持续时间较短，因而延长组砂岩晚期溶蚀作用相对较弱，结果因溶蚀作用所增 加的有效次生孔隙度极为有限。 由此可见，强烈的压实作用、较强的胶结作用而较弱的溶蚀作用是富县探区延长组特低 孔渗储层形成的重要影响因素。 4 层序地层与储层 在前人工作基础上，通过露头、岩心、测井及多种资料的综合分析，富县探区延长组划 分为6 个三级层序。层序地层对储集岩石的发育与分布、储层物性特征及其空间变化有着密 切的关系，主要表现为层序内部沉积体系域的构成和层序界面对储集岩石的发育
9、与分布及其 储集物性特征有明显的控制作用。 1 层序沉积体系域与储集岩石的发育与分布 富县探区延长组中S Q l 、S Q 2 、S Q 3 的高水位体系域与S Q 6 低水位体系域发育期物源供 给充足、储层砂体集中发育：而S Q 4 、S Q 5 的高水位体系域形成期总体上处于湖沼环境，其 它4 个层序的湖进体系域处于浅湖半深湖环境，储层砂体相对不发育。 2 层序边界面和沉积体系域与砂岩储集性能的关系 延长组顶部层序S Q 6 的顶部侵蚀( 剥蚀) 不整合界面对延长组储层物性有着重要的影 响，表现为离不整合面越远物性越差的特点。离不整合面较近的S Q 6 T S T + L S T ( 长2
10、 ) 砂 岩平均孔隙度高达1 2 9 9 ，渗透率均值为0 4 5 5 x 1 0 u m 2 ，孔渗物性之好堪称本区延长组各 层序之最；而离该不整合面较远的S Q 3 H S T ( 长6 ) 砂岩孔渗性次之；离该不整合面更远的 S Q 3 一L S T + T S T ( 长8 ) 相对最差。同时，其它5 个层序边界面与砂岩的储集性能也有着密切 的关系。如Z F 3 井延长组S Q 3 H S T 砂岩离该层序顶部边界面越靠近孔渗性有变好的趋势， Z F 2 6 井延长组S Q 2 一H S T 中砂岩也具类似的特点，Z F 2 7 井延长组中S Q 4 L S T 随着向下部层 序底界面
11、的靠近，砂岩物性条件明显变好。 ( 下转第1 6 9 页) 1 6 8 二、沉积学与油气、煤资源勘探开发 鄂尔多斯盆地长武区块长7 和长8 油组 储层特征研究 陈金荣，谭杰 ( 江汉油田分公司勘探开发研究院，潜江4 3 3 1 2 4 ) 长武区块位于鄂尔多斯盆地西南缘伊陕斜坡与渭北隆起的交界处，东与彬长区块相连， 西与镇原一泾川区块相邻。构造面貌呈现为一个北西倾的鼻状斜坡。 区域综合地质研究表明，晚三叠世延长期是鄂尔多斯盆地烃源岩和储集岩形成的主要时 期之一，沉积了厚达1 0 0 0 1 3 0 0 m 厚的湖泊和三角洲体系的碎屑岩沉积系列，自下而上构 成由粗变细和由细变粗的沉积旋回结构，形
12、成了完整的生储盖组合。 研究区长7 8 油组物源来自于西南部，砂体总体上自西南向东北方向延伸入湖盆中心。 砂体较发育，一般单层厚度1 6 8 m ，最厚可达1 3 m ，累积砂层厚度可达到3 4 m 。主要沉积 相类型有水下分流河道、河口坝及分流河道间等微相组成。储集岩主要发育于水下分流河道、 河口坝等微相。因此，对研究区长7 8 油组储层特征的研究结果认为：研究区储层由于沉 积、成岩条件的变化，储层岩石结构、构造、碎屑成分变化较大，但总体上以岩屑长石细砂 岩为主，分选性较好；砂岩分选性与沉积微相有关，分流河道砂岩分选性最好，粒度中值最 大，河道间砂岩分选性最差，粒径中值最小，河口坝介于分流河
13、道及河道间之间。长7 和长 8 砂岩储层填隙物以杂基和自生胶结物充填孔隙，胶结物以碳酸盐为主；长7 和长8 油组储 层面孔率较低；长7 油组的储层相对较好。砂岩中常见的孔隙类型主要是粒间孔、粒内孔及 填隙物内孔。从孔隙的发育程度上，溶蚀粒间孔最为发育，不论从数量还是孔隙面积上都远 远超过其它孔隙，其次为溶蚀粒内孔和铸模孔。储层孔隙结构特点：储层排驱压力偏高，中 值孔喉半径偏小，孔喉分选性好。总之，砂岩储层具有成分成熟度和结构成熟度低，非均质 性较强的特点；目前发现储层以小孔微细喉型为主，但也存在孔隙结构相对较好的储层，只 是目前发现的此类储层数量还较少，是油气勘探的有利储层。 ( 上接第1 6
14、 8 页) 此外，富县探区延长组各层序内部不同体系域内的储集岩物性条件也有差别。长2 、长 6 、长8 油层组主要储层发育层段分别属于S Q 6 - L S T 、S Q 4 一L S T 和S Q 3 一H S T 、S Q 3 一L S T 和 S Q 2 H S T ，具有储集砂体发育集中、储集性能相对较好的特点。 5结论 富县探区延长组总体为特低孔渗砂岩储层，其中长2 、长6 、长8 油层组储层相对发育， 主要为三角洲前缘亚相河口砂坝、分流河道、远端砂坝及平原亚相分流河道沉积砂体，沉积 微相是储层发育和储集性能好坏的先天性控制因素；强烈的压实作用、较强的胶结作用及较 弱的晚期溶蚀作用是形成低孔渗储层的重要地质原因；层序地层的发育与演化对储集岩的发 育和分布、以及储集物性的好坏也有明显的控制关系。 1 6 9
