王變陽，賀永紅，王康樂，王彥龍，董麗紅，李愛榮

（1.延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院，西安710075；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安710018；3.延長油田股份有限公司，陜西榆林718600；4.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安710065）

鄂爾多斯盆地定邊—安塞地區(qū)延長組下組合儲層特征

王變陽1，賀永紅1，王康樂2，王彥龍3，董麗紅1，李愛榮4

（1.延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院，西安710075；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安710018；3.延長油田股份有限公司，陜西榆林718600；4.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安710065）

根據(jù)普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡和巖心分析等資料，對定邊—安塞地區(qū)（包括定邊、吳起、志丹、安塞4個地區(qū)）儲層巖石學(xué)特征、物性特征及影響因素進行了分析。結(jié)果表明：吳起與安塞地區(qū)為單物源沉積，巖石類型主要為長石砂巖，定邊與志丹地區(qū)為多物源沉積，巖石類型多樣，主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖；儲層以原生粒間孔和次生溶孔為主，具有低—特低孔隙度和低—超低滲透率特征；受沉積微相和成巖作用的影響，在平面上吳起與定邊地區(qū)物性最好，志丹地區(qū)物性次之，安塞地區(qū)物性較差，縱向上長10物性最好，長9物性次之，長7和長8物性均較差。

三疊系；延長組；下組合；儲層特征；鄂爾多斯盆地

0 引言

鄂爾多斯盆地定邊—安塞地區(qū)（包括定邊、吳起、志丹、安塞4個地區(qū)）在區(qū)域構(gòu)造上位于伊陜斜坡帶的中西部，橫跨天環(huán)凹陷東緣。該區(qū)主要含油層系為三疊系延長組。長期以來主要以延長組上部為勘探對象，但是隨著延長組上部勘探程度的不斷提高，尋找油氣資源的戰(zhàn)略接替層系迫在眉睫。通過近幾年的勘探，長7～長10取得了良好的勘探成效，具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)能［1-2］。出于構(gòu)造演化及區(qū)別于早期勘探含油層系的考慮，將長7～長10統(tǒng)稱為“下組合”［1］。定邊—安塞地區(qū)延長組下組合主要發(fā)育三角洲—湖泊相沉積，其中長8～長10以三角洲相沉積為主，長7以湖泊相沉積為主［3-5］。

定邊—安塞地區(qū)儲層致密，非均質(zhì)性較強，儲層預(yù)測較難，這些問題均嚴重制約了延長組下組合油藏的勘探步伐。前人在該區(qū)曾做過大量的研究工作［6-10］，但主要為局部地區(qū)的研究，缺乏整體認識。因此，筆者試圖通過對儲層在橫向上和縱向上的微觀特征分析，明確儲層物性的分布特點及影響因素，指導(dǎo)勘探實踐。

1 儲層巖石學(xué)特征

根據(jù)鄂爾多斯盆地定邊—安塞地區(qū)72口重點探井的593塊薄片鑒定資料，認為吳起與安塞地區(qū)下組合巖石類型以長石砂巖為主，含少量巖屑長石砂巖；定邊與志丹地區(qū)巖石類型多樣，以長石砂巖和巖屑長石砂巖為主，長石巖屑砂巖和巖屑砂巖次之（圖1）。延長組下組合沉積時期，吳起與安塞地區(qū)物源單一，巖屑主要包括變質(zhì)巖（平均為5.3%）、噴發(fā)巖和隱晶巖（平均為2.9%），沉積巖巖屑較少（平均僅為0.07%）；定邊與志丹地區(qū)為多物源，巖屑主要包括變質(zhì)巖（平均為8.3%）、噴發(fā)巖和隱晶巖（平均為9.9%），沉積巖巖屑較少（平均僅占0.12%）。定邊與志丹地區(qū)的巖屑含量較高，表明該區(qū)可能為近源沉積，其構(gòu)造活動較為強烈。

圖1 定邊—安塞地區(qū)延長組下組合巖石類型三角圖Ⅰ.石英砂巖；Ⅱ.長石石英砂巖；Ⅲ.巖屑石英砂巖；Ⅳ.長石砂巖；Ⅴ.巖屑長石砂巖；Ⅵ.長石巖屑砂巖；Ⅶ.巖屑砂巖Fig.1 Sandstone classification of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

下組合砂巖整體分選好，從定邊→吳起→安塞→志丹地區(qū)粒度逐漸變細。層位上長10粒度較粗，中砂含量較高，其余各層以細粒為主（表1）。碎屑顆粒磨圓較差，以次棱角狀為主，線狀接觸，部分為凹凸?fàn)罱佑|，顆粒支撐，膠結(jié)類型為孔隙式、孔隙-薄膜式及薄膜式，結(jié)構(gòu)成熟度中等—較好。

表1 定邊—安塞地區(qū)延長組下組合粒級分布Table1 Grain size distribution of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area %

2 孔隙類型與物性特征

根據(jù)319塊砂巖鑄體薄片的顯微鏡下觀察結(jié)果，將孔隙類型按成因分為原生粒間孔、次生溶孔、晶間孔和微裂隙（圖版Ⅰ）。定邊—安塞地區(qū)以原生粒間孔和次生溶孔為主，長7～長10面孔率分別為4.4%，4.7%，5.0%和6.3%，平均粒間孔分別為2.9%，3.1%，2.9%和3.3%，平均溶孔分別為1.3%，1.3%，1.7%和2.8%。下組合各層粒間孔差別較小，而溶孔差別較大。長10溶孔較發(fā)育，溶孔中的49%為濁沸石溶孔，其余各層溶孔以長石溶孔和粒間溶孔為主，其次為巖屑溶孔。平面上吳起（孔隙度為8.0%，滲透率為2.3 mD）和定邊地區(qū)（孔隙度為7.8%，滲透率為1.0 mD）物性最好，志丹地區(qū)（孔隙度為6.4%，滲透率為2.1 mD）物性次之，安塞地區(qū)（孔隙度為5.9%，滲透率為7.8 mD）物性較差，但是平均滲透率顯示定邊地區(qū)滲透性較差，其主要原因是定邊地區(qū)的裂縫不如其他幾個地區(qū)發(fā)育，導(dǎo)致平均值較低，但是根據(jù)滲透率主值帶分布區(qū)間及所占的比例認為定邊地區(qū)滲透性整體較好；縱向上長10物性最好，長9物性次之，長7和長8物性均較差（表2）。下組合儲層物性具有低—特低孔隙度和低—超低滲透率特征，孔隙度與滲透率呈較為明顯的正相關(guān)性，但點群帶比較寬，這是多種地質(zhì)因素綜合影響儲層物性的反映。

表2 定邊—安塞地區(qū)延長組下組合各區(qū)孔隙度、滲透率統(tǒng)計Table2 Statistics of porosity and permeability of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

3 儲層物性的控制因素

研究表明，定邊—安塞地區(qū)儲層物性主要受沉積環(huán)境及成巖作用的影響，沉積環(huán)境是影響儲層物性的地質(zhì)基礎(chǔ)，成巖作用則對儲層物性進行后期改造。

3.1 沉積環(huán)境的影響

不同沉積環(huán)境對儲層物性的影響，主要表現(xiàn)在水動力條件的差異導(dǎo)致砂巖成分和結(jié)構(gòu)的不同，進而影響其原始粒間孔的發(fā)育，并對后期的成巖作用產(chǎn)生影響［11］。定邊—安塞地區(qū)下組合主要發(fā)育三角洲—湖泊相沉積，微相以分流河道、水下分流河道、天然堤、水下天然堤及分流間灣為主［12］。分流河道砂體和水下分流河道砂體沉積時，由于水動力強度大，砂巖粒度較粗，分選及磨圓均較好，云母碎屑及泥質(zhì)含量較低，原始粒間孔較發(fā)育，在成巖作用中，原生孔隙損失較小，而且酸性流體易于在其中滲流，溶蝕作用相對比較發(fā)育，因此物性相對較好；天然堤、水下天然堤和分流間灣砂體物性則較差。

定邊—安塞地區(qū)延長組長10水動力強度較大，沉積物粒度較粗，中砂含量較高，其余各層以細粒為主，這就是長10物性明顯優(yōu)于長7～長9的一個重要原因。

3.2 成巖作用對儲層物性的影響

影響鄂爾多斯盆地定邊—安塞地區(qū)儲層物性的主要成巖作用為壓實作用、膠結(jié)作用及溶蝕作用，其中壓實和膠結(jié)作用是主要的破壞性作用。

下組合砂巖儲層的成巖階段屬于中成巖B期［13-15］，砂巖碎屑顆粒之間呈線狀接觸，部分呈凹凸?fàn)罱佑|，壓實作用較強。壓實作用對下組合砂巖的影響具體表現(xiàn)為：①在剛性顆粒較多的砂巖中，壓實作用造成顆粒的擠壓、旋轉(zhuǎn)、錯動和碎裂（圖版Ⅱ-1～Ⅱ-2），顆粒間表現(xiàn)為線狀接觸，少量出現(xiàn)由壓溶作用形成的縫合狀接觸，在無其他因素的影響下，物性變差；②在塑性巖屑含量較高的砂巖中，壓實作用使塑性組分（包括火山巖巖屑、泥巖等沉積巖巖屑、低變質(zhì)巖巖屑和云母等）發(fā)生變形，擠入粒間孔內(nèi)呈假雜基化，從而堵塞孔隙，并與周圍的剛性顆粒呈凹凸接觸，造成部分粒間孔喪失，從而導(dǎo)致砂巖的孔隙度降低（圖版Ⅱ-3～Ⅱ-4）。

研究區(qū)膠結(jié)作用包括碳酸鹽膠結(jié)、硅質(zhì)膠結(jié)、長石質(zhì)膠結(jié)和濁沸石膠結(jié)等（圖版Ⅱ-5～Ⅱ-8）。其中，長7～長9均以碳酸鹽膠結(jié)為主，而長10則以濁沸石膠結(jié)為主。在碳酸鹽膠結(jié)物中以方解石膠結(jié)為主，部分層段的鈣質(zhì)砂巖中也有少量的方解石膠結(jié)。

方解石膠結(jié)作用大致可分為3期：早期泥微晶狀方解石含量較高，在單偏光下均呈黃褐色，多出現(xiàn)在粉砂和極細砂巖中，呈基底式膠結(jié)（圖版Ⅱ-5）；中期方解石含量較高，主要為亮晶狀嵌晶式膠結(jié)，晶形相對較大（圖版Ⅱ-6）；晚期方解石含量較低，以亮晶狀充填于線—凹凸接觸的、孔徑相對較小的孔隙中（圖版Ⅱ-7）。長10濁沸石膠結(jié)物的平均體積分數(shù)為7.3%，多呈連片狀充填于孔隙中。從濁沸石與其他膠結(jié)物的接觸關(guān)系來看，研究區(qū)具有多期次的濁沸石膠結(jié)（圖版Ⅱ-8）。

由于方解石在有機酸性水中的溶解度遠遠低于濁沸石［16］，因此，碳酸鹽對降低儲層的物性影響較大，這也是長10物性好于其他層位的原因之一。從碳酸鹽膠結(jié)物與孔隙度和滲透率的關(guān)系圖（圖2）可以看出，碳酸鹽與物性具有一定的負相關(guān)性。

圖2 定邊—安塞地區(qū)下組合碳酸鹽與儲層物性關(guān)系Fig.2 Relationship between carbonate mineral content and properties of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area

溶蝕作用是建設(shè)性成巖作用，是改善儲層物性最重要的因素，其主要作用是成巖中—晚期的有機酸對長石、巖屑、方解石和濁沸石的溶解。定邊—安塞地區(qū)砂巖中溶蝕作用比較發(fā)育（有3期溶蝕作用），溶蝕孔的面孔率占總面孔率的11%～50%，平均占33%，二者之間呈正相關(guān)關(guān)系，溶蝕作用對改善儲層物性具有積極作用。

4 結(jié)論

（1）吳起與安塞地區(qū)為單物源沉積，定邊與志丹地區(qū)為多物源沉積。定邊—安塞地區(qū)下組合孔隙類型按成因可分為原生粒間孔、次生溶孔、晶間孔和微裂隙，其中以原生粒間孔和次生溶孔為主。儲層具有低—特低孔隙度和低—超低滲透率特征。縱向上，長10物性最好，長9物性次之，長7和長8物性均較差；平面上，吳起—定邊地區(qū)的物性明顯好于志丹地區(qū)。

（2）長10物性好于下組合其他層位的原因有2方面：一是長10水動力強度大，砂巖粒度較粗，分選及磨圓均較好，云母碎屑及泥質(zhì)含量較低，原始粒間孔較發(fā)育；二是長10膠結(jié)物以濁沸石膠結(jié)物為主，在有機酸性水中的溶解度較高。其他各層以碳酸鹽膠結(jié)物為主，方解石膠結(jié)物含量較高，在有機酸性水中的溶解度遠遠低于濁沸石，后期溶蝕作用不強，由此膠結(jié)作用造成的孔隙喪失量普遍高于長10儲層。

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圖版Ⅰ

圖版Ⅱ

（本文編輯：楊琦）

Characteristics of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area，Ordos Basin

WANG Bianyang1，HE Yonghong1，WANG Kangle2，WANG Yanlong3，DONG Lihong1，LI Airong4
（1.Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum（Group）Co.Ltd.，Xi’an 710065，China；2.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China；3.Yanchang Oilfield Co.Ltd.，Yulin 718600，Shannxi，China；4.College of Earth Science and Engineering，Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，China）

Based on the data of thin sections,casting thin sections,scanning electron microscope and core analysis, this paper studied the petrology characteristics,physical properties and influencing factors of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation in Dingbian-Ansai area.The result shows that Wuqi and Ansai area are mainly feldspathic sandstone because the sediment source is single,and the sandstone rock types in Dingbian and Zhidan area diversified by different source rocks and are mainly arkose and lithic arkose.The reservoir space of lower assemblage reservoir of Yanchang Formation mainly includes primary intergranular pores and secondary dissolved pores.The reservoir is characterized by low-ultra-low porosity and low-ultra-low permeability.The reservoir properties are affected by sedimentary microfacies and diagenesis.The reservoir properties in Wuqi and Dingbian area are best, the next is in Zhidan area,and the reservoir properties in Ansai area are poor.In longitudinal,the reservoir properties of Chang 10 are the best,the next is Chang 9,and the reservoir properties of Chang 8 and Chang 7 are poor.

Triassic；YanchangFormation；lower assemblage；reservoir characteristics；Ordos Basin

TEl22.2

A

1673-8926（2014）06-0064-05

2014-08-14；

2014-09-20

陜西省自然科學(xué)基金項目“鄂爾多斯盆地延長組陸相富有機質(zhì)頁巖孔隙特征及其控制因素”（編號：2013JQ5003）資助

王變陽（1984-），女，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)方面的綜合研究工作。地址：（710069）陜西省西安市太白北路229號西北大學(xué)313信箱。E-mail：wbyzykc@126.com。