陳大友，朱玉雙，張皎生，杜守禮，桑軾轍，李　超，劉　萍

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系 大陸動力學(xué)國家重點實驗室(西北大學(xué))，西安　710069； 2.中國石油 長慶油田分公司

勘探開發(fā)研究院，西安　710018； 3.中國石油 長慶油田分公司 第二采油廠，甘肅 慶城　745100)

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鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長8儲層成巖作用與有利成巖相帶

陳大友1，朱玉雙1，張皎生2，杜守禮2，桑軾轍3，李超2，劉萍2

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系 大陸動力學(xué)國家重點實驗室(西北大學(xué))，西安710069； 2.中國石油 長慶油田分公司

勘探開發(fā)研究院，西安710018； 3.中國石油 長慶油田分公司 第二采油廠，甘肅 慶城745100)

摘要：運用常規(guī)薄片、鑄體薄片、X射線衍射、陰極發(fā)光及掃描電鏡等實驗手段，研究鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)延長組長8砂巖儲集層成巖作用類型及其對儲層的影響，劃分成巖相并預(yù)測有利成巖相帶。研究結(jié)果表明，研究區(qū)長8儲層經(jīng)歷了壓實、膠結(jié)、溶解及交代等多種成巖作用，壓實作用和晚期含鐵碳酸鹽膠結(jié)作用使砂巖孔隙大量減少，顯著降低儲層物性，而溶解作用產(chǎn)生了較多次生孔隙，使儲層物性得到明顯改善。根據(jù)儲層物性的主控成巖作用，結(jié)合孔隙類型，該區(qū)砂巖儲集層劃分為強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相、弱膠結(jié)剩余粒間孔相、黏土礦物膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相和強(qiáng)壓實相5種成巖相，其中強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相和弱膠結(jié)剩余粒間孔相儲層物性較好，是儲層發(fā)育的有利成巖相帶。

關(guān)鍵詞：成巖作用；成巖相；長8儲層；馬嶺地區(qū)；鄂爾多斯盆地

馬嶺地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部(圖1)，構(gòu)造單元橫跨陜北斜坡與天環(huán)坳陷，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較平緩，不發(fā)育斷層，三疊系延長組長8儲層為一套扇三角洲前緣亞相的砂、泥巖沉積建造[1-3]，是該區(qū)的主力產(chǎn)油層之一。根據(jù)沉積旋回和輔助標(biāo)志層，長8可劃分為長81和長82兩個小層。多年的勘探開發(fā)結(jié)果表明，該區(qū)長8油層組具有良好的油氣開發(fā)潛力，但其儲層物性非均質(zhì)性強(qiáng)，油氣分布差異明顯。因此，明確成巖作用對儲層物性的影響和尋找儲層發(fā)育有利的成巖相帶，成為亟須解決的難題。

圖1　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)構(gòu)造位置

本文以馬嶺地區(qū)延長組長8油層組為目的層，在40余口探評井巖心描述的基礎(chǔ)上，運用常規(guī)薄片、鑄體薄片、X射線衍射、陰極發(fā)光及掃描電鏡等實驗手段，對儲集層成巖作用進(jìn)行研究，旨在揭示該區(qū)砂巖儲層成巖作用對物性演化的影響，進(jìn)而劃分有利成巖相帶，并預(yù)測儲層有利成巖相帶的平面展布規(guī)律，為該區(qū)油氣勘探開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。

1儲集砂巖巖石學(xué)及物性特征

1.1巖石學(xué)特征

據(jù)巖心觀察及薄片鑒定資料統(tǒng)計，研究區(qū)長8儲層巖性主要以灰色、深灰色中粒、細(xì)—中粒、中—細(xì)粒及細(xì)粒巖屑長石砂巖為主，少量為長石砂巖(圖2)。砂巖顆粒分選較好，多呈次棱角狀，磨圓度中等，結(jié)構(gòu)成熟度中等；顆粒間以線接觸為主，其次為點接觸，膠結(jié)方式為薄膜—孔隙和孔隙—加大式膠結(jié)。砂巖成分成熟度較低，碎屑成分平均含量約為87.4%，其中石英和長石含量較高，石英含量為18.0%～49.0%，平均值為34.2%；長石含量為20.0%～38.0%，平均為33.6%；巖屑含量較低，為9.0%～27.0%，平均為19.9%，主要為噴發(fā)巖、千枚巖、石英巖、片巖、板巖及變質(zhì)砂巖。砂巖中有1.0%～8.0%的云母含量，多為黑云母。

圖2　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長8儲層砂巖分類

砂巖填隙物百分含量變化較大，分布于3.0%～36.0%之間，平均含量為12.3%。填隙物成分主要有黏土礦物、碳酸鹽礦物及硅質(zhì)，并含少量長石質(zhì)和菱鐵礦等。碳酸鹽礦物平均含量為6.6%，主要由5.7%的鐵方解石和0.7%鐵白云石組成。黏土礦物平均含量約為3.9%，以綠泥石、高嶺石及伊利石為主，另外亦可見部分伊蒙混層。硅質(zhì)平均含量為1.4%，主要以2種形式存在：其一表現(xiàn)為石英顆粒的次生加大，另一則為微晶石英他型充填孔隙。

1.2物性特征

通過取心井395塊巖心分析資料統(tǒng)計，長8儲層孔隙度主要分布在1.7%～18.7%之間，平均值為9.5%；滲透率主要分布在(0.01～24.50)×10-3μm2之間，平均值0.76×10-3μm2，屬特低孔超低滲儲層。根據(jù)鑄體薄片分析，長8儲層的平均面孔率為1.6%，最主要的孔隙類型為粒間孔和長石溶孔，其面孔率分別約為0.9%和0.6%；其次為巖屑溶孔，面孔率約為0.1%。

2主要成巖作用及其對儲層的影響

2.1壓實作用

壓實作用包括機(jī)械壓實作用和化學(xué)壓溶作用[4]。根據(jù)鏡下觀察，研究區(qū)長8砂巖經(jīng)歷了較強(qiáng)的機(jī)械壓實作用，主要表現(xiàn)在2方面：(1)抗壓實較強(qiáng)的剛性顆粒(石英和長石等)緊密接觸甚至破裂，產(chǎn)生微裂縫；(2)抗壓性弱的塑性顆粒(云母及泥質(zhì)巖類等)產(chǎn)生塑性變形(圖3a)，顆粒被擠入孔隙，甚至造成假雜基產(chǎn)狀，阻塞孔隙空間。同時，該區(qū)砂巖顆粒多為線接觸，其次為點接觸，基本不發(fā)育鑲嵌狀接觸，化學(xué)壓溶作用不發(fā)育。

圖3　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長8儲層鑄體薄片和掃描電鏡照片

a.云母擠壓變形，呈定向排列，里119井，2 179.20 m；b.呈環(huán)邊狀產(chǎn)出的綠泥石膜，里91井，2 444.5 m；c.孔隙充填式綠泥石，木30井，2 642.10 m；d.絲發(fā)狀伊利石充填于孔隙之中，環(huán)91井，2 646.55 m；e.書頁狀高嶺石充填孔隙，環(huán)91井，2 646.55 m；f.蜂窩狀產(chǎn)出的伊蒙混層，里148井，2 370.00 m；g.鐵方解石充填于孔隙之中，環(huán)91井，2 633.75 m；h.晚期鐵白云石，環(huán)38井，2 364.00 m；i.石英次生加大，里208井，2 422.20 m；j.自生石英充填粒間孔隙，環(huán)56井，2 485.00 m；k.長石沿解理縫產(chǎn)生溶蝕，里91井，2 396.30 m；l.長石溶蝕產(chǎn)生次生孔隙，木33井，2 632.10 m

Fig.3Cast section and SEM photos of Chang8 reservoir in Maling area, the Ordos Basin

根據(jù)長8砂巖的分選特征，假定其平均初始孔隙度為35%，壓實作用對孔隙度的減少量可利用下式進(jìn)行計算：

Φ3=Φ1-Φ2

(1)

(2)

式中：Φ3為壓實作用減少的孔隙度；Φ1為初始孔隙度；Φ2為壓實作用后剩余粒間孔隙度；Ct為膠結(jié)物含量；Φr為剩余粒間孔面孔率；Φt為總面孔率；Φp為實測孔隙度。

壓實作用的減孔率(P1)可用下式進(jìn)行計算：

(3)

計算表明，壓實作用使孔隙度大約減少17%，平均減孔率約為49%?？梢妷簩嵶饔么蟠蠼档蜕皫r孔隙度，使儲層物性變差。

2.2膠結(jié)作用

膠結(jié)作用是自生礦物在孔隙中沉淀的過程。根據(jù)分析，研究區(qū)長8膠結(jié)物主要有黏土礦物、碳酸鹽膠結(jié)物及硅質(zhì)膠結(jié)物，此外可見少量菱鐵礦及長石質(zhì)膠結(jié)物等。

2.2.1自生黏土礦物膠結(jié)作用

研究區(qū)自生黏土礦物主要為伊利石、綠泥石和高嶺石，同時可見少量伊蒙混層。X衍射分析表明，伊利石相對含量最高，平均約為48.3%，綠泥石次之，相對含量平均為31.4%，高嶺石相對含量平均為14.5%，伊蒙混層相對含量較低，平均為5.8%(表1)。

區(qū)內(nèi)綠泥石賦存狀態(tài)主要有2種，即早期的呈環(huán)邊狀產(chǎn)出的綠泥石膜(圖3b)和晚期的孔隙充填式綠泥石(圖3c)。早期綠泥石膜一般呈現(xiàn)薄膜式包裹顆粒，其厚度多小于20 μm，在薄膜周圍可見較多孔隙空間。在電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，綠泥石膜呈現(xiàn)針狀，向孔隙方向生長，而充填孔隙的綠泥石在電鏡下呈現(xiàn)葉片狀或絨球狀。自生綠泥石對于孔隙演化的影響，一直有所爭議，傳統(tǒng)上更多人認(rèn)為綠泥石阻塞孔隙，對砂巖孔隙具有破壞作用[5-7]，但隨著研究的深入，越來越多的人認(rèn)為環(huán)邊狀產(chǎn)出的綠泥石膜有利于孔隙空間的保存[8-17]。分析結(jié)果表明，研究區(qū)綠泥石主要以早期形成的環(huán)邊式和晚期形成的充填式2種形式存在，不同形式產(chǎn)出的綠泥石對儲層物性的影響也不同。充填孔隙的綠泥石破壞孔隙空間，降低原生孔隙含量，當(dāng)存在呈環(huán)邊狀產(chǎn)出的綠泥石膜時，顆粒多為較松散的點接觸；而在不含綠泥石膜的區(qū)域，顆粒則傾向于更為致密的線接觸，由此可見綠泥石膜對原生孔隙空間起保護(hù)作用。綠泥石膜對于孔隙的保存有積極作用，主要是由于綠泥石膜包裹于礦物顆粒表面，阻礙了礦物顆粒與孔隙中流體的接觸，從而減少了膠結(jié)物的沉淀，使得顆粒間的原生孔隙得以保存。

表1　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長8砂巖黏土礦物X衍射數(shù)據(jù)

伊利石往往呈絲發(fā)狀(圖3d)或彎片狀充填于孔隙空間，降低孔隙含量。高嶺石單晶呈假六方板狀，集合體則為書頁狀(圖3e)或蠕蟲狀。高嶺石充填于孔隙空間，降低大孔隙的含量，但其往往具有較多且連通性好的晶間孔，對其堵塞孔隙空間的影響有所緩解。此外，該區(qū)含有部分伊蒙混層(圖3f)，其多呈現(xiàn)蜂窩狀生長于孔隙空間，使儲層物性變差。

2.2.2碳酸鹽膠結(jié)作用

碳酸鹽膠結(jié)作用在該區(qū)長8儲層較為常見，膠結(jié)物成分主要為鐵方解石(圖3g)，其次為少量白云石和鐵白云石(圖3h)。鏡下觀察表明，鐵方解石多呈連晶狀，其不僅充填于粒間孔，而且在溶蝕孔之中也大量分布，這說明其形成應(yīng)晚于溶蝕作用。前人對鄂爾多斯盆地長8儲層進(jìn)行研究時[12,18]，多數(shù)認(rèn)為方解石膠結(jié)分為2期，即早期的方解石膠結(jié)和晚期鐵方解石膠結(jié)。但本次研究并未見到明顯的方解石膠結(jié)，分析認(rèn)為原因可能有2方面：(1)早期膠結(jié)的方解石本身含量較低，王琪等人[19]研究后認(rèn)為長8儲層早期方解石膠結(jié)物含量較低(約為1.2%～1.8%)；(2)早期形成的方解石在成巖后期有機(jī)酸或者碳酸的作用下產(chǎn)生溶解，使本已較少的方解石溶解殆盡。正是這2方面的原因造成了該區(qū)難以觀察到無鐵方解石。

早期形成的方解石在充填原生孔隙的同時，為后期溶解提供了物質(zhì)條件。同時，早期形成的方解石對壓實作用的進(jìn)一步進(jìn)行也有一定的抑制作用，因而其對儲層物性具有雙重影響。但鑒于該區(qū)較低的含量，無論是有利還是不利的影響，其所起的作用均較小。晚期形成的鐵方解石含量較高，其充填于各類孔隙空間，顯著降低面孔率，是造成儲層低孔低滲的重要原因之一。

2.2.3硅質(zhì)膠結(jié)作用

硅質(zhì)膠結(jié)在研究區(qū)也較為常見，含量約為1.4%，其主要呈次生加大式膠結(jié)(圖3i)和孔隙充填式膠結(jié)(圖3j)，往往發(fā)育在黏土礦物較少的部位。硅質(zhì)膠結(jié)物物質(zhì)來源廣泛[20-21]，該區(qū)大量發(fā)育的長石溶蝕無疑是重要因素之一。硅質(zhì)膠結(jié)擠占孔隙，使顆粒間緊密貼合，降低了儲層物性。

綜上所述，部分膠結(jié)物對儲層物性的影響具有雙重性，如高嶺石充填大孔隙但可增加晶間孔、綠泥石環(huán)邊在充填孔隙的同時對儲層起保護(hù)作用以及早期碳酸鹽膠結(jié)物抵抗壓實并為后期溶解提供物質(zhì)基礎(chǔ)等；其余膠結(jié)物均對儲層物性起破壞作用，如伊利石、晚期碳酸鹽膠結(jié)物和硅質(zhì)加大等均堵塞孔隙，降低儲層物性。通過膠結(jié)物含量與面孔率關(guān)系圖(圖4)也可以看出，隨著膠結(jié)物含量的升高，砂巖面孔率顯著降低，當(dāng)膠結(jié)物含量大于20%時，面孔率趨近于0，儲層膠結(jié)致密。膠結(jié)作用減少的孔隙度(Φ4)大致等于膠結(jié)物含量，即Φ4=Ct。膠結(jié)作用的減孔率(P2)為：

圖4　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)

(4)

計算結(jié)果表明，膠結(jié)作用的減孔率平均約為35%。

2.3溶蝕作用

該區(qū)長8砂巖成分成熟度較低，長石和巖屑含量較高，為溶蝕作用的進(jìn)行提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。觀察表明，區(qū)內(nèi)溶蝕作用較為普遍，主要為長石的溶蝕，其次為巖屑的溶蝕，同時推測早期膠結(jié)的方解石也產(chǎn)生了溶解。長石的溶蝕往往沿解理縫進(jìn)行(圖3k)，產(chǎn)生次生溶蝕孔(圖3l)，溶蝕強(qiáng)烈時整個顆粒全部溶蝕并形成鑄模孔。

一般認(rèn)為，產(chǎn)生溶蝕的原因主要包括有機(jī)酸溶蝕和碳酸溶蝕[22-25]，有機(jī)酸的溶蝕能力遠(yuǎn)強(qiáng)于碳酸的溶蝕能力[26]，溶蝕有可能由單一類型的酸性溶液產(chǎn)生，也有可能是二者共同作用的結(jié)果。在酸性溶液的作用下，長石和方解石等發(fā)生溶解，其中，長石溶解會生成自生高嶺石。反應(yīng)過程如下[27]。

方解石溶蝕：

CaCO3+H+→Ca2++HCO3-

HCO3-→H++CO32-

長石溶蝕：

2KAlSi3O8(鉀長石)+2H++H2O→

AlSi2O5(OH)4(高嶺石)+4SiO2(石英)+2K+

2CaAl2Si2O8(鈣長石)+2H++H2O→

AlSi2O5(OH)4(高嶺石)+Ca2+

統(tǒng)計表明，該區(qū)溶蝕孔面孔率占總面孔率的比值平均約為42%，所占比例較大?？梢娙芪g孔在該區(qū)具有重要意義，溶蝕作用對改善儲層物性具有重要影響，是重要的建設(shè)性成巖作用。

2.4交代作用

交代作用在該區(qū)長8儲層較為常見，主要包括黏土礦物交代長石、黏土礦物的互相交代以及菱鐵礦交代黑云母等。交代作用往往改變孔喉結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生少量溶蝕孔隙。但據(jù)觀察，交代作用產(chǎn)生的孔隙多被晚期鐵方解石所充填，說明其對儲層物性的影響不大。

3成巖階段劃分

研究區(qū)目的層有機(jī)質(zhì)鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.91%～1.08%，表明有機(jī)質(zhì)成熟度已達(dá)低熟—成熟階段；砂巖普遍經(jīng)歷了較強(qiáng)的壓實作用，原生孔隙損失較多，且有較多的次生孔隙形成，鐵方解石及鐵白云石等晚期碳酸鹽膠結(jié)物出現(xiàn)，并在原生孔隙及次生孔隙中均有充填，長石和巖屑大量溶蝕，同時推測早期無鐵方解石幾乎溶蝕殆盡；X射線衍射分析表明高嶺石、綠泥石及伊利石等自生黏土礦物發(fā)育。綜合上述分析，表明該區(qū)長8儲層成巖階段處于中成巖階段A期。

4成巖相劃分及有利成巖相帶

對于成巖相，不同的研究者表述有所差異[29-32]，一般是指沉積物在特定的沉積環(huán)境中，經(jīng)歷的各類成巖作用及其產(chǎn)物的綜合特征。目前，成巖相研究仍處于探索階段，并無統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)和命名原則。本次研究主要是在成巖作用研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)對儲層物性控制起決定性作用的成巖類型進(jìn)行劃分，并結(jié)合儲層主要孔隙類型進(jìn)行命名。

在劃分成巖相類型時，首先考慮物性的主控成巖作用，如壓實、碳酸鹽膠結(jié)、黏土礦物膠結(jié)及長石溶蝕等；其次考慮主要的孔隙類型，如溶蝕孔及剩余粒間孔等；最后結(jié)合二者的劃分情況進(jìn)行統(tǒng)一命名。需要說明的是，統(tǒng)計表明當(dāng)研究區(qū)面孔率小于1%時，儲層孔隙已經(jīng)很少，物性較差，且儲層往往含油性較差或不含油，因而這類成巖相忽略孔隙類型，直接以主控成巖作用進(jìn)行命名。

利用上述劃分方法，從研究區(qū)長8砂巖劃分出5種成巖相，即強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相、弱膠結(jié)剩余粒間孔相、黏土礦物膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相和強(qiáng)壓實相，在此基礎(chǔ)上分別預(yù)測了長81和長82小層的成巖相平面展布規(guī)律(圖5)。

4.1強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相

強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相基本發(fā)育在水下分流河道中央，其不僅保存了大量的剩余粒間孔，長石等顆粒的溶蝕作用也較為發(fā)育。該相帶在成巖早期受綠泥石膜或少量方解石的影響，使得壓實作用相對較弱，保留了較多的原生粒間孔。同時，其在成巖后期溶蝕作用較強(qiáng)，長石及巖屑等大量溶蝕，產(chǎn)生了可觀的溶蝕孔，進(jìn)一步改善了儲層物性。強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相物性較好，孔隙度一般大于8%，滲透率高于0.2×10-3μm2，含油性好，是研究區(qū)最為有利的成巖相帶。

4.2弱膠結(jié)剩余粒間孔相

弱膠結(jié)剩余粒間孔相常常發(fā)育在水下分流河道的中央，其膠結(jié)物含量低，粒間孔隙未被填隙物破壞，殘余較大的孔隙空間，喉道相對較粗，面孔率一般大于1%。弱膠結(jié)剩余粒間孔相物性較好，孔隙度主要分布于6%～12%，滲透率分布區(qū)間為(0.1～0.4)×10-3μm2，含油性較好，是僅次于強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相的油氣儲集相帶。

4.3黏土礦物膠結(jié)相

黏土礦物膠結(jié)相在研究區(qū)分布較廣，常圍繞強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相和弱膠結(jié)剩余粒間孔相分布。其顯著特點是自生黏土礦物非常發(fā)育，充填堵塞孔隙，剩余粒間孔殘余較少，孔隙度主要分布于5%～10%，滲透率為(0.09～0.3)×10-3μm2。該類成巖相具有一定的油氣意義，但產(chǎn)能相對較差。

4.4碳酸鹽膠結(jié)相

碳酸鹽膠結(jié)相往往發(fā)育在分流間灣的薄砂層或水下分流河道側(cè)翼，該成巖相帶在成巖后期鐵方解石膠結(jié)強(qiáng)烈，致使原始粒間孔和次生孔隙均被充填。該成巖相物性較差，孔隙度多小于7%，滲透率低于0.2×10-3μm2，其對應(yīng)的取心段可見少量油斑或油跡，基本無產(chǎn)能，油氣意義較差。

4.5強(qiáng)壓實相

強(qiáng)壓實相多發(fā)育在分流間灣或水下分流河道側(cè)翼，其壓實作用較強(qiáng)，且溶蝕作用較弱。強(qiáng)壓實相形成的原因是先天條件不足，且后天改造不佳。先天條件不足是指其顆粒粒度小，塑性顆粒及巖屑等含量較高，更易于壓實；后天改造不佳是指其受壓實強(qiáng)烈的影響，孔隙含量低，流體難以流動，使得溶蝕作用較弱。該成巖相帶物性較差，孔隙度一般小于6%，滲透率小于0.1×10-3μm2，基本不能成為有效儲層。

圖5　鄂爾多斯盆地馬嶺地區(qū)長8儲層成巖相平面展布

5結(jié)論

(1)研究區(qū)長8儲層巖性以巖屑長石砂巖為主，少量為長石砂巖，砂巖成分成熟度較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等。儲層物性較差，屬特低孔超低滲儲層。

(2)該區(qū)長8儲層經(jīng)歷的成巖作用主要包括壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用及交代作用。壓實作用使原生孔隙大量減少，降低儲層物性，晚期膠結(jié)的鐵方解石充填原生孔隙和次生孔隙，對物性具有破壞作用；而溶解作用使儲層物性得到了明顯的改善，綠泥石膜和早期膠結(jié)的方解石對儲層原生孔隙也具有一定的保護(hù)作用，同時早期膠結(jié)的方解石可為后期溶蝕提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

(3)根據(jù)儲層物性的主控成巖作用，結(jié)合孔隙類型，在該區(qū)砂巖儲集層劃分出強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相、弱膠結(jié)剩余粒間孔相、黏土礦物膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相和強(qiáng)壓實相5種成巖相。其中，強(qiáng)溶蝕剩余粒間孔+溶蝕孔相和弱膠結(jié)剩余粒間孔相儲層物性較好，是儲層發(fā)育的有利成巖相帶，而黏土礦物膠結(jié)相、碳酸鹽膠結(jié)相和強(qiáng)壓實相物性相對較差，對儲層發(fā)育不利。

致謝：中國石油長慶油田分公司在資料獲取過程中給予了大力支持，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系劉林玉教授在成文過程中進(jìn)行了悉心指導(dǎo)，評審專家在審稿時提出了建設(shè)性的修改意見，在此一并表示誠摯的感謝。

參考文獻(xiàn):

[1]羅靜蘭,李忠興,史成恩,等.鄂爾多斯盆地西南部上三疊統(tǒng)延長組長8、長6油層組的沉積體系與物源方向[J].地質(zhì)通報,2008,27(1):101-111.

Luo Jinglan,Li Zhongxing,Shi Cheng’en,et al.Depositional systems and provenance directions for the Chang 6 and Chang 8 reservoir groups of the Upper Triassic Yanchang Formation in the southwestern Ordos basin,China[J].Geological Bulletin of China,2008,27(1):101-111.

[2]陳大友.環(huán)縣地區(qū)長8油層組沉積成巖作用及其對儲層的影響研究[D].西安:西北大學(xué),2013.

Chen Dayou.The study on sediment,diagenesis and its effect on Chang 8 reservoir in Huanxian Area[D].Xi’an:Northwest University,2013.

[3]付明義,宋元威,于珺,等.英旺油田長8砂巖儲層物性特征研究[J].斷塊油氣田,2014,21(2):161-164.

Fu Mingyi,Song Yuanwei,Yu Jun,et al.Research on physical property characteristics of Chang 8 sandstone reservoir in Yingwang Oilfield[J].Fault-Block Oil and Gas Field,2014,21(2):161-164.

[4]廖建波,劉化清,林衛(wèi)東.鄂爾多斯盆地山城—演武地區(qū)三疊系延長組長6—長8低滲儲層特征及成巖作用研究[J].天然氣地球科學(xué),2006,17(5):682-687,702.

Liao Jianbo,Liu Huaqing,Lin Weidong.Low permeable sandstone reservoir characteristics and diagenesis of Chang 6,Chang 7 and Chang 8 formation of the Yanchang Formation (Triassic),Shancheng-Yanwu area,Ordos basin[J].Natural Gas Geoscience,2006,17(5):682-687,702.

[5]邢順洤.松遼盆地北部扶、楊油層砂巖的成巖作用與儲層性質(zhì)研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),1990,9(4):13-22.

Xing Shunquan.Diagenesis and reservoir quality of Fuyu and Yangdachengzi sandstone in the north of Songliao basin[J].Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing,1990,9(4):13-22.

[6]徐世琦.吐哈盆地溫吉桑構(gòu)造帶中侏羅統(tǒng)砂巖成巖作用對儲層儲集性的影響[J].天然氣工業(yè),1996,16(2):16-18.

Xu Shiqi.The influence of middle Jurassic sandstone diageneses on the storage capacity of reservoirs in Wengjiesang structural belt of Tuha basin[J].Natural Gas Industry,1996,16(2):16-18.

[7]傅強(qiáng).成巖作用對儲層孔隙的影響：以遼河盆地榮37塊氣田下第三系為例[J].沉積學(xué)報,1998,16(3):92-96.

Fu Qiang.Diagenesis effect on reservoir pores taking the Rong-37 Block of the lower Tertiary,Liaohe Basin as an example[J].Acta Sedimentologica Sinica,1998,16(3):92-96.

[8]柳益群,李文厚.陜甘寧盆地東部上三疊統(tǒng)含油長石砂巖的成巖特點及孔隙演化[J].沉積學(xué)報,1996,14(3):87-96.

Liu Yiqun,Li Wenhou.Diagenetic characteristics and porosity evolution of the oil-bearing arkoses in the Upper Triassic in the eastern Shaan-Gan-Ning basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,1996,14(3):87-96.

[9]Baker J C,Havord P J,Martin K R,et al.Diagenesis and petrophysics of the Early Permian Moogooloo Sandstone,southern Carnarvon Basin,Western Australia[J].AAPG Bulletin,2000,84(2):250-265.

[10]羅靜蘭,Morad S,閻世可,等.河流—湖泊三角洲相砂巖成巖作用的重建及其對儲層物性演化的影響：以延長油區(qū)侏羅系—上三疊統(tǒng)砂巖為例[J].中國科學(xué)：D輯,2001,31(12):1006-1016.

Luo Jinglan,Morad S,Yan Shike,et al. The reestablishment of diagenesis and the effect to property in fluvial-lake and delta[J].Science in China ：Series D,2001,31(12):1006-1016.

[11]Billault V,Beautort D,Baronnet A,et al.A nanopetrographic and textural study of grain-coating chlorites in sandstone reservoirs[J].Clay Minerals, 2003,38(3):315-328.

[12]黃思靜,謝連文,張萌,等.中國三疊系陸相砂巖中自生綠泥石的形成機(jī)制及其與儲層孔隙保存的關(guān)系[J].成都理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2004,31(3):273-281.

Huang Sijing,Xie Lianwen,Zhang Meng,et al.Formation mechanism of authigenic chlorite and relation to preservation of porosity in nonmarine Triassic reservoir sandstones,Ordos Basin and Sichuan Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology:Science & Technology Edition,2004,31(3):273-281.

[13]張金亮,司學(xué)強(qiáng),梁杰,等.陜甘寧盆地慶陽地區(qū)長8油層砂巖成巖作用及其對儲層性質(zhì)的影響[J].沉積學(xué)報,2004,22(2):225-233.

Zhang Jinliang,Si Xueqiang,Liang Jie,et al.Diagenesis of lacustrine deltaic sandstones and its impact on reservoir quality[J].Acta Sedimentologica Sinica,2004,22(2):225-233.

[14]李紅,柳益群,劉林玉.鄂爾多斯盆地西峰油田延長組長81低滲透儲層成巖作用[J].石油與天然氣地質(zhì),2006,27(2):209-217.

Li Hong,Liu Yiqun,Liu Linyu.Diagenesis of Chang 81reservoir with low permeability in Xifeng oilfield,Ordos basin[J].Oil & Gas Geology,2006,27(2):209-217.

[15]Hilliers S,Wilson M J,Merriman R J,et al.Clay mineralogy of the old red sandstone and Devonian sedimentary rocks of Wales,Scotland and England[J].Clay Minerals,2006,41(1):433-471.

[16]呂正祥,劉四兵.川西須家河組超致密砂巖成巖作用與相對優(yōu)質(zhì)儲層形成機(jī)制[J].巖石學(xué)報,2009,25(10):2373-2383.

Lv Zhengxiang,Liu Sibing.Ultra-tight sandstone diagenesis and mechanism for the formation of relatively high-quality reservoir of Xujiahe Group in western Sichuan[J].Acta Petrologica Sinica,2009,25(10):2373-2383.

[17]郭小波,黃志龍,王偉明,等.臺北凹陷溫吉桑地區(qū)致密砂巖儲層特征及其控制因素[J].中南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2014,45(1):157-166.

Guo Xiaobo,Huang Zhilong,Wang Weiming,et al.Characteristics and control factors of Wenjisang area tight sandstone reservoirs in Taibei sag[J].Journal of Central South University:Science and Technology,2014,45(1):157-166.

[18]陳朝兵,朱玉雙,陳新晶,等.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)延長組長82儲層沉積成巖作用[J].石油與天然氣地質(zhì),2013,34(5):685-693.

Chen Zhaobing,Zhu Yushuang,Chen Xinjing,et al.Sedimentation and diagenesis of Chang 82reservoir in the Yanchang Formation in Jiyuan region,Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2013,34(5):685-693.

[19]王琪,禚喜準(zhǔn),陳國俊,等.鄂爾多斯西部長6砂巖成巖演化與優(yōu)質(zhì)儲層[J].石油學(xué)報,2005,26(5):17-23.

Wang Qi,Zhuo Xizhun,Chen Guojun,et al.Diagenetic evolution and high-quality reservoir in Chang 6 sandstone in the western Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2005,26(5):17-23.

[20]梁建設(shè),王琪,郝樂偉,等.西湖凹陷漸新統(tǒng)花港組儲層砂巖成巖環(huán)境演化探討[J].天然氣地球科學(xué),2012,23(4):673-680.

Liang Jianshe,Wang Qi,Hao Lewei,et al.Evolution of diagenetic environments for Oligocene Huagang Formation sandstone in Xihu sag[J].Natural Gas Geoscience,2012,23(4):673-680.

[21]鄭浚茂,龐明.石英砂巖的硅質(zhì)膠結(jié)作用及其對儲集性的影響[J].沉積學(xué)報,1988,6(1):29-38.

Zheng Junmao,Pang Ming.Quartz cementation in quartzose sandstone and its influence on sandstone porosity[J].Acta Sedimentologica Sinica,1988,6(1):29-38.

[22]Crosscy L J,Frost B R,Surdam R C.Secondary porosity in laumontite-bearing sandstones:Part 2.Aspects of porosity modification[J].AAPG Memoir,1984,37:225-237.

[23]Surdam R C,Boese S W,Crossey L J.The chemistry of secondary porosity[J].AAPG Memoir,1984,37:127-149.

[24]Surdam R C,Crossey L J,Hagen E S,et al.Organic-inorganic and sandstone diagenesis[J].AAPG Bulletin,1989,73(1):1-23.

[25]朱國華.碎屑巖儲集層孔隙的形成、演化和預(yù)測[J].沉積學(xué)報,1992,10(3):114-123.

Zhu Guohua.Origin and evolution and prediction of porosity in clastic reservoir rocks[J].Acta Sedimentologica Sinica,1992,10(3):114-123.

[26]黃福堂,鄒信方,張作祥.地層水中主要酸類對儲層物性影響因素研究[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā),1998,17(3):7-9,52.

Huang Futang,Zou Xinfang,Zhang Zuoxiang.Effect of major acids in formation water on physical properties of reservoir[J].Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing,1998,17(3):7-9,52.

[27]楊仁超,樊愛萍,韓作振,等.馬家山—小澗子油田砂巖成巖作用及其對儲層的影響[J].中國地質(zhì),2007,34(2):283-288.

Yang Renchao,Fan Aiping,Han Zuozhen,et al.Diagenesis of sandstone in the Majiashan-Xiaojianzi oilfield,Ordos basin and its effect on reservoirs[J].Geology in China,2007,34(2):283-288.

[28]應(yīng)鳳祥,何東博,龍玉梅,等.SY/T 5477-2003,碎屑巖成巖階段劃分[S].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

Ying Fengxiang,He Dongbo,Long Yumei,et al.SY/T 5477-2003,The division of diagenetic stages in clastic rocks[S].Beijing:Petroleum Industry Press,2003.

[29]陳彥華,劉鶯.成巖相：儲集體預(yù)測的新途徑[J].石油實驗地質(zhì),1994,16(3):274-281.

Chen Yanhua,Liu Ying.Diagenetic facies:A new approach to the predict ion of reservoir rocks[J].Petroleum Geology and Experiment,1994,16(3):274-281.

[30]李曉清,郭勤濤,丘東洲.濰北油田儲層的成巖作用及成巖相劃分[J].沉積與特提斯地質(zhì),2001,21(4):28-33.

Li Xiaoqing,Guo Qintao,Qiu Dongzhou.Diagenesis and division of diagenetic phases of the reservoirs in the North Weifang oil field[J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology,2001, 21(4):28-33.

[31]鄒才能,陶士振,周慧,等.成巖相的形成、分類與定量評價方法[J].石油勘探與開發(fā),2008,35(5):526-540.

Zou Caineng,Tao Shizhen,Zhou Hui,et al.Genesis,classification and evaluation method of diagenetic facies[J].Petroleum Exploration and Development,2008,35(5):526-540.

[32]蘭葉芳,鄧秀芹,程黨性,等.鄂爾多斯盆地華慶地區(qū)長6油層組砂巖成巖相及儲層質(zhì)量評價[J].巖石礦物學(xué)雜志,2014,33(1):51-63.

Lan Yefang,Deng Xiuqin,Cheng Dangxing,et al.Diagenetic facies and reservoir quality evaluation of Chang 6 sandstone reservoir in the upper Triassic Yanchang Formation of Huaqing area,Ordos Basin[J].Acta Petrologica et Mineralogica,2014,33(1):51-63.

(編輯徐文明)

Diagenesis and favorable diagenetic facies of the eighth member

of Yanchang Formation in Maling area, the Ordos Basin

Chen Dayou1, Zhu Yushuang1, Zhang Jiaosheng2, Du Shouli2, Sang Shizhe3, Li Chao2, Liu Ping2

(1.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics(NorthwestUniversity),GeologyDepartment,NorthwestUniversity,Xi’an,

Shaanxi710069,China; 2.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,ChangqingOilfieldCompany,CNPC,Xi’an,

Abstract:Conventional section, cast section, X-ray analysis, cathode luminescence and SEM samples were used to study the diagenesis of the eighth member of Yanchang Formation (Chang8) in Maling area of the Ordos Basin, analyze its effects on reservoirs, divide diagenetic facies, and to forecast favorable diagenetic facies. The Chang8 reservoir in the study area has experienced various diagenetic effects such as compaction, cementation, dissolution and metasomatism. Compaction and ferruginous carbonate cementation in the late diagenetic phase reduced the sandstone porosity and the permeability of the reservoir, while dissolution produced a lot of secondary dissolved pores and improved permeablility. According to diagenetic functions and pore types, the sandstone reservoirs in the study area were divided into five diagenetic facies including strongly-dissolved residual inter-granular pores + dissolution pores, weakly-cemented residual inter-granular pores, clay mineral cementation, carbonate cementation, and strong compaction, among which the first two facies are favorable for reservoir development.

Key words:diagenesis; diagenetic facies; eighth member of Yanchang Formation; Maling area; Ordos Basin

基金項目：國家科技重大專項(2008ZX05013-005)和西北大學(xué)研究生自主創(chuàng)新項目(YZZ13012)資助。

作者簡介：陳大友(1987—)，男，博士研究生，從事油氣田地質(zhì)與開發(fā)研究。E-mail:dychenhn@126.com。

收稿日期：2015-06-20；

修訂日期：2015-10-10。

d OiShaanxi 710018, China; 3. Seconl Production Plant, Changqing Oil Field Company, CNPC, Qingcheng, Gansu 745100, China)

中圖分類號：TE122.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-6112(2015)06-0721-08doi：10.11781/sysydz201506721