劉飛飛

（1．西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 716000；2. 延長(zhǎng)石油集團(tuán)油氣勘探公司）

直羅油田北部延安組延9段儲(chǔ)層特征

劉飛飛1,2

（1．西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 716000；2. 延長(zhǎng)石油集團(tuán)油氣勘探公司）

通過(guò)巖心觀察、巖石薄片鑒定、掃描電鏡、壓汞試驗(yàn)等測(cè)試技術(shù)，對(duì)直羅油田延安組延 9段儲(chǔ)層特征及其非均質(zhì)性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，延9段巖石類型主要為灰色、灰綠色、灰褐色長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖，砂巖的分選中等～好，磨圓度多為次圓、次棱～次圓狀；顆粒之間以線、點(diǎn)–線接觸為主，局部可見點(diǎn)接觸和凹凸接觸，多為顆粒支撐；孔隙類型主要包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、剩余粒間孔和鑄?？祝缀斫Y(jié)構(gòu)為中孔中喉型和中小孔細(xì)喉型；延9段屬于中孔隙度、中–低滲透率儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性較好。

直羅油田；延安組；儲(chǔ)層特征；孔隙微觀特性

研究區(qū)構(gòu)造位置位于陜北斜坡的東南部，區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)為低緩的西傾單斜，局部發(fā)育小型鼻狀構(gòu)造，本區(qū)目的層（中生界–古生界）內(nèi)無(wú)區(qū)域斷裂。在勘探開發(fā)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)延安組只殘存延6以下地層（即延7+8，9，10等）。在鄂爾多斯盆地內(nèi)，除中生界延長(zhǎng)組外，侏羅系延安組也是最重要含油氣層[1–3]。本文在前人研究的基礎(chǔ)上針對(duì)延安組延9段儲(chǔ)層特征進(jìn)行分析。

1 巖石學(xué)特征

研究區(qū)巖石類型以灰色、灰綠色長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖為主，碎屑成分主要包括石英、長(zhǎng)石、巖屑、云母等，填隙物中膠結(jié)物（包括高嶺石、綠泥石、伊利石、碳酸鹽膠結(jié)物、硅質(zhì)、黃鐵礦等）含量較高，一般可達(dá)10%左右，較少含雜基。延9段石英、長(zhǎng)石平均含量分別達(dá)61.84%和21.21%（圖1，表1），巖屑含量為12.7%～19.9%，平均為16.74%。

根據(jù)X射線衍射全礦物定量分析結(jié)果，本區(qū)黏土礦物含量中高嶺石含量較高，為9%～56%，平均高達(dá)37.7%；綠泥石含量變化大，在張?jiān)u2井區(qū)中含量高達(dá)72%，平均含量為27.3%；伊/蒙間層含量為11%～36%，平均含量為21.6%；伊利石含量為13.7%。

表1 直羅油田北部延9段碎屑巖碎屑組分統(tǒng)計(jì)

通過(guò)膠結(jié)物種類和含量分析可以看出，研究區(qū)延9油層組膠結(jié)物以方解石（圖2）、高嶺石、綠泥石和石英為主，白云石、鐵白云石和菱鐵礦和黃鐵礦膠結(jié)物含量較低。

圖1 直羅油田北部延安組延9段砂巖三角分類

圖2 延9油層組膠結(jié)物鏡下照片

根據(jù)延 9段粒度特征統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)延安組延 9段砂巖主要為細(xì)粒砂巖（表2），細(xì)砂占65.03%，結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為顆粒粒徑一般為0.05～0.45 mm，分選中等～好，磨圓度多為次圓、次圓～次棱狀，顆粒之間以點(diǎn)–線、線接觸為主，膠結(jié)類型以薄膜–孔隙式膠結(jié)、薄膜式膠結(jié)占主要地位。

表2 馬蓮溝–八卦寺地區(qū)延安組儲(chǔ)層粒度特征統(tǒng)計(jì)

2 孔隙特征

2.1 孔隙類型

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)延9段儲(chǔ)層巖石鑄體薄片、掃描電鏡分析，按儲(chǔ)層孔隙大小可分為大孔、中孔、小孔或微孔，按成因可分為原生孔隙、次生孔隙和微裂縫三大類[4–5]。本區(qū)延9儲(chǔ)層孔隙類型以粒間溶孔為主（占79.23%），其次為剩余粒間孔（12.67%），粒內(nèi)溶孔（7.46%），含極少量鑄?？祝?.63%）。

2.1.1 原生孔隙

原生孔隙是在沉積形成之后沒有遭受過(guò)溶蝕或膠結(jié)等重大成巖作用改造的孔隙，包括粒間孔隙和雜基內(nèi)微孔隙兩類。粒間空隙包括原生粒間孔隙和殘余粒間孔隙，殘余粒間孔隙在研究區(qū)較少。雜基內(nèi)微孔隙在區(qū)內(nèi)延安組中不常見，一般出現(xiàn)在伊利石、綠泥石、蒙脫石基質(zhì)與泥質(zhì)巖屑、蝕變火山巖中，孔徑一般小于0.001 mm。這類孔隙可為粒間孔隙不發(fā)育的低滲透砂巖儲(chǔ)層提供一定數(shù)量的孔隙度。

2.1.2 次生孔隙

（1）溶蝕粒間孔隙。指砂巖中的殘余粒間孔隙在成巖過(guò)程中因部分碎屑和填隙物發(fā)生溶解而被改造擴(kuò)大形成的溶蝕型次生孔隙，此類孔隙是研究區(qū)儲(chǔ)集層的一種主要孔隙類型。溶解組分主要為方解石、長(zhǎng)石，此外有巖屑、云母、綠泥石化碎屑和黏土礦物。被溶蝕的顆粒邊緣極不規(guī)則，呈港灣狀，這類孔隙有好的連通性。延 9的溶蝕孔隙占總孔隙的86.69%，這類孔隙可大大改善儲(chǔ)層物性條件。

（2）溶蝕粒內(nèi)孔隙。主要是在酸性水介質(zhì)中，沿長(zhǎng)石解理和雙晶面選擇性溶蝕和由巖屑中不穩(wěn)定組分溶蝕而成的孔隙，系顆粒本身發(fā)生部分溶解形成，或顆粒被交代后交代物局部或全部溶解形成。孔隙大小不等，形態(tài)不規(guī)則，邊緣為臺(tái)階狀或港灣狀。

（3）鑄模孔隙。研究區(qū)砂巖中有長(zhǎng)石鑄模孔，分布有限，不是主要孔隙類型。常見砂巖中長(zhǎng)石碎屑發(fā)生溶解、包圍長(zhǎng)石的綠泥石膜。

（4）自生礦物晶間微孔隙。主要有自生高嶺石晶間微孔隙、自生綠泥石晶間微孔隙和自生伊利石、伊/蒙混層晶間微孔隙，并且具有一定連通性。

2.2 儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

2.2.1 孔喉結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)對(duì)延9段巖心樣品的常規(guī)壓汞測(cè)試分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，其孔喉結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如表3，根據(jù)孔隙半徑中值，可分為特大孔道（≥25 μm）、大孔道（15～25 μm）、中孔道（5～15 μm）和小孔道（＜5 μm）；依據(jù)平均喉道半徑的大小可將儲(chǔ)層喉道分為粗喉（≥50 μm）、中喉（10～50 μm）、較細(xì)喉（5～10 μ m）、細(xì)喉（＜5 μm）。延 9段孔喉結(jié)構(gòu)為中孔中喉型、中小孔細(xì)喉型。

表3 研究區(qū)延9段砂巖孔喉結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

2.2.2 孔喉分布特征

根據(jù)張?jiān)u2井及張119井巖心樣品的壓汞測(cè)試得出的孔喉結(jié)構(gòu)特征、毛管壓力曲線及孔隙度–滲透率貢獻(xiàn)圖可以看出，本區(qū)延安組延9段儲(chǔ)層排驅(qū)壓力低，進(jìn)汞飽和度大，退汞率低，反映了巖樣的物性較好，孔喉分選中等，孔隙連通性好。延9段孔喉分布類型主要有：

（1）單峰正偏態(tài)細(xì)孔喉型（圖3）。單峰且偏向粗孔喉一邊，屬于物性較好的一類，是本區(qū)延9段儲(chǔ)層中較常見的孔喉分布類型。

（2）多峰分散型（圖4）。其特征表現(xiàn)為無(wú)優(yōu)勢(shì)孔喉峰值，多見兩個(gè)寬緩的峰態(tài)，造成此類特征的原因是兩期成巖作用（壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用及破裂作用等）導(dǎo)致的次生孔隙（鑄?？准叭芪g孔等）的分布[6]。

圖3 單峰正偏態(tài)細(xì)孔喉型

圖4 多峰分散孔喉型

3 儲(chǔ)層物性特征

3.1 儲(chǔ)層物性分布

根據(jù)本區(qū)延9段7口井119個(gè)巖心樣品的常規(guī)物性分析資料統(tǒng)計(jì)可知，延9段砂巖孔隙度主要為16%～19%，平均孔隙度為17.18%；滲透率為0.57×10–3～220.3×10–3μm2，平均 47.35×10–3μm2（圖5），儲(chǔ)層物性較好。成巖作用（壓實(shí)、壓溶、自生礦物充填膠結(jié)等作用）對(duì)儲(chǔ)層物性有復(fù)雜影響[7–11]。

3.2 孔、滲平面展布特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)延安組延9油層組各小層物性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成了各小層孔隙度和滲透率等值線圖（圖6～9），從圖中可以看出，砂體的主體部位孔隙度和滲透率值較高，在主砂體的翼部，隨著砂體厚度的降低，孔隙度及滲透率值較低，并呈現(xiàn)一定的方向性。高孔、高滲帶一般處于河道或水下分流河道，而處于分流河道間灣及泛濫平原的砂體則由于粒度較細(xì)、泥質(zhì)及碎屑云母含量較高，物性相對(duì)較差，油層不發(fā)育。沉積期主要為三角洲相沉積中的三角洲前緣亞相沉積，其沉積微相展布特征表現(xiàn)為分流河道沉積、分流間灣以及水下天然堤沉積，沉積方面的因素（碎屑組分、砂巖粒度、分選性、磨圓度等）對(duì)延9段儲(chǔ)層物性的因素有一定影響。

圖5 延9段物性分布直方圖

圖6 延92孔隙度等值線

圖7 延92滲透率等值線

3.3 孔隙度與滲透率關(guān)系

研究區(qū)延9段孔隙度和滲透率之間具有一定的正相關(guān)性（圖10），但相關(guān)系數(shù)不大，滲透率為10×10–3μm2的砂巖所對(duì)應(yīng)的孔隙度大多大于 14%。相關(guān)系數(shù)不大說(shuō)明受多重地質(zhì)綜合因素影響，孔隙度和滲透率的變化具有不完全相同的演化軌跡。

4 結(jié)論

（1） 直羅油田北部延安組延 9段巖石類型主要為長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖，黏土礦物含量中高嶺石含量較高，砂巖的成分成熟度較高，結(jié)構(gòu)成熟度中等，磨圓度多為次圓、次圓次～棱狀，分選中等～好。

（2） 通過(guò) 119個(gè)樣品的物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，延9段砂巖屬于中孔、中低滲透率儲(chǔ)層，儲(chǔ)層物性較好。

（3） 延 9砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)層微觀特性為中孔中喉型、中小孔細(xì)喉型，并呈兩種孔喉分布類型。

（4）研究區(qū)延安組儲(chǔ)層孔隙類型主要包括以粒間溶孔為主（79.23%），其次為粒內(nèi)溶孔、剩余粒間孔和鑄?？住?/p>

（5）孔隙度和滲透率之間具有一定的正相關(guān)性，同時(shí)孔隙度和滲透率的變化受多重地質(zhì)綜合因素影響。

圖8 延91孔隙度等值線

圖9 延91滲透率等值線

圖10 延9段孔隙度、滲透率關(guān)系

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TE125.1

A

1673–8217（2017）06–0031–05

2017–05–19

劉飛飛，工程師，1986年生，2009年畢業(yè)于西安石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)從事地質(zhì)錄井工作。

王金旗