武渝 張家騛

陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院 陜西 西安 710065

W井區(qū)位于鄂爾多斯盆地二級(jí)構(gòu)造伊陜斜坡的中西部，構(gòu)造整體呈現(xiàn)為一平緩的西傾單斜，局部可見低幅鼻隆構(gòu)造，少有幅度較大、圈閉良好的背斜構(gòu)造[1]。W井區(qū)尚未開發(fā)，將是未來的重點(diǎn)建產(chǎn)區(qū)，區(qū)內(nèi)下古生界馬家溝組儲(chǔ)層地質(zhì)儲(chǔ)量豐富，前景良好，開展下古生界馬家溝組儲(chǔ)層特征研究對(duì)于延安氣田的增儲(chǔ)上產(chǎn)具有重要意義。

1 沉積特征

W井區(qū)下古生界馬家溝組馬五期古地理環(huán)境主要位于慶陽古陸隆起的環(huán)陸云坪，屬碳酸鹽高水位域沉積模式中陸棚上的臺(tái)地相沉積[2]，主要是發(fā)育蒸發(fā)臺(tái)地亞相、局限臺(tái)地亞相和開闊臺(tái)地亞相。

（1）臺(tái)地蒸發(fā)相：僅有正常海水偶然性的注入，因經(jīng)常暴露或者氣侯干旱，可見潮上帶及潮間云坪、泥云坪、云泥坪、含膏云坪等微相。沉積構(gòu)造以淺水暴露標(biāo)志為主，有結(jié)核、泥裂、鳥眼、垂直蟲孔、膏鹽假晶、鹽溶垮塌角礫和石膏團(tuán)塊等，生物化石較為稀少，垂向上常形成向上變淺、變薄和變咸的沉積特點(diǎn)，其中硬石膏結(jié)核及白云巖相易受表生淡水淋浴作用溶蝕改造形成大量膏?？?，成為溶蝕孔洞的雛形，隨著大氣淡水淋慮的進(jìn)一步作用，沿先期形成的孔隙及裂縫等通道形成溶蝕孔洞及晶間溶孔等，成為儲(chǔ)集性相對(duì)較好的有效儲(chǔ)層。硬石膏結(jié)核及白云巖相為優(yōu)勢(shì)相帶，并決定了儲(chǔ)層的分布和發(fā)育程度，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）局限臺(tái)地相：海水流動(dòng)較為局限，處于透光帶內(nèi)。主要發(fā)育白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、顆?；?guī)r及藻粘結(jié)巖等，早期成巖膠結(jié)物普遍，生物群為淺水生物群、海洋植物。發(fā)育云坪、顆粒灘、灰云坪、藻云坪等微相，其中顆粒灘相和白云坪相沉積控制晶間孔儲(chǔ)層發(fā)育，經(jīng)后期白云石化作用形成粗粉晶結(jié)構(gòu)的白云巖，多發(fā)育為有效的晶間孔儲(chǔ)層。具有顆粒和架狀結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r在成巖過程中優(yōu)先白云石化，經(jīng)巖溶作用改造后可形成晶間孔和晶間溶孔型儲(chǔ)層，這是馬五5亞段天然氣成藏的主要儲(chǔ)集空間。

（3）開闊臺(tái)地相：與開闊海連通良好，正常浪基面之上。發(fā)育泥晶灰?guī)r、粒泥灰?guī)r、泥晶顆粒灰?guī)r及亮晶顆?；?guī)r?？梢姶笾行蛯永?，生物群為藻類、有孔蟲及雙殼類等淺水底棲生物，發(fā)育灰坪，云灰坪微相，常見于馬五5亞段。

2 古地貌特征

鄂爾多斯盆地裸露風(fēng)化期的古地形整體為中間高東西低，前人研究表明：東部為匯水中心，古水流由西向東呈放射狀向匯水中心排泄[3]。受地層分布、巖性、古構(gòu)造、古地理環(huán)境及古水動(dòng)力場(chǎng)等多種因素制約，形成了形態(tài)多樣的古巖溶地貌形態(tài)，導(dǎo)致空間上（平面、剖面）巖溶作用的差異，并影響儲(chǔ)層儲(chǔ)集性。

W井區(qū)緊鄰靖邊氣田，位于其西南部，主要處于巖溶高地和巖溶斜坡的轉(zhuǎn)換地帶[4]。巖溶斜坡帶古巖溶作用強(qiáng)烈，水平潛流和垂直滲流巖溶作用均發(fā)育，溶蝕孔洞發(fā)育，儲(chǔ)層物性好，出露層位以馬五1+2亞段為主，試氣獲得穩(wěn)定氣流。古巖溶高地地區(qū)鄰近奧陶紀(jì)中央古隆起，由于構(gòu)造抬升較強(qiáng)烈，導(dǎo)致奧陶系頂部地層剝蝕嚴(yán)重，致使馬五1、馬五2和馬五3等上部層位剝蝕較多，研究區(qū)向西、北、南出露層位逐漸變老，馬五41、馬五5在局部地區(qū)形成有效氣藏，巖溶高地邊界巖溶作用強(qiáng)烈，溶蝕作用強(qiáng)烈，是儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)。

W井區(qū)古地貌進(jìn)一步又劃分出臺(tái)地、階坪、殘丘。巖溶斜坡僅在研究區(qū)東部小范圍分布，其進(jìn)一步又劃分出洼地。

3 儲(chǔ)層特征

W井區(qū)儲(chǔ)層巖性類型是多樣的，有白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r和灰?guī)r，含少量泥質(zhì)灰質(zhì)白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r和膏鹽巖。根據(jù)薄片資料統(tǒng)計(jì)分析，礦物組成以白云石為主，含量為0%～99%，平均為80.84%，其次為方解石，含量為0%～97%，平均為12.85%，泥質(zhì)含量為0%～20%，平均為3.55%，其它如黃鐵礦、石膏、硅質(zhì)、伊利石和石英等含量較少，平均含量不足1%。

W井區(qū)馬家溝組白云巖儲(chǔ)層儲(chǔ)層經(jīng)歷了層間巖溶、風(fēng)化殼巖溶及縫洞系巖溶的改造，最終形成十分復(fù)雜的孔喉網(wǎng)絡(luò)。本區(qū)儲(chǔ)層主要有以晶間孔、晶間溶孔為主，鑄模孔、溶孔溶洞等也有發(fā)育。

馬五1+2亞段平均排驅(qū)壓力2.25MPa；平均喉道半徑為0.13～6.21μm，均值1.86μm，平均喉道分選系數(shù)0.18；平均最大進(jìn)汞飽和度 50.23%，馬五1+2亞段白云巖儲(chǔ)層孔喉半徑變化范圍較大，分選較差，孔喉連通性亦差。

馬五4亞段平均排驅(qū)壓力5.74MPa；平均喉道半徑為0.01～4.25μm，均值1.40μm，平均喉道分選系數(shù)0.81；平均變異系數(shù)0.18，平均最大進(jìn)汞飽和度41.20%，馬五4亞段白云巖儲(chǔ)層孔喉半徑變化范圍較大，但整體偏小，分選較好，孔喉連通性較好。

馬五5亞段平均排驅(qū)壓力12.41MPa；平均喉道半徑為0.05～0.80μm，均值0.28μm，平均喉道分選系數(shù)0.91；平均最大進(jìn)汞飽和度 62.70%，馬五5亞段白云巖儲(chǔ)層孔喉半徑變化范圍較大，但整體偏小，分選較好，孔喉連通性較差。

根據(jù)《碳酸鹽巖成巖階段劃分》SY/T 5478-2003，W井區(qū)馬家溝組沉積環(huán)境為蒸發(fā)-局限臺(tái)地相，儲(chǔ)層經(jīng)歷了準(zhǔn)同生成巖階段→早表生大氣淡水成巖階段→近地表淺埋藏成巖階段→風(fēng)化殼大氣淡水成巖階段→淺埋藏成巖階段→深埋藏成巖階段共6個(gè)成巖演化階段。早表生大氣淡水環(huán)境下的溶解作用形成了溶蝕孔洞的雛形，風(fēng)化殼大氣淡水環(huán)境下的溶解作用使之進(jìn)一步被改造，多種成巖環(huán)境下的多期充填作用最終使溶蝕孔洞定型。不同的成巖作用對(duì)次生孔隙形成與演化的影響決定了儲(chǔ)層的最終物性，其中溶蝕作用和白云石化作用對(duì)于次生孔隙的形成具有建設(shè)性。

馬五1+2亞段碳酸鹽巖儲(chǔ)層巖心分析孔隙度分布范圍為0.47%～17.49%，均值3.23%；巖心分析滲透率分布范圍為0.01～17.91mD，均值0.65mD（圖1）。馬五4亞段碳酸鹽巖儲(chǔ)層巖心分析孔隙度分布范圍為0.19%～10.55%，均值2.32%；巖心分析滲透率分布范圍為0.001～8.42mD，均值0.18 mD（圖2）。馬五5亞段碳酸鹽巖儲(chǔ)層巖心分析孔隙度分布范圍為0.31%～13.63%，均值3.25%；巖心分析滲透率分布范圍為0.002～23.37mD，均值0.39mD（圖3）。

圖1 馬五1+2亞段儲(chǔ)集層物性分布直方圖

圖2 馬五4亞段儲(chǔ)集層物性分布直方圖

圖3 馬五5亞段儲(chǔ)集層物性分布直方圖

4 結(jié)束語

W井區(qū)下古生界馬家溝組馬五段主要發(fā)育蒸發(fā)臺(tái)地亞相、局限臺(tái)地亞相和開闊臺(tái)地亞相，儲(chǔ)層發(fā)育的有利微相是含膏云坪、硬石膏結(jié)核白云巖坪、云坪、顆粒灘相。W井區(qū)緊鄰靖邊氣田，位于其西南部，主要處于巖溶高地和巖溶斜坡轉(zhuǎn)換地帶，巖溶作用強(qiáng)烈，溶蝕作用強(qiáng)烈，是儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)。W井區(qū)馬五段儲(chǔ)層巖性以白云巖為主，孔隙類型以晶間孔、晶間溶孔為主，鑄模孔、溶孔溶洞等也有發(fā)育。