鄂爾多斯盆地馬嶺油田延長組長8儲層特征及影響因素分析

高淑梅，陳 娟，胡 劍，范紹雷，范希良

(中油長慶油田分公司，陜西 西安 710018)

引 言

馬嶺油田位于鄂爾多斯盆地天環坳陷一級構造單元內，行政區屬于甘肅省環縣、慶城縣境內，含油層主要為中生界三疊系延長組和侏羅系延安組地層，20世紀80至90年代發現了侏羅系油藏并進行了規模開發。近年來，隨著勘探開發程度的不斷深入，發現了較為整裝的三疊系延長組長8油藏，是長慶油田實施“深層勘探”的重要成果之一。

在綜合分析該區巖心、錄井、測井及化驗資料的基礎上，對長8儲層巖石學、孔隙結構、儲層物性特征及其影響因素進行了系統分析與研究，為該類儲層綜合評價和篩選相對高孔高滲的有利開發區提供了地質依據。

1 沉積背景

鄂爾多斯盆地中生界三疊系主要發育陸相拗陷湖盆沉積，而長8沉積期，盆地構造特征主要表現為平緩的西傾單斜，坡度不足0.5°，發育淺水三角洲沉積體系［1］。馬嶺油田長8油層組為該區發育的陸相湖泊三角洲沉積體系，其沉積受西南、西部和西北等多物源體系影響，主要發育辮狀河三角洲沉積，沉積水體深度主要在10～15 m以下，發育炭質泥巖、暗色泥巖和薄煤線，大型植物莖葉化石和植物根須保存完好，可見生物擾動形成的垂直蟲孔，大量水動力強弱變化形成的沖刷面，同時各種交錯層理、平行層理、水平層理也較為常見。

2 儲層特征

2.1 儲層巖石學特征

通過對區內35口井287塊樣品的測試資料進行分析表明，馬嶺油田長8組巖石類型主要為巖屑長石砂巖，其次為長石巖屑砂巖，含少量的巖屑砂巖。碎屑成分中長石含量為32.1%，石英含量為28.5%，巖屑含量為26.8%，長石、石英、巖屑的比例接近于1∶1∶1，巖屑以中基性噴發巖巖屑、中淺變質巖屑(如千枚巖等)為主，并含有豐富的云母碎片。砂巖粒度較細，主要以細—中粒為主，分選和磨圓度差別較大，特別是厚層砂巖，碎屑分選中等，但磨圓較差，主要為次棱角狀—棱角狀，為典型的“懸移載荷”搬運。支撐類型以顆粒支撐為主，也有雜基支撐結構，主要為接觸—孔隙式膠結。

該區砂巖填隙物主要有高嶺石、綠泥石、方解石以及硅質等，填隙物含量介于13.5% ～16.4%。但不同部位的膠結物類型及含量有所差別的，且填隙物的差別影響儲層的成巖作用，進而影響儲層的物性特征。

2.2 儲集空間類型

通過對馬嶺油田長8砂巖儲層的鑄體薄片、掃描電鏡及壓汞資料分析表明，長8儲層孔隙類型復雜，按照孔隙的成因、大小及形態，可將其歸納為粒間孔隙、粒間溶孔、組分內孔隙和裂縫孔隙4種類型。其中，殘余的原生粒間孔和次生長石溶孔為長8油層的主要儲集空間。儲層平均面孔率為2.18%，粒間孔平均為1.01%，長石溶孔為0.99%(圖1)，分別占總面孔率的46.33%和45.41%，發育少量巖屑溶孔(0.13%)。

長8儲集巖室內壓汞曲線特征多為偏粗歪度—細歪度，平均排驅壓力為1.2 MPa，中值壓力為4.9 MPa，中值半徑為 0.15 μm，分選系數為1.69，變異系數為0.17，平均最大進汞飽和度為74.9%，平均退汞效率為25.8%，屬于小孔微細喉孔隙結構。

2.3 儲層物性特征

通過對區內83口井276塊樣品物性資料進行分析表明，長8儲層孔隙度集中分布在6.5% ～16.2%，平均為10.3%，滲透率集中分布在0.10×10－3～11.95 ×10－3μm2，平均為0.72 ×10－3μm2。

3 影響儲層物性的因素

3.1 沉積相對儲層物性的影響

沉積相是儲層發育的基礎，對儲層物性及時空展布規律具有明顯的控制作用［2］。研究區長8油層組主要發育三角洲前緣亞相沉積，其沉積微相可以進一步細分為水下分流河道、河口壩、決口扇、分流間灣及前緣席狀砂等。優勢沉積微相為水下分流河道，其砂體發育面積廣、厚度大，孔隙度和滲透率較高(表1)，平均孔隙度和平均滲透率分別為9.89%和0.86 ×10－3μm2，是最有利的油氣儲集砂體;其次為河口砂壩，平均孔隙度和滲透率分別為9.77%和0.73 ×10－3μm2，屬于相對有利的油氣儲集砂體;三角洲內前緣席狀砂和水下決口扇砂體孔隙度和滲透率普遍很低，不利于儲層發育(表1)。

表1 沉積微相與儲層物性關系

統計研究區長8油層砂地比和儲層物性關系 可以發現，兩者呈正相關關系，砂地比越大，越靠近主河道，儲層物性越好。同時，儲層物性受沉積微相控制作用明顯(圖2)，也說明沉積相對儲層物性有明顯影響。

3.2 成巖作用對儲層物性的影響

馬嶺地區長8油層組經歷了壓實、膠結、溶蝕等多種成巖作用，影響著儲層物性的變化趨勢，直接影響了儲集砂巖的物性。

3.2.1 壓實作用對儲層的影響

壓實作用是一種物理成巖作用，在沉積物埋藏的早期階段表現得比較明顯，是碎屑巖固化成巖。壓實作用的強度主要與儲層的礦物成分有關，一般而言，石英顆粒的抗壓能力最強，長石次之，巖屑的抗壓強度最小［3］。研究區儲層中巖屑、長石含量普遍較高，長石平均含量為32.1%，巖屑平均含量為26.8%，儲層抗壓實能力較差，儲層埋藏較深，經歷了中等強度的壓實作用，顆粒之間以線接觸、點—線接觸為主，甚至出現凹凸接觸和縫合線接觸。抗壓強度較低的巖屑、長石含量高和中等壓實強度為研究區低孔低滲的主要特征。

圖2 馬嶺長8儲層砂地比和儲層物性關系

3.2.2 膠結作用對儲層的影響

在沉積物埋藏的初期，適當含量的化學膠結物可以起到支撐碎屑顆粒骨架的作用，可以減弱壓實作用的影響;在沉積物埋藏后期，在合適的孔隙流體、環境介質作用下，部分膠結物發生溶蝕作用，增加了儲層的次生孔縫，提高了巖石的孔隙度。但是，當膠結物含量超過一定量時，會嚴重堵塞砂巖的原生孔隙，使得儲層物性明顯降低。

根據研究區長8砂巖的鏡下統計分析結果表明，長8儲層碳酸鹽膠結物與儲集滲透率呈負相關關系，隨著碳酸鹽膠結物含量的增加，儲層滲透率明顯減小(圖3)。自生黏土礦物(綠泥石)對儲層物性變化趨勢則表現出雙重性，一方面堵塞孔隙造成儲層滲透率下降，同時吸附原油，造成原油流動能力降低［4］;另一方面，綠泥石環邊形成后，巖石骨架顆粒間的相對位置更加穩定，能夠減弱由壓實作用引起的孔隙減少，較好地保存了原生粒間孔隙［5］。

圖3 馬嶺長8碳酸鹽膠結物與滲透率關系

3.2.3 溶蝕作用對儲層的影響

在一定的成巖環境中，碎屑巖中的顆粒、雜基、膠結物、自生礦物等都可以發生一定的溶蝕作用，是造成研究區碎屑巖儲層次生孔隙發育的最主要成巖作用［6］。鄂爾多斯盆地長8砂巖緊鄰長7生油巖，油氣水活動非常活躍，為砂巖儲層發生溶蝕作用創造了有利條件。在研究區長8段砂巖中，主要以長石溶蝕為主，碳酸鹽膠結物溶蝕很少，溶蝕孔隙作為主要的儲集空間，含量僅次于粒間孔。研究表明，研究區長石溶孔和滲透率之間有較好的正相關關系，證明了次生孔隙能有效地改善長8段儲集層物性。

3.3 構造作用對儲層物性的影響

構造作用一方面加劇了儲層的壓實程度;另一方面使得脆性巖石破裂，形成裂縫。研究區多見構造成因的裂縫，雖然主要孔隙類型為粒間孔和長石溶孔，但是裂縫作為油氣運移的通道，在一定程度上增強了儲層的儲集和疏導能力［7］。

4 結論

(1)研究區長8油層組主要為陸相湖泊三角洲沉積，同時三角洲前緣亞相最為發育。其中，水下分流河道微相砂體是研究區的骨架砂體，也是最有利的含油儲集砂體。

(2)研究區長8儲層巖石類型主要為巖屑長石砂巖，其次為長石巖屑砂巖，含少量的巖屑砂巖。填隙物主要有高嶺石、綠泥石、方解石以及硅質等，硅質膠結物含量較低。

(3)研究區長8儲層屬于典型的低孔低滲儲層，影響儲層物性的主要因素有沉積相、成巖作用和構造作用。其中沉積相是控制儲層物性的關鍵，對儲層物性及時空展布規律具有明顯的控制作用，越靠近主河道、儲層物性越好;成巖作用對儲層物性有重要影響，不同類型的成巖作用對儲層物性影響不同，通常情況下，壓實和膠結作用使儲層物性變差，溶蝕作用會改善儲層物性;構造作用可使脆性巖石破裂形成裂縫，改善儲層的滲流能力。

［1］何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣［M］.北京:石油工業出版社，2003:77－105.

［2］趙虹，黨永潮，等.安塞油田延長組儲集層特征及物性影響因素分析［J］.地球科學與環境學報，2005，27(4):45－48.

［3］王勇，等.鄂爾多斯盆地宜川—旬邑地區長八段儲層特征及成巖作用［J］.大慶石油地質與開發，2008，27(3):39－43.

［4］高淑梅，范紹雷，等.鄂爾多斯盆地低滲透儲層黏土礦物分析［J］.特種油氣藏，2009，16(3):15－17.

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［7］高輝，等.鄂爾多斯盆地合水地區長8儲層特低滲透成因分析與評價［J］.地質科技情報，2008，27(5):71－76.