馬嶺地區P89井區三疊系延長組長7油藏儲層孔隙結構特征研究

王勝華，朱曉燕，馮春艷，李文偉

（長慶油田分公司第二采油廠，慶陽 745100）

近年來，長慶油田對鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7油層組致密油藏進行了開發試驗，并取得了較好的效果。因此長7油層組有望成為今后長慶油田增儲建產的重要接替層系。眾多研究成果表明，儲層微觀結構與滲流特征是影響產能的重要因素，但目前針對盆地內延長組長7油層組儲層微觀孔隙結構及滲流特征的研究還缺乏系統性。為此，這里以鄂爾多斯盆地馬嶺地區P89井區延長組長7油藏為例（圖1、圖2），著重對其儲層孔隙結構進行了詳細地研究，明確長7油藏儲層巖礦特征、微觀結構特征，為長7致密砂巖油藏的大規模開發，做好了準備。

1 儲層巖石學特征［1－4］

通過鉆井巖心觀察、顯微薄片及鑄體薄片鑒定，可以看出：馬嶺地區P89井區構成長7油層組儲層的巖石類型巖性，主要為灰色、褐灰色、灰褐色細粒－中粒長石砂巖、巖屑長石砂巖和少量的長石巖屑砂巖。砂巖顆粒組分主要為：石英在43.0%～50.0%之間，平均為46.25%；長石在16.0% ～31.0%之間，平均為26.21%；巖屑在6.0% ～23.0%之間，平均為9.27%；云母在0.5%～4.0%之間，平均為2.02%。巖屑主要由變質巖屑、沉積巖屑及火成巖組成。

填隙物含量為 13.5% ～20.5%，平 均 為15.81%，主要有綠泥石、方解石、鐵方解石、鐵白云石、自生石英、自生長石。其中膠結物含量在13.5%～17.5%，平均為14.5%，主要由碳酸鹽礦物組成，以方解石、鐵方解石、鐵白云石為主，白云石含量較少，綠泥石微量，局部含量達到3.5%；雜基含量較少，以泥質為主，一般含量均小于3.00%，泥質主要由綠泥石及伊利石組成。

圖1 研究區區域位置圖Fig.1 The regional location of the study area

圖2 研究區長7油層組沉積綜合柱狀圖Fig.2 The deposition integrated histogram of Chang7oil group

2 孔隙類型［4－9］

通過顯微薄片及鑄體薄片觀察、統計，馬嶺地區P89井區長7油層組儲集砂巖中的孔隙類型主要有：溶蝕孔隙（包括：粒間溶孔、粒內溶孔和微溶孔）、殘余粒間孔隙以及微裂縫等（圖3）。面孔率一般在0.10%～1.55%之間，平均為0.66%，其中粒間溶孔與粒內溶孔在總孔隙中占63%～89%，平均達78.87%，微溶孔含量較高，微溶孔及殘余粒間孔含量在總孔隙中占11%～26%，平均為19.17%，這四類孔隙平均占到總孔隙的98.04%左右。此外局部地區較常見微裂縫發育。

圖3 馬嶺地區P89井區長7儲層孔隙類型分布情況Fig.3 The distribution of pore types of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

2.1 粒間溶孔

溶蝕粒間孔是溶蝕粒間孔隙是馬嶺地區P89井區長7油層組儲集砂巖中的主要孔隙類型，其孔隙直徑一般為10μm～35μm（圖4（a））。其成因是由在成巖過程中碎屑顆粒或膠結物發生溶解而形成的。被溶解的組分主要為長石和高嶺石，此外還有云母、巖屑和綠泥石化碎屑等。正是由于溶蝕作用而導致碎屑顆粒邊緣多呈鋸齒狀和港灣狀。

2.2 粒內溶孔

粒內溶孔是指碎屑顆粒內部發生溶蝕所產生的孔隙，多見于長石、云母及部分巖屑內。長石顆粒內部溶蝕形成粒內條狀或蜂窩狀溶孔，溶蝕強烈則形成鑄模孔或與粒間溶孔連通，云母顆粒溶蝕也形成蜂窩狀溶孔。此外，粘土礦物溶蝕（如伊利石和伊蒙混層等也發生溶蝕），形成很多不規則的微孔。粒內溶孔的孔徑一般為8μm～25μm（圖4（b）），分布很不均勻。

2.3 溶蝕微孔

圖4 馬嶺地區P89井區長7油藏孔隙類型Fig.4 The types of pore of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

馬嶺地區P89井區長7井區此類孔隙主要是以蜂窩狀的溶蝕微孔隙（圖4（c））為主，也常見以散點狀分布溶蝕微孔隙，鑄體薄片鏡下觀察其主要分布在長石、巖屑、粘土礦物等易溶礦物表面，其孔隙直徑一般小于10μm。

2.4 殘余粒間孔

殘余粒間孔是由原生粒間孔隙在埋藏過程中經壓實和填隙物部分充填改造后剩余的粒間孔隙（圖4（d））。研究區長7油層組儲集砂巖中殘余粒間孔隙孔徑多在15μm～35μm之間，大小不一。巖石薄片和掃描電鏡分析表明，孔隙邊緣發育的綠泥石薄膜對儲層粒間孔隙的保留，起到了重要的保護作用。

2.5 微裂縫

研究區微裂縫比較發育（圖5（d）），在H42井、H69井、P188井等多個樣品中都有顯示。根據其發育的特征可劃分為兩種類型①粒內縫，分布于顆粒內部的微裂隙，數量比較少，其成因可能為在成巖作用階段顆粒破裂而形成的。這種微裂縫規模小，對滲濾作用貢獻也不大；②切割組構或繞過顆粒邊界發育的微裂縫，這種微裂縫呈蛇曲狀延伸，把不同類型的孔隙連通起來，形成比較好的滲流通道。馬嶺地區P89井區區儲層主要發育此類裂縫，裂縫寬度多在10μm～30μm之間，少數可達100μm～150 μm，此類微裂縫往往能極大地改善砂巖儲層的滲透能力。

3 喉道類型［5－8］

馬嶺地區P89井區長7油層組儲集砂巖的喉道按照形態可分為四種類型：

（1）收縮喉道。砂巖中的碎屑顆粒在成巖過程中由于壓實作用導致顆粒之間呈點線接觸，原有的孔隙變小、變窄形成收縮喉道（圖5（a））。此類型喉道導致砂巖儲層具有較高孔隙度，而滲透率較低。

（2）片狀和彎片狀喉道。其指砂巖晶間孔隙發育時，孔隙相互連通的喉道呈現片狀（圖5（b））。在成巖壓實過程中發育晶間孔的碎屑顆粒發生變形，就產生片狀喉道。此類喉道孔隙小，喉道細長。

（3）管束狀喉道。呈長條狀分布的喉道，與微裂縫不易區分。發育于泥質含量高、顆粒粒度細或膠結物含量高的砂巖中（圖5（c）、圖5（d））。

圖5 馬嶺地區P89井區喉道類型Fig.5 The throat types of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

4 孔隙和喉道分布特征

根據對馬嶺地區P89井區鑄體圖像定量統計，研究區長7油層組儲集砂巖的孔隙半徑主要分布在1.9μm～70μm之間，分布主頻在10μm～40μm，平均為40.84μm；喉道寬度主要分布在3.50μm～25.50μm之間，分布主頻在3.50μm～13.50μm之間，平均為13.22μm。

馬嶺地區P89井區長7砂巖儲層眾多樣品平均孔徑與平均喉徑分析結果表明，其分布均呈雙峰態，其中平均孔徑均大于50μm，主要集中于60μm～80μm及大于100μm的兩個區間；100μm ～50 μm占到70%以上，100μm以上占到25%以上。

5 孔隙結構類型及特征［5－9］

眾所周知，孔隙結構類型及特征可以通過毛細管壓力曲線比較直觀地進行反映［6－9］。通過對研究區據壓汞曲線形態特征分析、結合微觀結構參數統計，可將馬嶺地區P89井區長7儲層孔隙結構劃分為四種類型（圖6）。

5.1 Ⅰ類儲層——低排驅壓力－細喉型

Ⅰ類儲層，在毛管壓力進汞曲線均出現大平臺，而且對應的壓力較低（圖6（a））。排驅壓力為1.557 535MPa，平均值為1.397 417MPa，分選系數平均為1.342 55，喉道中值半徑＞0.169 7μm，屬細喉道型，最大進汞飽和度＞85.6%，退出效率平均值為20.3%。此類儲層的孔喉分布粗歪度明顯、分選性好－較好、有效孔隙度高，具有較好的滲透性，平均滲透率為0.217×10－3μm2。

5.2 Ⅱ類儲層——中排驅壓力－細喉型

Ⅱ類儲層毛管壓力進汞曲線表現出短平臺特征，體現出孔喉分布偏向細－微喉特征（圖6（b））。排驅壓力一般介于1.87MPa～3.07MPa之間，平均為2.46MPa；分選系數為平均1.231 1，孔喉分選一般；喉道中值半徑一般為0.06μm～0.16μm之間，平均值為0.12，屬細喉道型；最大進汞飽和度介于77.34%～84.72%之間，退出效率平均值為23.48%；此類儲層的孔喉分布具粗歪度、分選性較好、有效孔隙度較高，具有較好的滲透性，其滲透率平均值為0.076×10－3μm2。

圖6 馬嶺地區P89井區孔隙結構類型Fig.6 The types of pore structure of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

5.3 Ⅲ類儲層——中高排驅壓力－細－微喉型

Ⅲ類儲集層毛管壓力進汞曲線，均出現平臺，對應的壓力比ⅡI類高（圖6（c））。排驅壓力介于3.39 MPa～3.75MPa，平均值為3.54MPa；分選系數平均為1.10，喉道中值半徑介于0.06μm～0.08μm，平均為0.07μm；屬細～微喉道型，最大進汞飽和度介于73.51%～80.68%，平均為77.27%；退出效率平均值為26.59%。這類砂層滲透率較差，其平均滲透率為0.0442×10－3μm2。

5.4 Ⅳ類儲層——高排驅壓力－微喉型

Ⅳ類儲集層毛管壓力進汞曲線出現較小平臺，而且對應的壓力較高（圖6（d））。排驅壓力介于4.39MPa～4.67MPa，平均值為4.53MPa，平均分選系數為0.97；喉道中值半徑介于0.019μm～0.057μm，平均值為0.038μm，屬微喉道型；平均最大進汞飽和度為70.27%，平均退出效率值為31.08%。此類儲層有效孔隙度極低、具有極差滲透性，其滲透率為0.026×10－3μm2。

6 結論

作者通過對馬嶺地區P89井區延長組長7油層組儲集砂巖孔隙結構特征研究，取得了如下認識：

（1）馬嶺地區P89井區長7油藏中構成儲層的巖石類型為長石砂巖和巖屑長石砂巖，填隙物含量較高。

（2）儲集空間主要為溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內孔隙、微溶孔、殘余的粒間孔隙以及微裂縫。

（3）喉道主要有收縮喉道、片狀或彎片狀喉道、管束狀喉道。

（4）孔隙結構可劃分為四種類型：①低排驅壓力－細喉型；②中排驅壓力－細微－喉型；③中高排驅壓力－微喉型；④高排驅壓力－微喉型。總體上看，研究區長7油藏儲層整體為超低滲－致密層儲層。

通過對馬嶺地區P89井區長7儲層砂巖孔隙結構的研究，對于該地區后期勘探提供了重要的基礎地質資料，并具有一定的指導意義。

［1］楊秋蓮，李愛琴，孫燕妮，等.超低滲儲層分類方法探討［J］.巖性油氣藏，2007，19（3）：51－56.

［2］崔攀峰，趙驚蟄，楊秋蓮，等.華池油田長3油層沉積微相與含油性關系［J］.西安石油學院學報，2002，17（1）：15－19.

［3］王洪建，吳小斌，孫衛，等.馬嶺地區延長組長3、長4＋5儲層物源及其對儲層物性的影響［J］.地球科學與環境學報，2008，30（1）：38－43.

［4］趙俊興，黃德才，羅媛.鄂爾多斯盆地南部長6段儲層成巖作用特征［J］.天然氣工業，2009，29（3）：34－37.

［5］李群，郭建華，郭宇航.華池油田華152區長3油層組砂巖的成巖作用與孔隙演化［J］.沉積與特提斯地質，2008，28（2）：40－45.

［6］羅蟄潭，王允誠.油氣儲集層的孔隙結構［M］.北京：科學出版社，1986.

［7］魏欽廉，鄭榮才，肖玲，等.鄂爾多斯盆地吳旗地區長6儲層特征及影響因素分析［J］.巖性油氣藏，2007，19（4）：45－50.

［8］馮永春，王建民.鄂爾多斯盆地志丹油田永金地區長6儲層微觀孔隙成因類型及特征［J］.巖性油藏，2008，20（4）：47－52.

［9］牛小兵，朱玉雙，梁曉偉，等.鄂爾多斯盆地盤古梁西長6段儲層主控因素分析［J］.巖性油氣藏，2009，21（4）：47－52.