鄂爾多斯盆地蘇里格氣田盒8段致密砂巖氣儲層研究

摘 要：鄂爾多斯盆地蘇里格氣田中二疊統下石盒子組第8段的致密砂巖還存在著一些地質認知障礙，缺乏必要的實驗和理論支撐。本文利用薄片鑒定、壓汞法、掃描電鏡、X衍射等實驗對盒8段致密砂巖進行系統研究，研究表明盒8段主要發育石英砂巖和巖屑石英砂巖，巖屑砂巖、巖屑長石砂巖、長石石英砂巖等類型巖性不發育。儲層物性較差，為特低孔低滲儲層，巖石孔喉分布范圍較大，儲集空間中的小孔隙、細喉道發育。

關鍵詞：盒8 致密砂巖 薄片鑒定 壓汞法 掃描電鏡 X衍射 特低孔低滲.

中圖分類號： P618.130.2文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）4 （a）-0000-00

致密砂巖氣儲層作為一種非常規氣儲層，國內學者對致密砂巖氣藏做了許多研究[1-3]。目前對中國典型的致密砂巖氣藏盆地鄂爾多斯盆地的油氣資源調查評價已日漸深入，勘探技術手段也日益成熟，但是對于鄂爾多斯盆地蘇里格氣田中二疊統下石盒子組第8段的致密砂巖在一些地質理論方面還是存在著認知障礙，缺乏必要的實驗和理論支撐。本文利用薄片鑒定、壓汞法、掃描電鏡、X衍射等實驗對鄂爾多斯盆地蘇里格氣田中二疊統下石盒子組第8段的致密砂巖儲層的巖石學特征、物性特征、孔隙結構進行系統研究，為該區域未來長時間的勘探開發作指導。

1 區域地質背景

鄂爾多斯盆地是我國重要的含油氣盆地之一，它位于我國北方的華北臺地西部，占有面積大，為面積 37×104km2，橫跨了山西省，甘肅省、陜西省、內蒙古自治區、寧夏回族自治區五個省區，地理位置位于北緯 35°20′～40°40′，東經 106°10′～110°20′。構造上鄂爾多斯盆地位于中國西部活動帶和東部穩定帶中間相結合的位置，盆地古生代形成后又在中新生代進行了疊加，是一個復合盆地，盆地東部寬緩。本文研究的蘇里格氣田地處于鄂爾多斯中北部，構造位置上跨越了伊陜斜坡和伊盟隆起。蘇格里氣田中二疊統下石盒子組分為8個層段，盒8下底部的駱駝脖子砂巖與下伏山西組為區域沖刷面接觸，是一套劃分地層的標準層。盒8段沉積相為辮狀河沉積，地層厚度在30米左右。研究區域盒8段地層厚度穩定，均為致密砂巖沉積。

2 儲層特征

2.1 巖石學特征

蘇格里氣田盒8段砂巖作為鄂爾多斯盆地的儲層，通過薄片鑒定發現整體巖性差別較小。根據薄片鑒定樣品統計表明礦物成分含量由高到低為石英、巖屑、長石，其中長石很少見。盒8段主要發育石英砂巖和巖屑石英砂巖，巖屑砂巖、巖屑長石砂巖、長石石英砂巖等類型巖性在盒8段不發育。

蘇里格氣田北部盒8段碎屑巖填隙物類型復雜，見石英次生加大，粘土雜基充填，方解石膠結物。雜基含量普遍為中等偏低，通過對140個樣品進行鑒定發現砂巖中的雜基含量最大為14.1%，最小為1.2%，雜基成分主要為泥質，泥質礦物成分主要為伊利石和蝕變高嶺石。薄片鑒定結合X-射線衍射實驗定量分析表明樣品泥土礦物成分中高嶺石含量主要為45%～66%，對致密砂巖膠結作用起重要作用，其次為伊利石含量占粘土礦物含量的13%～36%，綠泥石及淀綠泥石占 6%～18%，含量較少，對膠結作用貢獻較小。伊/蒙混層占粘土礦物0%～24%，伊/蒙混層比為12%～25%，反映了盒8段致密砂巖雜基受成巖后生作用改造較強，粘土礦物的含量表明巖石成巖演化具中等成熟特征。方解石、高嶺石、硅質為巖石主要的膠結物，此外研究工區部分井的盒8段在掃面電鏡和巖石薄片下可以見到環邊綠泥石較發育，含量一般在 4.83～13.6%，環邊綠泥石是成巖期早期的自生粘土礦物，巖石膠結和固結的主要礦物，基于這種復雜的填隙物類型和較高的填隙物含量是該區域砂巖巖性致密的主要原因[4]。

2.2 儲層物性特征

盒8段地層砂巖主要發育石英致密砂巖和巖屑石英致密砂巖。對3口井104個樣品物性進行測試，根據實驗結果盒8段致密砂巖的顆粒之間主要已點接觸和線接觸，孔隙類型主要為溶孔型和粒間孔-溶孔型，喉道細小，中值孔喉半徑大部分小于0.5um，面孔率較小，一般都小于5.1%，孔隙度大小范圍在1%～10.9%之間，主要分布在2%～4%。滲透率最小為0.0366×10-3μm2，最大為75.3×10-3μm2，主要分布在0.1×10-3μm2～0.8×10-3μm2。孔隙度與滲透率呈正線性相關性，滲透率會隨著孔隙度的增加而增加，滲透率值存在一定量的特殊高值點，這是由于裂縫的存在造成的。盒8段致密砂巖儲層孔隙度特別低，滲透率值較小，為特低孔低滲儲層[5]。

3 儲層孔隙結構

掃描電鏡下觀察盒8段砂巖儲層孔隙發現次生粒間孔最發育，其次為晶間孔，能見到一定量的粒內溶孔和裂縫，殘余粒間孔和鑄膜孔很少見。殘余粒間孔隙未能很好的保存下來，，在樣品中少見，主要是受成巖作用控制。由于各井受成巖作用影響的不同，所保存的殘余粒間孔不同其含量亦不相同。盒8段砂巖粘土雜基含量較高，充填了一部分粒間孔，殘余粒間孔會減少；觀察到石英次生加大強，也是殘余粒間孔不發育的原因[6]。

利用壓汞實驗的對樣品進行測試，測試結果中的毛線管壓力曲線表明樣品最大喉道半徑最小值為0.016μm，最大值為10.2μm，主要集中分布在0.5μm～2.3μm ；平均孔喉半徑范圍為0.007μm～4.6μm ，主要集中在0.1μm～1.5μm ，綜上反映了巖石孔喉分布范圍較大，儲集空間中的小孔隙、細喉道發育。

4 結論

（1）礦物成分含量由高到低為石英、巖屑、長石，其中長石很少見。盒8段主要發育石英砂巖和巖屑石英砂巖，巖屑砂巖、巖屑長石砂巖、長石石英砂巖等類型巖性在盒8段不發育；（2）孔隙類型主要為溶孔型和粒間孔-溶孔型，喉道細小，中值孔喉半徑大部分小于0.5um，面孔率普遍小于5.1%，孔隙度主要分布在5%～11%，滲透率主要分布在0.1×10-3μm2～0.8×10-3μm2，孔隙度與滲透率呈正線性相關性，滲透率會隨著孔隙度的增加而增加；（3）盒8段砂巖儲層孔隙發現次生粒間孔最發育，其次為晶間孔，能見到一定量的粒內溶孔和裂縫，殘余粒間孔和鑄膜孔很少見；（4）巖石孔喉分布范圍較大，儲集空間中的小孔隙、細喉道發育。

[參考文獻]

[1] 趙靖舟，付金華，姚涇利，等. 鄂爾多斯盆地準連續型致密砂巖大氣田成藏模式[J]. 石油學報.

[2] 胡明毅，李士祥，魏國齊，等. 川西前陸盆地上三疊統須家河組致密砂巖儲層評價[J]. 天然氣地球科學. 2006（04）.

[3] 戴金星，倪云燕，吳小奇. 中國致密砂巖氣及在勘探開發上的重要意義[J]. 石油勘探與開發. 2012（03）..

[4] 張紀智，陳世加，肖艷，等. 鄂爾多斯盆地華慶地區長8致密砂巖儲層特征及其成因[J]. 石油與天然氣地質. 2013（05）.

[5] 張榮虎，張惠良，馬玉杰，等. 特低孔特低滲高產儲層成因機制——以庫車坳陷大北1氣田巴什基奇克組儲層為例[J]. 天然氣地球科學. 2008（01）.

[6] 張哨楠. 致密天然氣砂巖儲層：成因和討論[J]. 石油與天然氣地質. 2008（01）.