蘇里格5區(qū)儲層控制因素和砂體結構特征

彭先鋒 唐杰 戴亞婷（成都理工大學 能源學院，四川 成都 610059)

楊璐璐(武漢職業(yè)技術學院 機電工程學院，湖北 武漢 430074）

鄂爾多斯盆地屬華北陸塊西端的次級構造單元，它的演化過程，主要受北側的“古中亞洋盆”、南緣和西南緣的秦祁海槽及其派生的賀蘭坳拉槽的擴張、俯沖、消減作用的控制。蘇里格5區(qū)位于鄂爾多斯盆地的中部，該區(qū)石盒子組砂體分布集中性較強，即發(fā)育砂體的地方，砂體規(guī)模大，單砂層厚度大，而在泥質出現區(qū)域，砂體不發(fā)育，規(guī)模小，單層厚度較薄，在自然伽瑪曲線有時很難反映。因此，該區(qū)砂體兩極分化的特征比較顯著，這對儲集砂體的發(fā)育極為有利。

1 巖石學特征

蘇里格5區(qū)薄片鑒定結果表明，石盒子組碎屑巖主要由石英、長石和巖屑三部分組成，以巖屑砂巖、巖屑石英砂巖、長石巖屑砂巖和石英砂巖為主。該套儲集砂巖以較高的巖屑含量為特征，巖屑類型主要為花崗巖、石英片巖、石英巖、千枚巖、泥巖及黑云母等，分選中等—較差，細砂磨圓一般較差，而中砂以上顆粒磨圓較好，部分砂巖雜基含量較高。高嶺石含量普遍較高且可見顆粒輪廓，原始沉積巖具有較高的長石含量，在后期成巖改造過程中發(fā)生蝕變。原始砂巖主要為長石砂巖、長石石英砂巖、巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖及巖屑砂巖，這一巖性組合與近物源的河流沉積環(huán)境相吻合。

2 儲層控制因素

2.1 壓實-壓溶作用

石盒子組砂巖中泥巖、千枚巖及黑云母等塑性巖屑發(fā)生強烈撓曲變形甚至擠入到粒間孔隙中，形成假雜基，部分剛性碎屑顆粒受擠壓應力作用發(fā)生破碎，在顆粒表面發(fā)育壓裂紋，同時在硅質碎屑接觸位置常發(fā)育石英次生加大。

2.2 膠結作用

石盒子組砂巖的膠結作用主要包括綠泥石環(huán)邊膠結作用、硅質膠結作用、鈣質膠結作用和粘土礦物的膠結作用，其中綠泥石環(huán)邊膠結作用對儲層建設性作用。

2.3 交代作用

石盒子組砂巖以方解石交代長石和硅質碎屑為主，殘余長石碎屑常有部分包裹體殘余，顏色雜亂，方解石交代作用保留了長石碎屑輪廓，但其內部呈現出明暗相間的特征。石英的溶蝕一般需要較強的堿性流體環(huán)境，因此方解石交代硅質顆粒常在硅質碎屑顆粒上形成港灣狀的鈣斑。

2.4 破裂作用

壓實作用形成的壓裂紋通常較為平直，一般呈閉合狀態(tài)；構造破裂作用形成的微裂縫一般不規(guī)則，可連續(xù)切穿多個顆粒，或者沿顆粒邊緣發(fā)育形成粒緣縫[1]。掃描電鏡照片見裂縫切穿高嶺石充填的鑄模孔，表明裂縫在長石的溶蝕作用之后形成。研究區(qū)域多旋回、異方位的構造運動有利于破裂作用，現今的鼻狀構造和次級小背斜有利于這些微裂縫保持開啟。

2.5 溶蝕作用

早成巖階段A期總體屬于開放的成巖流體環(huán)境，大氣淡水對長石及安山巖、花崗巖巖屑等易溶組分進行淋濾，產生了大量雜亂的高嶺石，其次生溶孔通常以晶間孔化為特征。在早成巖階段B期有機熱液的溶蝕作用對大氣淡水淋濾后的易溶碎屑進行疊加改造，這一階段通常形成干凈、規(guī)則的自生高嶺石和自生石英晶體，多形成粗大的溶孔。大氣水淋濾作用和有機酸熱液的溶蝕作用都形成了不同數量的次生孔隙，改善儲層物性，對儲層的改造具有建設意義。

2.6 充填作用

自生高嶺石主要充填于次生溶孔，其形成和富集主要與長石的溶蝕作用有關。自生石英晶體自形程度較高，多呈粒狀充填于原生粒間孔隙或較大的次生溶孔中[2]。莓球狀綠/蒙集合體一般充填于原生粒間孔隙中。充填于次生溶孔中的自生高嶺石，往往導致一些大型溶孔晶間孔化，儲層物性急劇下降，對儲層物性起破壞作用。

3 儲層儲集空間分析

石盒子組砂巖儲集空間由殘余原生粒間孔、次生溶孔、晶間孔和微裂縫組成，但4種儲集空間類型發(fā)育程度不同。殘余原生粒間孔：綠泥石環(huán)邊膠結作用使得碎屑骨架抗壓實能力會大大增強，原生粒間孔隙會保存更好。一般說來，受綠泥石環(huán)邊薄膜保護的儲層原生粒間孔隙含量更高，孔隙中較少被自生礦物充填，而缺乏綠泥石環(huán)邊薄膜保護的儲層雖然也會有部分原生粒間孔隙殘存下來，但多被自生礦物占據了相當大一部分空間，儲集性能遭受較大影響。次生溶孔：其中：鉀長石由于穩(wěn)定性較差，溶蝕較為徹底，通常形成鑄模孔[3]；鈉長石、安山巖巖屑溶蝕作用很難徹底進行，通常形成粒內溶孔和粒間溶孔[4]；花崗巖巖屑通常由粗大的長石、石英及其它礦物晶粒構成，其中鉀長石遭受溶蝕經常形成較大的鑄模孔。晶間孔隙：高嶺石、綠泥石及伊利石晶間的晶間孔隙對盒8砂巖儲層物性貢獻較小，由于自生礦物的大量充填導致其分隔、微型化，是導致盒8砂巖儲層滲透性變差的重要原因。微裂縫：微裂縫對儲層孔隙度貢獻有限，但對提高儲層滲透性具有重要作用。部分微裂縫明顯具有遭受溶蝕作用改造的特征，表明微裂縫對成巖流體的溝通、溶蝕作用的有效進行具有極其重要的作用。

4 砂體結構特征

通過對工區(qū)鉆井測井曲線特征進行分析，并對巖性進行精細解釋，在此基礎上按照砂巖和泥巖的厚度及組合方式，劃分出A、B、C、D四類砂體結構類型（圖1）。A-連續(xù)疊置型砂體，單砂體厚度＞10m，砂體不發(fā)育粉砂巖及以下的夾層，為最好的砂體結構類型；B-間隔疊置型砂體，單砂體厚度5-10m，多個厚度相當的砂體被多套泥、粉砂巖夾層所分隔，夾層厚度一般＜2m，為較好的砂體結構類型；C-互層型砂體，單砂體厚度2-5m，常與厚度與之相當的泥、粉砂巖隔層呈互層狀產出，為較差的砂體結構類型；D-透鏡型砂體，單砂體厚度＜2m，砂體呈透鏡狀夾持于大套泥、粉砂巖地層中，為最差的砂體結構類型。

圖1 石盒子組砂巖砂體主要結構類型

5 結語

5.1 石盒子組砂巖儲層屬于典型的低孔隙度和超低滲透率的孔隙型及裂縫-孔隙型儲層，儲集空間以剩余原生粒間孔和次生粒間孔組合為主，含少量粒內溶孔和鑄模孔。

5.2 石盒子組砂巖砂體劃分為連續(xù)疊置型、間隔疊置型、互層型及透鏡型4種砂體結構類型，其中，連續(xù)疊置型為最優(yōu)的砂體結構類型。

[1]萬永平,李園園,梁曉.基于流體包裹體的儲層微裂縫研究——以陜北斜坡上古生界為例[J].地質與勘探,2010(4):711-715.

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[3]高振中,羅順社,王志宏等.渝東武隆上寒武統(tǒng)孔隙結構特征及成巖作用研究[J].沉積與特提斯地質,2002,22(3):69-73.

[4]門吉華.長嶺斷陷登婁庫組成巖作用及儲層評價[J].特種油氣藏,2011,18(3):24-26.