鄂爾多斯盆地黃陵地區長8段儲層成巖相研究

摘 要：為明確黃陵地區長8段砂巖儲層成巖作用特征及成巖相類型，利用薄片鏡下鑒定、掃描電鏡等測試手段，對鄂爾多斯盆地黃陵地區長8段成巖相進行了研究。結果表明：壓實作用和膠結作用是使儲層物性變差的主要因素，有機酸溶蝕作用使儲層物性得以改善。根據成巖作用類型與儲集空間之間的匹配關系，劃分出五種成巖相：綠泥石薄膜-粒間孔成巖相、長石溶蝕-溶孔成巖相、泥巖壓實成巖相、碳酸鹽膠結相和粘土礦物膠結相。

關鍵詞：延長組；長8段；成巖相；黃陵地區

前言

自成巖相的概念提出以來，成巖相研究成為儲層研究，特別是致密油氣甜點研究中關鍵內容，是當前儲層地質學研究前沿[1]。本次研究通過薄片鑒定、掃描電鏡等手段，分析黃陵地區長8段油層組的成巖作用特征，并劃分成巖相，為該地區的進一步勘探開發提供指導。

研究區黃陵位于鄂爾多斯盆地東南部，面積約5267km2，構造上橫跨陜北斜坡南部及渭北隆起北部（圖1）。盆地西南部主要發育辮狀河三角洲，砂體儲集性能相對較好，油藏以巖性油藏為主[2-3]。目前對長8段儲層的研究多集中在盆地西南和西部地區，黃陵地區研究較少。

1 巖石學特征

對196個巖石樣品統計表明，研究區長8段砂巖以巖屑長石砂巖及長石巖屑砂巖為主，分選中等-好，巖石多為次棱角狀，砂巖多點-線接觸或線接觸。砂巖中石英含量平均34.3%，長石含量平均26.4%，巖屑含量平均24.8%。填隙物總含量12.83%，主要以膠結物為主，雜基含量占填隙物總量的5.6%。

2 成巖作用特征

2.1 壓實作用

研究區長8段埋深較大，經歷了漫長復雜的成巖作用過程，壓實作用較強烈，主要表現在：云母彎曲變形及定向排列，塑性顆粒變形（圖2A），顆粒點-線、線接觸。壓實作用是造成該層位致密的主要因素。

2.2 膠結作用

研究區膠結物具有多類型、多期次的特征，主要有粘土礦物膠結、碳酸鹽膠結和硅質膠結三大類。

2.2.1 碳酸鹽膠結物

研究區內碳酸鹽膠結物含量較多，早期膠結物以方解石為主，多呈連生膠結，顆粒間沉淀出或早期膠結物重結晶為鐵方解石和鐵白云石，部分生長于長石溶蝕之后，充填溶孔，使儲層重新變得致密。

2.2.2 粘土礦物

研究區常見的粘土礦物包括伊利石、綠泥石和高嶺石，伊利石含量最高，可達3.08%。薄片觀察到少量呈蠕蟲狀的高嶺石（圖2B），掃描電鏡下見早期形成的高嶺石充填于粒間孔和粒間溶孔內，六方片狀的高嶺石向絲縷狀伊利石轉化。伊利石一般呈絲縷狀，局部見伊利石搭橋現象。

綠泥石在研究層位含量也比較高，鑄體薄片下見綠泥石似粘土狀緊貼顆粒生長，掃描電鏡下呈片狀垂直顆粒表面向孔隙方向生長。

2.2.3 硅質膠結

研究區硅質膠結物發育較普遍，平均含量1.38%，以次生加大和片狀充填于孔隙為主。加大邊的形成較早且發育較少（圖2C），石英的次生加大不是導致儲層致密的主要原因。硅質膠結物則完全充填于孔隙之中，阻塞孔隙，降低孔隙連通性，對儲層物性的影響更大。

2.3 溶蝕作用

研究區最常見的溶蝕孔隙是長石溶孔和巖屑溶孔，少量碳酸鹽膠結物也被溶蝕。長石通常沿解理縫或邊緣被溶蝕，溶蝕的流體主要來自于早成巖期的酸性水流體和中成巖期有機質成熟過程中形成的有機酸。

2.4 交代作用

研究區主要的交代作用有碳酸鹽礦物交代長石及早期碳酸鹽礦物（圖2D），粘土礦物交代長石等，常見的現象包括高嶺石交代長石，碳酸鹽礦物交代長石，鐵方解石、鐵白云石交代方解石。雖然交代作用對儲集空間的影響不大，但指示了成巖序列的變化。

3 成巖相及其對儲層的影響

本次研究采取成巖作用類型+孔隙類型的方式進行成巖相劃分與命名[4]，對長81劃分出五種成巖相：綠泥石薄膜-粒間孔成巖相、長石溶蝕-溶孔成巖相、泥巖壓實成巖相、碳酸鹽膠結相和粘土礦物膠結相（圖3）。

3.1 綠泥石薄膜-粒間孔成巖相

此類成巖相原生粒間孔含量較高，綠泥石薄膜較發育，總面孔率2.56%。綠泥石薄膜使得原生孔隙得以大量保存，因此此類成巖相內孔隙發育最好，是建設性成巖相。

3.2 長石溶蝕-溶孔成巖相

此類成巖相孔隙類型以溶孔為主，溶蝕作用較發育，且主要是長石被溶蝕，總面孔率1.74%。長石的溶蝕擴大了孔隙半徑，提高了儲層滲透率，因此此類成巖相也是建設性成巖相。

3.3 粘土礦物膠結相

此類成巖相分布較少，原生孔隙和次生孔隙含量均較少，粘土膠結物發育，總面孔率只有0.36%。膠結物以粘土礦物為主，導致儲層孔隙發育較差，屬于破壞性成巖相。

3.4 碳酸鹽膠結相

此類成巖相分布較廣，主要以碳酸鹽膠結為主，孔隙不發育，總面孔率1.09%。膠結物以碳酸鹽礦物為主，碳酸鹽膠結物發育多期次，不僅膠結了原生孔隙也膠結了次生孔隙，使砂巖致密，儲層質量差，屬于破壞性成巖相。

3.5 泥巖壓實成巖相

此類成巖相砂體厚度較薄，主要為泥巖，并以強壓實為主，面孔率基本為0，壓實作用對該區域影響最強，屬于破壞性成巖相。

4 結束語

（1）黃陵地區長8段砂體較致密，經歷過強烈的壓實作用和膠結作用，壓實作用較強烈，碳酸鹽膠結、粘土膠結及硅質膠結都有發育，壓實作用和膠結作用是造成儲層致密的主要原因，溶蝕作用提高了儲層孔隙度，改善了儲層物性。

（2）根據對研究區影響最強烈的成巖作用類型和最主要儲集空間類型劃分命名成巖相，共劃分為五種成巖相，其中建設性的成巖相是綠泥石薄膜-粒間孔成巖相、長石溶蝕-溶孔成巖相，破壞性的成巖相包括泥巖壓實成巖相、碳酸鹽膠結相和粘土礦物膠結相。

參考文獻

[1]賴錦，王貴文，王書南，等.碎屑巖儲層成巖相研究現狀及進展[J].地球科學進展，2013，28（1）：39-50.

[2]楊俊杰.鄂爾多斯盆地構造演化與油氣分布規律[M].北京：石油工業出版社，2002：21-28.

[3]楚美娟，李士祥，劉顯陽，等.鄂爾多斯盆地延長組長8油層組石油成藏機理及成藏模式[J].沉積學報，2013，31（4）：683-692.

[4]王峰，陳蓉，田景春，等.鄂爾多斯盆地隴東地區長4+5油層組致密砂巖儲層成巖作用及成巖相[J].石油與天然氣地質，2014，35（2）：199-206.

作者簡介：呂曉芳（1991-），女，碩士研究生。