三類常用砂巖分類方案的對比與討論

于樂丹，王凱澤，康萬東，張鑫君

（西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065）

三類常用砂巖分類方案的對比與討論

于樂丹，王凱澤，康萬東，張鑫君

（西安石油大學石油工程學院，陜西西安 710065）

砂巖分類方案較多，為了研究出較為統一的分類方法，分別采用趙澄林分類法、Folk分類法和石油天然氣行業標準（SY/T5579.2-2008），對其三者的分類結果進行對比研究，進而得出了各自的優缺點。在砂巖分類中，前兩種分類方案主要應用于學術研究，第三種方案用于油田等生產實踐單位，這樣可以避免同一數據的不同結論造成巖石分類的混淆，減少對實際生產造成的困難。

砂巖分類方案；行業標準；對比討論；結論建議

砂巖的分類方案很多，自葛利普首次提出以來有50多種[1]:有克里寧分類（1948）、Folk分類（1954）、吉爾伯特分類（1955）、裴蒂莊分類（1975），還有趙澄林分類[2]（2001）和石油天然氣行業標準（SY/T5579.2-2008）[3]中的砂巖分類方案。目前應用最多的是趙澄林分類方案、Folk分類方案和行業標準分類方案。然而，對于各種方案的不規則性與復雜性，使得巖石在命名上出現嚴重的混亂，尤其是在油田的實際應用中帶來更多不必要的問題，例如同一數據的不同分類方案得出的結果產生差異。為此，通過三類常用分類方案的研究，對同一組數據進行分類，對比討論三類方案，確定其優缺點，并為后續研究給予建議。

1 三類分類方案簡介

1.1 趙澄林砂巖分類方案

巖屑端元的組合方式包括燧石、硅質巖屑和花崗質巖石在內的各種巖屑以及碎屑狀云母及綠泥石，根據基質含量15%為界，分別命名為砂巖和雜砂巖[1，2]，在砂巖和雜砂巖中，按照三角圖解中三端元組分石英、長石及巖屑的相對含量劃分類型（見圖1）。如長石含量大于25%，長石大于巖屑的為長石砂巖（雜砂巖）類；如巖屑含量大于25%，巖屑大于長石的為巖屑砂巖（雜砂巖）類；如長石和巖屑含量都小于25%的為石英砂巖（雜砂巖）類。

圖1 砂巖的成分分類

圖2 Folk砂巖分類（1968）

1.2 Folk砂巖分類方案

福克在1954年提出的分類方案[1，4]，強調來源區母巖性質，選擇的三端元組分石英+硅質巖（Q）:沉積來源；長石+火成巖屑（F）:火成來源；云母+變質巖屑（M）:變質來源。在此方案的基礎上。福克在1968年做了進一步修改（見圖2），修改三端元為石英（Q）；長石+火成巖屑（F）；其他巖屑+燧石（R）。

1.3 行業標準分類方案

巖石的分類與命名，其分類是按照石英、長石、巖屑三者的相對比例進行的，分類結果（見圖3及表1）[3]。

圖3 砂巖分類三角圖

表1 砂巖分類表

2 三類分類方案應用

20塊樣品砂巖成分點統計結果（見表2）[5]。砂巖碎屑成分主要為石英、長石和巖屑。其中石英含量31%～90%，平均為63%；巖屑含量4%~60%，平均為25%。長石含量為5%～29%，平均含量為11%。

2.1 趙澄林砂巖分類方案

按照趙澄林的砂巖分類方案，根據20組砂巖碎屑成分數據，繪制砂巖分類圖（見圖4），可得出砂巖類型主要是巖屑砂巖，含部分的長石巖屑質石英砂巖，長石質石英砂巖，含少量的巖屑質長石砂巖和長石質巖屑砂巖。

2.2 Folk砂巖分類方案

運用Folk分類法，根據20個數據繪制出的三角圖（見圖5），可得砂巖類型主要為巖屑砂巖和長石巖屑砂巖，含部分次長石砂巖和少量的巖屑長石砂巖。

表2 鎮北－環縣地區延長組長4+5儲層巖礦組分體積分數

圖4 趙澄林砂巖分類圖

圖5 Folk分類三角圖

2.3 行業標準分類方案

首先是根據20個巖樣值，按照行業標準，運用Grapher軟件繪制出砂巖分類三角圖（見圖6）。

圖6 鎮北－環縣地區延長組長4+5儲層砂巖分類三角圖

從圖中得出，砂巖主要分布在第Ⅵ區域和第Ⅶ區域，少量分布在第Ⅱ區域和第Ⅴ區域，得出主要砂巖類型為巖屑砂巖和長石巖屑砂巖，含少量的巖屑長石砂巖和長石石英砂巖。

3 對比與討論

按照趙澄林分類法，得到的砂巖類型主要是巖屑砂巖，含部分的長石巖屑質石英砂巖，長石質石英砂巖；運用Folk分類法得砂巖類型主要為巖屑砂巖和長石巖屑砂巖；運用行業標準得出的砂巖類型為巖屑砂巖和長石巖屑砂巖。由此可知，同一組數據，利用不同的砂巖分類方案得出的砂巖類型是不同的，由于各種方案的不規則性與復雜性，使得巖石在命名上出現嚴重的混亂，尤其是在油田的實際應用中帶來更多不必要的問題。

對于三類砂巖分類方案，前兩種主要是應用于學術研究，而第三種主要是用于油田生產實際中，而且第三種是前兩種的繼承與發展。對于這三種分類方案，有其各自的優缺點:

（1）趙澄林砂巖分類方案:優點是能很好反映砂巖成巖特征以及搬運磨蝕歷史和來源區母巖性質；繼承了前人研究，以長石或巖屑含量大于25%作為長石砂巖類或巖屑砂巖的分界，便于野外鑒定；巖屑端元的組合方式考慮的更全面，包括燧石、硅質巖屑和花崗質巖石在內的各種巖屑以及碎屑狀云母。缺點是在砂巖（雜砂巖）基本類型的劃分時，沒有考慮次要礦物、特殊礦物及膠結物。

（2）Flok砂巖分類方案:優點是能反映母巖的類型（1954），對于修改后的方案，偏重于母巖類型和礦物成熟度。缺點是把云母都當成變質成因；把巖屑分開，使分類復雜化；某些巖石類型的劃分界限太高，如石英砂巖（Q＞95%）。

（3）行業標準分類方案:優點是適用于油田生產實際中，是對前兩種分類方案的繼承與發展，彌補了前面方案的缺陷；在全國某個特定的行業范圍內具有統一性的標準就是國家行業標準，它具有絕對的權威性，是在綜合學術成果的基礎上由權威部門制定頒發推行實施的，此分類方案為油田生產實踐單位提供了統一的分類標準。缺點是國家標準在應用于學術研究上有一些局限性，它已經是制定好的一項標準，對于進一步完善該標準，需要應用前兩種方案進行學術上的研究，才能進一步豐富國家行業標準。

4 結論及建議

通過研究可知，由于行業中使用不同的砂巖分類方法，造成巖石命名出現混亂，這對于油田的實際生產造成困難。因此，在砂巖分類方法中，統一應用國家行業標準進行分類，這不僅會給業內人員研究提供方便，為油田實際生產中提供統一標準，也為業外人員了解這個行業提供了方便，為行業內人員在研究此內容上有了統一的標準，從而在研究上也有了對比研究的可能。

鑒于國家行業標準的權威性及優點，可得出以下結論及建議:

（1）針對于從事學術研究的人員，可以使用不同的分類方法，其學術研究的目的是讓不同的分類方法更完善，使得國家標準進一步完善。

（2）在油田生產實際中的研究人員，應按照國家標準進行研究。

（3）對于油田等生產實踐單位，在生產中要強制要求采用行業標準。

［1］雷卞軍，闕洪培.砂巖分類新方案［J］.西南石油學院學報，2002，24（5）:12-14.

［2］劉吉余.油氣田開發地質基礎（第四版）［M］.北京:石油工業出版社，2006.

［3］油藏描述方法:碎屑巖油藏［S］.SY/T 5579.2-2008.

［4］陳修，曲希玉，邱隆偉，等.大牛地氣田大18井上古生界致密砂巖儲層物性及其成巖主控因素［J］.沉積學報，2016，34（2）:364-374.

［5］牛露，于炳松，張文博.塔里木盆地北部地區下志留統柯坪塔格組物源分析與物源區母巖年齡確定［J］.沉積學報，2013，31（3）:422-425.

［6］Folk R L.Petrology of Sedimentary Rocks［M］.Austin Texas: Hempill's，1968.

華北采油五廠精細調整水降油升

華北采油五廠趙州橋油田經過12井次調整，3個月減少無效注水4 600立方米，增油達402噸，老井自然產量穩定在95噸水平，調水效果顯著。

趙州橋油田是典型的注水砂巖油田，油層連通率高，注水多向連通見效。目前，油田已進入高含水開發后期，通過細分開發單元，精細研究單砂體，明確潛力分布；根據注水井各個層位的不同需求精細配水至單個小層，定量確定平面注水見效方向及程度；參考趙州橋油田出砂的注水強度臨界值，對注水井不同注入介質的注入速度、強度等參數進行規范，再對連通采油井的采液參數進行相應調整，保證油藏高效開發。

（摘自中國石油新聞中心2017-04-12）

Comparision and suggestions of three common schemes of sandstone classification

YU Ledan，WANG Kaize，KANG Wandong，ZHANG Xinjun
（College of Petroleum Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China）

There are many schemes of sandstone classification.In order to develop a more unified classification scheme,through the Zhao Chenglin classification,Folk taxonomies and oil and gas industry standards（SY/T5579.2-2008）respectively.Through the comparative study classification results of the three schemes,then advantages and disadvantages of each are obtained.In the schemes of sandstone classification,the first two classification schemes are mainly used in academic research and the third option used in oil field production practice units.This can avoid the same data with different schemes of sandstone classification caused conclusions,in order to reduce difficulties for the practical production.

schemes of sandstone classification；industry standards；comparision and discussion；conclusions and suggestions

TE122.22

A

1673-5285（2017）04-0094-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.04.024

2017－03-02

國家自然科學基金“基于多源信息和智能計算的鉆井異常自適應預警方法研究”，項目編號:51574194。

于樂丹，女（1992－），山東威海人，本科學歷，現為西安石油大學油氣田開發工程專業2015級在讀碩士研究生，從事油氣藏描述研究工作，郵箱:yldxsyhxs@126.com。