淺談砂巖儲層的巖石學特征

曲美靜

摘要：砂巖儲層幾乎無一例外的是在沉積以及成巖共同作用下形成的，不同環境下沉積作用以及埋藏后成巖作用的差異性，是造成砂巖儲層在組成成分、顆粒結構、層理構造、儲集空間類型及豐度、儲集性能等一系列物理、化學性質方面存在很大差別。研究儲層的巖石學特征對分析沉積環境、摸清油氣運移等具有指導意義。

關鍵詞：產狀;骨架;填隙物;巖屑

X65井區沙河街組上部（E3S2+E3S1）與下部（E2S4上+E3S3）層位油氣儲量相差極為懸殊，除其它因素（圈閉條件，油氣運移條件）外，儲層條件（發育程度、儲集性能）是個不可忽視的重要因素。本文從砂巖儲層的產狀、巖石的組分、巖石的結構特征等方面對X65井區沙河街組進行分析研究，利于下一步油氣儲量的挖潛。

1.砂巖儲層的產狀特征

砂巖的產狀主要與沉積作用關系密切，與成巖作用關系不明顯。不同沉積條件（環境）下形成的砂巖儲層，必然有不同的產出形式。X65井區沙河街組各層段砂巖儲層的產狀以厚層—中層狀為主，但發育不均衡。在縱向上，下部層位砂巖發育程度不高，沙四段杜家臺油層砂體多為中—薄層狀，電阻率曲線呈梳狀組合，而沙三段中，除局部地區的熱河臺油層發育厚層狀砂巖外，大凌河及蓮花油層中的砂巖主要為中—薄層，尤其是大凌河油層段，砂巖產狀以薄層為主，砂巖單層厚度普遍較小，累計厚度也不大，砂巖占地層比例不高，杜家臺油層的砂巖百分比多為20-40%，而大凌河油層的砂巖百分比多小于10%，甚至無砂;上部層位砂巖很發育，沙一、二段的砂巖多以厚—中層狀為主，砂巖單層厚度以大于2m為常見，而且累計厚度普遍較大，砂巖總厚度占地層厚度比例大都大于40%，有的甚至更高。

2.巖石的組分特征

砂巖巖石組分由二部分組成：骨架顆粒和填隙物

1、骨架顆粒

X65井區沙河街組砂巖巖石顆粒基本由三類礦物（巖石）組成，即石英、長石、巖屑（巖塊），由它們共同組成了砂巖巖石的基本骨架。骨架顆粒的成分及相對含量對砂巖儲層的儲集性能具有一定的影響，例如不同成分的碎屑顆粒（骨架）因其物理化學性質的不同，對抵抗各種成巖作用的能力大不一樣，對儲集空間演變產生不同的影響，進而對儲集性能產生不同的影響。

（1）石英

本區砂巖中，骨架顆粒中的石英組分含量普遍偏低，石英顆粒多以多晶形式出現，單晶石英極少。石英顆粒的次生加大現象很不明顯，反映了成巖作用不強。

區內砂巖石英組分含量偏低的原因是復雜的，但原始沉積作用對其影響是具決定性的因素，一方面反映了從物源區到沉積區的碎屑（骨架顆粒）搬運距離較近的特點，另一方面也反映了母巖的若干特點。區內幾乎所有的石英顆粒在陰極發光顯微鏡下呈褐色，在熒光下均不發光。砂巖沉積的近源短距離搬運特點是一種普遍現象。

（2）長石

X65井區砂巖骨架顆粒中，長石顆粒的含量相對較高，多為30%-40%，最高甚達48%。長石組分中，是由二類長石組成，即鉀長石和斜長石。所有的樣品顯示了一個共同的特點，長石類組分以相對穩定的鉀長石為主，占長石類碎屑顆粒狀總量的70%以上在陽極發光呈微鏡下呈亮藍色，黃綠色。在熒光下，長石顆粒多呈褐、黃褐、黃綠色等。

（3）巖屑

砂巖中的巖屑是指除石英、長石以外的其它各類巖石顆粒的總稱。本區砂巖中巖屑含量不穩定，低者小于10%，高者大于40%，一般多為20%-40%。以中—酸性噴發巖為主，約10%-20%，低者小于10%;其次為變質巖巖屑，約為10%左右，高者可達20%;沉積巖巖屑大多小于5%。此外還見有數量不等的生屑及鮞粒。

巖屑成分和相對含量對母巖區具有的指示作用遠大于單礦物（石英、長石）顆粒。從本區砂巖中巖屑組分的巖性以中—酸性（安山巖、流紋巖等）噴發巖為主這一現象分析，砂巖碎屑顆粒源自火山巖風化物，很可能與西外側燕山期火山活動有關。變質巖巖屑成分主要為石英巖、片巖、混合巖等，沉積巖屑多為碳酸鹽巖及砂巖。總之，砂巖中的巖屑組分較復雜是本區砂巖骨架顆粒的顯著特征。

在熒光下，大多數巖屑不發光，個別的中—酸性噴發巖巖屑呈暗褐色或黃、黃綠色，變質巖巖屑及沉積巖巖屑基本不發光。

（4）內碎屑

就骨架顆粒分類而言，內碎屑應歸為巖屑一類中，其具有指示環境的特殊意義，本區砂巖中的內碎屑雖然含量不高，但分布十分普遍。于樓油層、興隆臺油層砂巖中的內碎屑主要有二種類型，一類是生物碎屑，別一類為鮞粒或團粒。另外，西部凹陷其它地區大凌河油層中常見的泥巖撕裂屑在X65井區幾乎不見。

2、填隙物

填隙物對于具有粒狀結構的砂巖儲層的儲集性能影響極大，有時甚至是決定性的，因此對砂巖儲層的填隙物種類、含量等特征不可忽視。本區砂巖中的填隙物主要為泥質和碳酸鹽，硅質（石英自生加大）填隙物在于樓油層和興隆臺油層中并不多見。

（2）填隙物特征

本區三種成分的填隙物，以泥質填隙物對儲層的影響最大，其次為碳酸鹽和硅質填隙物。

① 泥質填隙物：本區砂巖中泥質填隙物以其含量低為重要特征，陸湖雜基與自生粘土礦物合計總量普遍小于10%，多為2%-5%，屬于純凈砂巖一類。泥質填隙物對粒間孔隙的傷害程度較輕。

②碳酸鹽填隙物：碳酸鹽填隙物總量較泥質填隙物含量更少，含有碳酸鹽的樣品中，碳酸鹽含量多為1%-3%。本區的碳酸鹽填隙物在產出方式方面有其特殊性，多以泥微晶形式產出，屬于陸源雜基成因，自生的亮晶方解石十分少量，反映本區成巖作用較弱。

3.巖石的結構特征

評價砂巖巖石結構特征多是通過觀察（樣品或巖心）定性判斷和根據各種分析測試資料定量描述。X65井區下第三系砂巖在分選性方面，以中等為主，骨架顆粒均勻程度不高，粒級偏粗的砂巖不等粒結構特征愈加明顯，分選相對較好的砂巖多為細粒級;在磨圓度方面，碎屑顆粒多以次圓狀為主，棱角不分明，表明從風化、搬運直至沉積有一個較長的過程;在支撐類型方面，幾乎所有的樣品均為顆粒支撐，表明成巖作用程度相對較輕;在顆粒的接觸方式方面，骨架顆粒之間多數為點接觸，少量為線—點接觸，同樣表明了成巖作用不強的特點;在膠結類型方面，以孔隙型和接觸型為主，很少見基底型或凝塊型（鑲嵌），是成巖作用較弱的特點;在風化程度方面，骨架顆粒均表現為較深的風化特征，這與具有較長的風化—搬運過程有關。

總之，在縱向上砂巖巖石顆粒粒級有所變化，但變化程度不很懸殊，砂巖的層間非均質性是存在的，但不很明顯，巖石較疏松，骨架顆粒排列不緊密，巖石密度多為1.7-1.9g/cm3，大于2.0g/cm3者少見，是具有良好儲集性能的巖石學條件。

參考文獻

[1]丁志剛，吳敬哲等.下遼河西部凹陷下第三系地層及沉積特征，遼寧工程技術大學學報（自然科學版） ，2011，30（04）：30～31