鄂爾多斯盆地磚窯灣地區長61致密儲集砂巖物性控制因素研究

朱榮彬 張亞增 婁蘭 張銳 王紅英 王安書 吳雨風

摘 要：【目的】物性特征會極大影響致密儲集砂巖的油氣分布與產能。為保障鄂爾多斯盆地磚窯灣地區長61致密儲集砂巖的油氣增產穩產，厘清其物性特征的控制因素具有重要意義?！痉椒ā坎捎帽∑皰呙桦婄R分析、孔隙度和滲透率等氣測物性數據，以及高壓壓汞等，分析研究區長61致密儲集砂巖的巖石學特征、孔隙類型和物性等儲層特征，并探討致密儲集砂巖物性的主控因素。【結果】結果表明：磚窯灣地區長61致密儲集砂巖多發育細粒高長石含量砂巖，孔隙-薄膜膠結及線接觸發育，多見殘余粒間孔和長石溶孔?！窘Y論】沉積相與成巖相控制了致密儲集砂巖物性的分布，水下分流疊置河道塊狀砂體和綠泥石膜膠結-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優勢部位。

關鍵詞：磚窯灣地區；致密砂巖；非常規儲層；儲層特征；物性特征

中圖分類號：P618.13? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1003-5168（2024）05-0096-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.05.020

Study on the Physical Property Control Factors of Chang 61 Tight

Storage Sandstone in Zhuanyaowan Area， Ordos

ZHU Rongbin1，2，3 ZHANG Yazeng1，2 LOU Lan1，2 ZHANG Rui1，2 WANG Hongying1，2

WANG Anshu1，2 WU Yufeng3

（1. Henan Province No.5 Geological Brigade Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China; 2. Henan Province Natural Resources Science and Technology Innovation Center （Research on the high value evaluation and utilization of new mineral materials）， Zhengzhou 450000， China; 3. School of Earth Science and Resources， Chang 'an University， Xi' an 710054， China）

Abstract： [Purposes] Physical characteristics will greatly affect the oil and gas distribution and production capacity of tight storage sandstone. In order to ensure the increase and stable oil and gas production of Chang 61 tight storage sandstone in Zhuanyaowan area of Ordos Basin， it is of great significance to clarify the control factors of its material characteristics. [Methods] This paper uses microscopic analysis， porosity， permeability and high pressure mercury to analyze and study the petrographic characteristics， pore types， pore structure characteristics and physical reservoir characteristics of Chang 61 tight storage sandstone， and discusses the main controlling factors of tight reservoir sandstone physical characteristics. [Findings] The results show that the Chang 61 tight storage sandstone in study area developed more fine-granular high feldspar content sandstone， pore-film cementation and line contact development， more residual intergranular pores and feldspar pores. [Conclusions] The sedimentary facies and diagenesis facies affect the distribution of physical properties of tight storage sandstone. The underwater diversion channel block sand and chlorite film cementation-intergranular pordspar sandstone have high physical characteristics， and are the dominant parts of oil and gas accumulation.

Keywords： Zhuanyaowan area; tight sandstone; unconventional reservoir; reservoir characteristics; physical characteristics

0 引言

隨著110多年的油氣勘探開發歷程［1-2］，常規油氣藏在能源資源中的占比逐年降低［3-5］，而勘探僅20余年的非常規油氣藏資源量不斷增高，已逐步代替常規油氣藏成為社會關注的熱點［6-8］。

致密儲油砂體中相對高孔高滲帶是富油成藏的有利區帶［9-10］，前人為突破鄂爾多斯盆地長6致密油藏的勘探開發工作，對其砂體展布及成因［11-12］、沉積演化及地層分布［13-14］、儲層特征［15-16］及剩余油微觀特征［17-18］等方面開展了諸多研究，認為其具有近源富油、疊置砂體運聚、儲集砂體巖性和封閉蓋層控藏的特點。但對磚窯灣地區長61致密儲集砂體的研究匱乏，導致其儲層特征不明，物性控制因素不清，嚴重限制了該地區剩余油的開發工作。

本研究基于非常規油氣成藏理論，對磚窯灣地區長61致密儲集砂體開展巖石學、物性及孔隙結構等方面的研究，探究致密儲集砂巖物性的主控因素，為挖掘長61剩余致密油勘探潛力和實現石油儲量穩產提供參考。

1 地質背景

磚窯灣地區地處長慶油田分公司安塞油田，位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中東部偏南處。研究區北至招安鎮一線，南至安塞南礦權邊界，東至磚窯灣，西至李家灣區塊邊界，面積約為850 km2。

2018年，在安塞南完試評價井橋208井，長612層試油獲得日產38.25 t高產工業流油。復查周圍探評井，發現安塞南部長612油層組分布比較廣泛，油氣顯示井150余口，其中試油60余口，獲工業油流井30余口，平均試油日產油7.6 t，日產水13.7 m3。鄰近丹103區塊于2007年開發，其生產層位為長612層，但開發井組內單井差異較大，初期平均單井產能僅1.2 t，該區域長61層地質情況較復雜，急需研究以解決生產實際問題。

2 儲集砂巖特征

2.1 儲層巖石學特征

磚窯灣地區長61致密儲集砂巖主要發育（褐）灰色細粒長石砂巖和巖屑長石砂巖，含少量長石石英砂巖。多見塊狀構造、斜層理、平行層理、槽狀交錯層理等典型的水下分流河道沉積構造。 碎屑顆粒組分以長石（占比為38%～59%，平均占比為52.5%）為主；石英（占比為16%～27%，平均占比為21.48%）次之，以單晶石英為主，燧石含量較少；巖屑占比為8%～24%（平均占比為14.42%），以云母等柔性巖屑組分居多。填隙物含量為6%～27.5%（平均含量為10.9%），主要由黏土礦物（綠泥石、水云母）、碳酸鹽（方解石、鐵方解石和鐵白云石）、次生石英和次生長石膠結物組成。黏土礦物主要以綠泥石（占比為45.09%）為主，其次是伊利石（占比為22.80%）和高嶺石（占比為25.46%），伊蒙混層（占比為6.64%）含量最少。

2.2 孔隙類型

磚窯灣地區長61致密儲集砂體以殘余粒間孔隙（平均占比為2.71%）為主，其次為長石溶蝕孔隙（平均占比為0.44%）和巖屑溶孔（平均占比為0.17%），少量發育濁沸石溶孔、微裂隙和晶間孔等微孔隙，平均面孔率為3.39%。

2.3 物性特征

磚窯灣地區長61致密儲集砂巖孔隙度與滲透率正相關性明顯，但由于多元地質因素的影響，兩者的演化軌跡并不相同。其中，孔隙度主值集中在9%～13%（平均為11.08%），滲透率主值集中在0.064～1.024 mD（平均為0.25 mD），整體表現為中-小孔、低-超低滲儲層特征。

3 物性主控因素

3.1 孔隙結構對儲層物性影響

孔隙結構是影響磚窯灣地區長61致密儲集砂巖滲透率的關鍵因素?？紫督Y構參數與孔隙度相關性不明顯，但平均孔喉半徑（Rm）、分選系數與滲透率均呈正相關關系，排驅壓力（Pd）與滲透率呈負相關關系。

3.2 儲層物性與沉積微相關系

沉積作用控制致密儲集砂體的物性分布。疊置河道砂體的物性（孔隙度13.35%，滲透率1.18 mD）明顯高于單一河道（孔隙度11.87 %，滲透率0.35 mD）和河道測緣砂體（孔隙度10.32%，滲透率0.11 mD）的物性（見表1），可作為輸導體運移油氣至構造高點富集或逸散。具有塊狀構造（孔隙度13.92 %，滲透率2.87 mD）的砂體相較于含泥質紋理的砂體（孔隙度8.59 %，滲透率0.28 mD）具有更好的物性（見表2）。即靠近烴源巖且上覆蓋層發育的疊置河道塊狀砂體是致密油富集的有利部位。

3.3 儲層物性與成巖相關系

成巖作用同樣對致密儲集砂體的物性分布具有明顯的控制作用，主要是由于強壓實作用和膠結作用對物性具有破壞作用，而強溶蝕作用可以改善致密儲集砂巖的物性。綠泥石膜膠結-粒間孔相砂巖的物性（孔隙度14.13%，滲透率1.46 mD）明顯高于長石溶孔相砂巖（孔隙度10.89%，滲透率0.24 mD）和碳酸鹽膠結相砂巖（孔隙度9.76%，滲透率0.09 mD）的物性（見表3）。長石砂巖（孔隙度12.94%，滲透率0.94 mD）的物性相較于巖屑長石砂巖（孔隙度9.42%，滲透率0.26 mD）和長石石英砂巖（孔隙度7.89%，滲透率0.17 mD）具有更好的物性（見表4），表明磚窯灣地區長61致密儲集砂體溶蝕作用發育，膠結作用中的石英膠結異常發育。綠泥石膜膠結-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優勢部位。

4 結論

①磚窯灣地區長61致密儲集砂巖主要發育（褐）灰色細粒長石砂巖和巖屑長石砂巖，含少量長石石英砂巖。殘余粒間孔隙和長石溶蝕孔隙是主要的儲油空間。

②沉積相與成巖相控制了磚窯灣地區長61致密儲集砂巖物性的分布。水下分流疊置河道塊狀砂體和綠泥石膜膠結-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優勢部位。

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