楊 博 （西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710069）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地地處我國沉積盆地分布中帶，同時(shí)受其東濱太平洋構(gòu)造域和其西南特提斯-喜馬拉雅構(gòu)造域地殼運(yùn)動(dòng)的影響，是一個(gè)穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動(dòng)明顯的多旋回克拉通疊加盆地［1］。伊盟隆起地區(qū)位于鄂爾多斯盆地北部，西部與秦祁活動(dòng)帶相接，北部與陰山活動(dòng)帶相鄰。伊盟隆起的構(gòu)造格局呈北高南低、東高西低的特點(diǎn)，整體表現(xiàn)為一西南傾向大型單斜構(gòu)造，其基底隆起高，沉積蓋層薄，一般小于千米，頂部僅數(shù)百米，甚至局部出露變質(zhì)巖［2］。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

1）巖石類型 鑄體薄片分析表明，伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層的碎屑組分主要以石英為主，平均占碎屑總量的75%以上；巖屑成分有火成巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑和沉積巖巖屑，但以變質(zhì)巖巖屑為主，平均占碎屑總量的18.58%，火成巖巖屑和沉積巖巖屑含量較少；長石含量較少，僅占碎屑總量的0.30%。儲(chǔ)層巖性主要為中-粗粒石英砂巖和巖屑砂巖，磨圓度較好，分選中等。

圖1 （鐵）方解石膠結(jié)物

圖2 硅質(zhì)（石英加大）膠結(jié)物

2）填隙物組合特征 填隙物總體含量不高，主要為粘土礦物、方解石和鐵方解石、自生石英，還有一定量水云母和絹云母。膠結(jié)類型以孔隙式為主，次為孔隙-基底式膠結(jié)。接觸關(guān)系為點(diǎn)-線-凹凸接觸。碳酸鹽巖膠結(jié)物有方解石、鐵方解石等，多充填粒間孔隙或膠結(jié)交代顆粒和粘土礦物；硅質(zhì)主要包括石英次生加大和自生石英，硅質(zhì)膠結(jié)在石盒子組普遍發(fā)育，石英次生加大邊較寬，多為Ⅱ-Ⅲ級(jí)，甚至縫合線接觸。不論是粘土礦物的膠結(jié)與充填，還是方解石、鐵方解石和硅質(zhì) （石英加大）等膠結(jié)物的充填 （見圖1和圖2），其含量越多，對(duì)儲(chǔ)層的孔滲性越不利［3］。

3）粘土礦物分析 粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層的儲(chǔ)集物性影響很大，它不僅減少了孔隙空間，而且對(duì)于喉道的影響更為明顯，可使孔隙喉道變得迂回曲折，甚至堵塞喉道，但粘土礦物類型及產(chǎn)狀不同，對(duì)儲(chǔ)層物性的影響程度不同［4］。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層填隙物中粘土礦物主要有綠泥石和伊利石，其次為伊／蒙混層和高嶺石：①綠泥石。綠泥石在伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層中普遍存在，含量相對(duì)較高（5%～62%，平均39.8%），多以薄膜狀、葉片狀充填于粒間或附著在巖石顆粒表面上（見圖3）。②伊利石。該研究區(qū)盒8段儲(chǔ)層中伊利石平均含量為32.7%，伊利石含量很高的層位中高嶺石、綠泥石的含量較少，大量發(fā)育的伊利石可以降低滲透率。③ 伊／蒙混層粘土礦物。該研究區(qū)伊-蒙混層粘土的平均含量為19.2%，并且隨深度的增加含量減少。④高嶺石。該研究區(qū)高嶺石含量一般為1%～15%，平均8.2%。主要有2種類型，一種是火山碎屑的蝕變產(chǎn)物，經(jīng)過漫長成巖期的調(diào)整，結(jié)晶良好，晶體呈蠕蟲狀、手風(fēng)琴狀和書頁狀，在其晶間殘存較多的黃褐色火山灰和硅化玻屑；另一種是孔隙中直接沉淀析出的高嶺石，其晶形較好，呈典型的假六方片狀。在掃描電鏡下，最常見的是充填于孔隙中形態(tài)呈蠕蟲狀和書頁狀集合體的高嶺石 （見圖4）。值得說明的是，雖然高嶺石雖然充填孔隙，占據(jù)了孔隙的部分和大部分空間，但由于高嶺石晶形較好，因而保留了良好的晶間孔，所以高嶺石晶間孔也是目的層的儲(chǔ)集空間之一。

圖3 粒間充填綠泥石

圖4 高嶺石集合體

2.2 孔隙特征

1）孔隙類型 根據(jù)巖石薄片、鑄體薄片和掃描電鏡分析，認(rèn)為伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層主要發(fā)育下列孔隙類型：①粒間孔隙 （剩余粒間孔隙）。發(fā)育于碎屑顆粒之間或云母片間的孔隙空間，由于砂巖經(jīng)歷了較強(qiáng)的成巖作用改造，顆粒之間尚未被填隙物完全充填而剩余的孔隙為剩余粒間孔隙。②溶蝕孔隙。巖石中的碳酸鹽巖、鋁硅酸鹽巖等其他易溶組分在酸性孔隙水的作用下，部分或全部發(fā)生溶蝕后形成的孔隙。常見有粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔、膠結(jié)物溶孔等。③晶間孔隙。硅質(zhì)膠結(jié)作用形成石英次生加大邊的晶間孔隙或晶間縫。粘土礦物的重結(jié)晶也致使粘土礦物晶體之間發(fā)育許多微晶間孔隙。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層中的石英次生加大非常普遍，由次生加大的石英晶面所圍成的孔隙即晶間孔隙。④裂縫。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層中常發(fā)育裂縫，裂縫的存在可以使孤立的孔隙連通起來，從而改善儲(chǔ)層的滲濾能力［5］。

2）吼道類型 伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層主要發(fā)育收縮喉道、片狀與彎片狀喉道和管束狀喉道 （見圖5）。

圖5 伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層喉道類型

2.3 物性特征

伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層砂巖孔隙度變化范圍在3.55%～14.10%，平均為9.13%；滲透率最大為3.55×10-3μm2，最小為0.02×10-3μm2，平均值為0.709×10-3μm2。因此，該儲(chǔ)層屬于低孔-低滲儲(chǔ)層。

3 儲(chǔ)層的成巖作用分析

3.1 壓實(shí)壓溶作用

壓實(shí)作用使碎屑顆粒定向排列，甚至壓溶嵌合，隨著深度的增加，顆粒間的接觸關(guān)系變得緊密，出現(xiàn)由點(diǎn)-線-凹凸-縫合線狀接觸，使得粒間孔隙減小，導(dǎo)致儲(chǔ)層的孔滲性進(jìn)一步降低［6］。

3.2 膠結(jié)作用

膠結(jié)作用是碎屑巖主要的成巖作用類型。膠結(jié)物可以由許多礦物組成，其中大部分是碳酸鹽和氧化硅，薄片鑒定表明，該研究區(qū)盒8段儲(chǔ)層碳酸鹽巖膠結(jié)物主要為方解石和鐵方解石 （見圖1）。硅質(zhì)膠結(jié)物在盒8段儲(chǔ)層普遍存在 （見圖2），石英加大邊往往呈環(huán)邊狀包裹碎屑石英顆粒，大部分為連續(xù)生長，加大邊寬度一般在0.05～0.1μm。此外，還存在粘土礦物膠結(jié)，其中粗結(jié)晶高嶺石比較常見，由于呈現(xiàn)書頁狀集合體充填，高嶺石書頁狀晶形保留了良好的晶間孔，從而對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)具有改善作用［7］。

3.3 交代作用

交代作用可以發(fā)生在成巖的各個(gè)階段，其結(jié)果可以使原有孔隙被充填，也可以造成次生孔隙。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層的交代作用主要表現(xiàn)為碳酸鹽巖礦物對(duì)不穩(wěn)定組分的交代，也有粘土礦物交代石英顆粒的現(xiàn)象。

3.4 溶蝕溶解作用

溶蝕溶解作用是指碎屑成分和膠結(jié)物等礦物完全或部分地溶解并轉(zhuǎn)化為其他穩(wěn)定礦物的過程。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層砂巖中常見碎屑組分和膠結(jié)物發(fā)生不同程度的溶蝕、溶解現(xiàn)象。溶解溶蝕作用在一定程度上能夠改善儲(chǔ)層的孔滲性［8］。

3.5 構(gòu)造破裂作用

破裂作用主要的原因是由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使得剛性巖體發(fā)生斷層、裂縫等，可以在鏡下見到裂縫沿顆粒邊緣分布的張性裂縫。伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層中發(fā)育微裂縫，同時(shí)還有不同程度的張性及剪切裂縫。

下石盒子組儲(chǔ)層成巖作用較強(qiáng)，不僅經(jīng)歷了強(qiáng)烈的壓實(shí)壓溶作用，同時(shí)還發(fā)生了各種碳酸鹽巖、硅質(zhì)膠結(jié)與交代作用，粘土礦物的自生沉淀作用也對(duì)儲(chǔ)層的孔滲性起到了破壞作用，能改善儲(chǔ)層孔滲性的溶蝕溶解作用和破裂作用比較弱。

4 結(jié) 論

（1）伊盟隆起地區(qū)盒8段儲(chǔ)層巖石類型主要為中-粗粒石英砂巖和巖屑砂巖，巖石的成分成熟度高，結(jié)構(gòu)成熟度中等；盒8段儲(chǔ)層的孔隙類型主要為剩余粒間孔隙、溶蝕孔隙、晶間孔隙和裂縫；盒8段儲(chǔ)層砂巖儲(chǔ)層主要以低孔-低滲為特征。

（2）盒8段儲(chǔ)層成巖作用比較強(qiáng)烈，其中壓實(shí)壓溶作用及膠結(jié)交代作用對(duì)儲(chǔ)層孔滲性的影響較大。

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［3］方少仙，侯方浩 .石油天然氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué) ［M］.東營：石油大學(xué)出版社，1998.

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