王 云，董 浩，樊文靜，鄒 波，尹敬東

(1.西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069;2.中國(guó)石油天然氣管道四公司，河北 廊坊 065000)

鄂爾多斯盆地是發(fā)育在華北克拉通之上并位于其西部的多旋回疊合型盆地，同時(shí)也是我國(guó)形成歷史最早、演化時(shí)間最長(zhǎng)的陸上第二大沉積盆地和重要的能源基地。該盆地位于東經(jīng) 106°20'～ 110°30'，北緯 35° ～ 40°30'，地跨陜、甘，寧、蒙、晉五省區(qū)，總面積約 32×104km2。吳起 －定邊地區(qū)位于鄂爾多斯盆地中心位置，隸屬于吳起定邊縣，地表主要為溝谷縱橫的黃土高原。

1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

圖1 吳起－定邊地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6巖石三角分類圖

1.1 巖石類型

吳起－定邊地區(qū)巖石學(xué)特征總體上均表現(xiàn)為成巖礦物以長(zhǎng)石為主。對(duì)吳起－定邊地區(qū)延長(zhǎng)組296塊薄片資料進(jìn)行三角端元投影，表明延長(zhǎng)組長(zhǎng)6巖石類型主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，少量為長(zhǎng)石巖屑砂巖，偶見(jiàn)巖屑砂巖(見(jiàn)圖1)。

1.2 填隙物特征

長(zhǎng)6填隙物主要成份有綠泥石膜、鐵方解石，其次為高嶺石、水云母，其中綠泥石膜占填隙物總量的21.4%，方解石占21.3%(見(jiàn)表 1)。

表1 吳起－定邊地區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層填隙物含量特征表 %，56個(gè)樣品

2 儲(chǔ)層成巖作用

成巖作用是指碎屑沉積物沉積后轉(zhuǎn)變?yōu)槌练e巖直至變質(zhì)作用以前或構(gòu)造運(yùn)動(dòng)重新抬升到地表遭受風(fēng)化以前所發(fā)生的一切作用(趙澄林，2001)。

2.1 成巖作用類型及其特征

根據(jù)對(duì)吳起－定邊地區(qū)60口井取心段鑄體薄片鑒定，并結(jié)合掃描電鏡、陰極發(fā)光及粘土礦物X衍射分析，對(duì)該區(qū)成巖作用特征進(jìn)行了分析，認(rèn)為影響研究目的層段的主要成巖作用有壓實(shí)作用、膠結(jié)(交代)作用和溶蝕作用。

2.1.1 壓實(shí)作用

在薄片中主要表現(xiàn)為碎屑顆粒之間的接觸更加緊密、塑性顆粒(如千枚巖、板巖、泥巖和粉砂質(zhì)泥巖巖屑，以及同沉積的泥晶碳酸鹽顆粒)壓扁變形或變成假雜基;碎屑顆粒長(zhǎng)軸甚至表現(xiàn)出壓實(shí)定向的傾向。剛性碎屑石英及長(zhǎng)石顆粒破裂(見(jiàn)圖2)。

2.1.2 膠結(jié)作用

吳起－定邊地區(qū)目的層段的碎屑巖中，膠結(jié)物可有多種礦物成分，但主要是碳酸鹽和自生粘土礦物。

2.2 碳酸鹽膠結(jié)作用

碳酸鹽膠結(jié)主要呈粒間膠結(jié)、交代或次生孔隙內(nèi)充填物等形式出現(xiàn)，常見(jiàn)微晶狀、晶粒狀或連晶狀，成分有方解石、鐵方解石、白云石、鐵白云石。早期以方解石為主，而晚期則以鐵方解石和鐵白云石為主。早期方解石含量低，晚期鐵方解石含量高，平均含量為4%左右。無(wú)鐵方解石在陰極發(fā)光下顯示為橙黃色，晶出較早?？衫密缢丶t和鐵氰化鉀混合酸性溶液區(qū)別不同類型的碳酸鹽膠結(jié)物。借此可以將不同類型的碳酸鹽膠結(jié)物區(qū)分開(kāi)來(lái)。

吳起－定邊地區(qū)長(zhǎng)6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起－定邊地區(qū)內(nèi)的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實(shí)作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲(chǔ)層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個(gè)重要原因;早期形成的綠泥石，呈薄膜式包繞碎屑顆粒，充填于原生粒間孔的部分空間，并導(dǎo)致了孔隙和喉道半徑的縮小;碳酸鹽的膠結(jié)作用是造成儲(chǔ)層物性變差、非均質(zhì)性增強(qiáng)的重要原因，碳酸鹽膠結(jié)物的分布具有很強(qiáng)的不均衡特征。

圖2 鑄體薄片下壓實(shí)特征

2.3 自生粘土礦物膠結(jié)作用

研究區(qū)的自生粘土礦物主要是高嶺石、綠泥石、伊利石。該區(qū)綠泥石膠結(jié)物主要有兩種形態(tài):一種是早期的孔隙襯墊綠泥石，綠泥石多呈葉片狀集合體沿碎屑顆粒呈環(huán)狀分布，形成薄膜式膠結(jié)，阻礙了碎屑顆粒與孔隙水的接觸，減少了其他膠結(jié)物的沉淀，對(duì)延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)層的孔隙及其結(jié)構(gòu)有保護(hù)作用;元94井砂巖中可見(jiàn)綠泥石環(huán)邊(見(jiàn)圖3);另一種是晚期孔隙充填綠泥石，呈葉片狀充填于粒間孔中，堵塞可孔隙，對(duì)儲(chǔ)層不利。

圖3 環(huán)邊綠泥石膜膠結(jié)作用

另外在薄片中還可見(jiàn)到黑云母蝕變形成的綠泥石，單偏光下呈現(xiàn)淡綠色，僅保存了云母的形態(tài)和解理，結(jié)構(gòu)上仍表現(xiàn)為碎屑顆粒。掃描電鏡下伊利石常呈片狀、絲縷狀集合體充填于粒間孔隙或吸附于顆粒表面(見(jiàn)圖4)。自生高嶺石多充填于碎屑顆粒間，電鏡觀察呈片狀、書(shū)頁(yè)狀或蠕蟲(chóng)狀集合體(見(jiàn)圖5)。高嶺石在富K+的堿性環(huán)境下易于形成伊利石。

圖4 元 106，長(zhǎng) 6 1，2040.4m，絲狀伊利石

圖5 元98，2074.8m，蠕蟲(chóng)狀高嶺石

圖6 長(zhǎng)6油層組孔隙度、滲透率頻率直方圖

3 儲(chǔ)層特征

3.1 儲(chǔ)集層物性特征

對(duì)吳起－定邊地區(qū)內(nèi)115個(gè)鑄體薄片的物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明(見(jiàn)表 2)，長(zhǎng) 6油層組砂巖孔隙度為 1.26% ～15.66%，平均10.83%，83.48%的樣品為8% ～15%之間;滲透率為 0.01 ～9.89 ×10－3μm2，平均為 0.78 ×10－3μm2，滲透率在 0.1 ～1 ×10－3μm2的占 75.65%(見(jiàn)圖 6)。根據(jù)低滲透儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)6油層組主要是超低滲透層，次為特低滲透層。

表2 吳起－定邊地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組孔滲統(tǒng)計(jì)表

3.2 儲(chǔ)集層空間形態(tài)結(jié)構(gòu)特征

孔隙類型的分類主要有兩種，一是按孔隙大小，另一是按成因。研究區(qū)按成因類型對(duì)長(zhǎng)6油層組進(jìn)行孔隙類型劃分(見(jiàn)表3)。

通過(guò)鑄體薄片觀察、掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)，本區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的原生孔以殘余原生粒間孔為主，溶蝕孔次之，微裂縫很少(見(jiàn)表4)。

3.2.1 殘余粒間孔

殘余粒間孔是研究區(qū)目的層的主要孔隙類型，是原生粒間孔經(jīng)成巖作用改造后殘留的粒間孔隙空間，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用直接影響殘余粒間孔的發(fā)育。長(zhǎng)6段內(nèi)殘余粒間孔占總孔隙的比例為74.58%。

3.2.2 溶蝕孔

溶蝕孔是儲(chǔ)層中不穩(wěn)定碎屑組分(如長(zhǎng)石、巖屑等)及可溶膠結(jié)物溶蝕改造形成的孔隙空間。偏光鏡下被溶蝕的顆粒的邊緣呈彎曲的港灣狀，有的顆粒被溶蝕殆盡，僅隱約見(jiàn)到被溶蝕碎屑顆粒的輪廓。在掃描電鏡下沿長(zhǎng)石解理面發(fā)生強(qiáng)烈溶蝕，如元69井2148.4 m，溶孔直徑可達(dá)5 μm(見(jiàn)圖7)。統(tǒng)計(jì)表明，本區(qū)次生孔以長(zhǎng)石溶孔為主，巖屑溶孔次之，長(zhǎng)6為22.72%。

表3 吳定地區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層孔隙分類表

表4 吳定地區(qū)長(zhǎng)6的孔隙類型及含量統(tǒng)計(jì)表

圖7 長(zhǎng)石沿解理面溶蝕(元69，2148.4m，800×)

3.2.3 晶間孔

晶間孔多為自生高嶺石之間的、直徑很小的微孔隙，實(shí)質(zhì)上是膠結(jié)物充填原生粒間孔或溶蝕孔之后的殘余孔。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)吳起－定邊地區(qū)長(zhǎng)6砂巖成巖作用的研究表明，由于吳起－定邊地區(qū)內(nèi)的塑性碎屑顆粒含量較高，受到壓實(shí)作用后，極易發(fā)生變形，或以假雜基的形式填充于孔隙之間，使得儲(chǔ)層物性變差，這是該區(qū)物性差的一個(gè)重要原因。

(2)通過(guò)鑄體薄片觀察、掃描電鏡分析，研究區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的原生孔以殘余原生粒間孔為主，溶蝕孔次之，微裂縫相對(duì)很少。根據(jù)本區(qū)儲(chǔ)層孔隙、喉道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合本區(qū)延長(zhǎng)組儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)資料，本區(qū)長(zhǎng)6共有五種孔隙結(jié)構(gòu)類型，以細(xì)小孔微細(xì)喉道型為主。

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