應(yīng)芳芳

(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安710065)

靖邊氣田位于鄂爾多斯盆地中部伊陜斜坡的主體部位，作為靖邊氣田穩(wěn)產(chǎn)的接替區(qū)塊，研究區(qū)位于靖邊西南部，為一南抵棗灣－杏河一帶，西起三岔梁－石窯溝，東至天賜灣－張渠一帶的南北向長(zhǎng)方形區(qū)域，區(qū)內(nèi)探井開發(fā)井共計(jì)150余口，面積約為3 000 km2。靖邊氣田勘探經(jīng)驗(yàn)和氣藏地質(zhì)特征顯示，該區(qū)馬五1+2和馬五41碳酸鹽巖儲(chǔ)層為其主力氣層，儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，溶蝕孔洞縫最為發(fā)育。本文利用巖心觀察、鑄體薄片分析、常規(guī)物性測(cè)試等方法，結(jié)合有關(guān)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，探究了研究區(qū)馬五段儲(chǔ)層特征。該成果對(duì)鄂爾多斯盆地具有類似特征的奧陶系氣層的勘探和開發(fā)具有一定的借鑒意義。

1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

研究區(qū)奧陶系馬家溝組為一套以準(zhǔn)同生白云巖為主的碳酸鹽巖地層，夾有云質(zhì)泥巖，含泥云巖，含膏云巖及凝灰?guī)r。根據(jù)33口井近101塊巖心樣品的鏡下統(tǒng)計(jì)，白云石體積百分含量一般為85% ～97%，平均90%;方解石體積百分含量一般為0～15%，平均 6%;部分井見硅質(zhì)，黃鐵礦，伊利石。按照巖石成分分類，研究區(qū)主要為白云巖，其次為灰?guī)r、含膏云巖、云質(zhì)泥巖和泥巖，另外還有少量的云質(zhì)凝灰?guī)r和泥質(zhì)凝灰?guī)r。其中，馬五41小層白云巖含量整體比馬五1+2段高，巖性較純。按照晶徑分類，研究區(qū)馬五段主要巖石類型有泥粉晶白云巖和粉晶白云巖及巖溶角礫巖。泥粉晶白云巖由泥晶白云石與粉晶白云石組成，多呈土黃色和灰色薄層狀廣泛分布，成層性好。泥晶白云石多為它形晶鑲嵌，常含泥質(zhì)，晶粒細(xì)小，巖性均勻而呈塊狀構(gòu)造，溶蝕孔洞不發(fā)育且原生孔隙稀少，因此往往比較致密，物性差;粉晶白云石晶形多為半自形－自形，晶間孔和晶間溶孔發(fā)育，物性較差，有時(shí)靠局部發(fā)育水平微裂縫來(lái)提高儲(chǔ)滲能力。巖溶角礫巖是泥粉晶云巖或細(xì)晶云巖受巖溶作用，溶解作用，壓實(shí)作用或構(gòu)造作用等角礫化改造的產(chǎn)物。角礫呈棱角狀，無(wú)磨圓，有的角礫邊緣被溶蝕而模糊，角礫大小懸殊，大的粒徑可達(dá)5～10 cm，小的多數(shù)在1～2 cm之間，少數(shù)較大角礫上可見膏溶孔，被云質(zhì)和灰質(zhì)充填或半充填。

2 孔隙類型

受多期巖溶疊加作用，研究區(qū)儲(chǔ)集巖的孔隙類型比較復(fù)雜，主要由古巖溶成因的孔、洞、縫組成。根據(jù)野外巖芯觀察以及采集樣品的薄片鑒定、掃描電鏡分析，研究區(qū)內(nèi)馬五1－4氣藏儲(chǔ)集空間以溶孔、晶間孔為主，其次為膏?？缀臀⒘严丁０凑粘梢蚍诸愔饕性紫逗痛紊紫秲纱箢?，原生孔隙主要是指鳥眼構(gòu)造。下面主要介紹本區(qū)的次生孔隙類型。

2.1 溶孔

溶孔是指碳酸鹽礦物或半生的其他易溶礦物被地下水、地表水溶解后形成的空隙，溶解過(guò)程在其沉積過(guò)程中就已經(jīng)開始了，可以一直延續(xù)到成巖以后直到表生作用階段。研究區(qū)的溶孔主要是晶間溶孔，該類孔隙是由晶間孔、晶間微孔經(jīng)溶蝕擴(kuò)大形成的，其形態(tài)不規(guī)則，邊緣常溶蝕成齒狀和港灣狀，其分布形態(tài)為分散狀，或順層密集分布。此類孔隙是研究區(qū)的主要儲(chǔ)集空間之一(見圖1A)。

2.2 晶間孔

這類孔隙主要見于細(xì)粉晶和細(xì)晶白云石晶體間，多呈三角形或多邊形，孔隙邊緣平直，少見溶蝕現(xiàn)象，孔徑一般0.01～0.1 mm，面孔率一般為1% ～5%，少數(shù)超過(guò)10% ～15%，部分晶間孔常被泥質(zhì)及極細(xì)粒碳酸鹽充填(見圖1B)。

2.3 膏?？?/h3>

膏模孔主要賦存在含膏鹽質(zhì)泥—粉晶白云巖中。膏鹽質(zhì)組分在大氣淡水的作用下溶解，保留其外部形態(tài)而形成膏?？祝蝗軞堄辔锍涮钣诟嗄？谆蚨吹牡撞?，形成示底構(gòu)造。研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育硬石膏晶體鑄?？缀陀彩嘟Y(jié)核溶?？?。硬石膏晶體溶解后形成的孔隙稱硬石膏晶體鑄?？?，孔隙具有硬石膏晶體特有的板狀形態(tài)為特征，孔徑一般為0.05～0.3 mm。硬石膏結(jié)核溶解后形成的孔隙稱硬石膏結(jié)核溶?？?，在三維空間近于圓狀或橢球狀，在平面上近于圓狀或橢圓狀孔徑一般在0.1～2 mm，部分在2 mm以上。硬石膏結(jié)核溶模孔常被滲流物、石英、方解石、伊利石等化學(xué)充填物半充填或全充填，見明顯的示底構(gòu)造，是研究區(qū)馬家溝組最主要的儲(chǔ)集空間(見圖1C)。

2.4 微裂縫

碳酸鹽巖巖性脆弱，裂縫也較為發(fā)育，它不僅是儲(chǔ)集空間還是重要的滲濾通道。研究區(qū)的微裂縫主要有成巖縫，溶蝕縫和構(gòu)造縫。成巖縫主要由沉積成巖過(guò)程中，巖石脫水收縮或化學(xué)壓實(shí)等作用下形成的裂縫，多順層分布，呈不規(guī)則的彎曲狀或鋸齒狀，如縫合線等。溶蝕縫主要是沿著早期的裂縫系統(tǒng)、縫合線產(chǎn)生溶蝕擴(kuò)大，對(duì)其進(jìn)一步改造的結(jié)果。這種裂縫較發(fā)育，縫寬一般大于1 mm，表現(xiàn)為破裂面的不規(guī)則溶蝕擴(kuò)大，有時(shí)沿?cái)嗔衙姹谏仙L(zhǎng)粒狀、晶形完好的方解石晶體(見圖1D)，不完全充填的溶蝕縫也具重要的油氣儲(chǔ)集意義。構(gòu)造縫為主要的也是最有效的裂縫類型，為構(gòu)造作用形成，區(qū)內(nèi)以微縫居多。純粹的構(gòu)造縫較為少見，多數(shù)見溶蝕和充填現(xiàn)象。早期構(gòu)造縫已被完全充填。

綜上所述，本區(qū)中奧陶統(tǒng)馬家溝組馬五段儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空類型主要是次生孔隙、溶洞和裂縫，原生孔隙見鳥眼構(gòu)造。次生孔隙又以硬石膏結(jié)核溶模孔和非組構(gòu)選擇性溶蝕孔主，其次是晶間溶蝕孔。

圖1 研究區(qū)儲(chǔ)層空隙類型

3 儲(chǔ)層物性特征

巖石孔隙度和滲透率是反映巖石存儲(chǔ)流體和運(yùn)輸能力的重要參數(shù)，也是衡量?jī)?chǔ)集層儲(chǔ)集性能好壞的基本參數(shù)。通過(guò)對(duì)研究區(qū)馬五1－4段1084塊塊巖心樣品的測(cè)試分析與統(tǒng)計(jì)認(rèn)為:孔隙度范圍 0.07% ～19.78%，平均 3.36%(見表1)。滲透率范圍0.001×10－3～51.25 ×10－3m2，平均1.4×10－3m2(見表1)?？紫抖确植汲始?xì)歪度，孔隙度越大，其所占的比例越小，孔隙度大于10%的樣品很少，僅占7.39%，90%以上的樣品孔隙度小于5.2%。總的來(lái)說(shuō)，本區(qū)馬家溝組碳酸鹽巖以特低孔滲、強(qiáng)非均質(zhì)性為特征。

表1 研究區(qū)各小層孔隙度和滲透率統(tǒng)計(jì)表

巖心樣品孔－滲關(guān)系圖表明，研究區(qū)孔隙度與滲透率總體上呈正相關(guān)關(guān)系(見圖2)。個(gè)別樣品顯示裂縫是溝通孔、洞，提高儲(chǔ)層滲流能力的有利通道。

圖2 馬五1－4有效儲(chǔ)層巖心樣品孔－滲關(guān)系圖

4 結(jié)語(yǔ)

(1)研究區(qū)下古生界的主力產(chǎn)氣層位為奧陶系馬家溝組馬五1+2和馬五41亞段，該層段儲(chǔ)集巖的類型主要為泥－粉晶白云巖和粉晶白云巖及巖溶角礫巖。

(2)孔隙類型主要以溶孔、晶間孔為主，其次為膏?？缀臀⒘严?。

(3)孔隙度范圍0.07% ～19.78%，平均3.36%。滲透率范圍 0.001 ×10－3～51.25 ×10－3m2，平均 1.4 ×10－3m2，儲(chǔ)層以特低孔滲、強(qiáng)非均質(zhì)性為特征。

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