王存武　馬東旭　田　兵　梁建設(shè)　王　琪　劉鐵樹(shù)

(1.中海油研究總院新能源研究中心　北京　100028；2.甘肅省油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室　蘭州　730000；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)　北京　100049)

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鄂爾多斯盆地LX地區(qū)山西組儲(chǔ)層成巖演化及成巖相研究

王存武1馬東旭2,3田兵2梁建設(shè)1王琪2劉鐵樹(shù)1

(1.中海油研究總院新能源研究中心北京100028；2.甘肅省油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/中國(guó)科學(xué)院油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蘭州730000；3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)北京100049)

摘要利用鄂爾多斯盆地LX地區(qū)山西組鑄體薄片、掃描電鏡、陰極發(fā)光、地球化學(xué)資料等，通過(guò)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等方法，對(duì)該區(qū)山西組儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、成巖作用類型、成巖演化階段及成巖演化過(guò)程進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上建立研究區(qū)山西組成巖相類型及劃分標(biāo)準(zhǔn)，并最終確定了該區(qū)山西組成巖相平面展布特征。研究表明：壓實(shí)和膠結(jié)作用是研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖致密化的主要原因；成巖階段主體已經(jīng)進(jìn)入中成巖B期；其成巖演化過(guò)程為早成巖A期的壓實(shí)及少量膠結(jié)階段，早成巖B期的壓實(shí)及少量溶蝕及膠結(jié)階段，中成巖A期的大量溶蝕和膠結(jié)階段以及中成巖B期的碳酸鹽膠結(jié)階段；成巖相類型分為4類：中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相，中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相，中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相，強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相；有利成巖相在研究區(qū)分布面積較廣，說(shuō)明研究區(qū)具備了良好的勘探潛力，尤其是發(fā)育在研究區(qū)的中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相區(qū)域，可作為該區(qū)山西組下一步勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞LX地區(qū)山西組成巖演化成巖相

0引言

經(jīng)過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地上古生界天然氣勘探開(kāi)發(fā)的成果總結(jié)，認(rèn)為對(duì)于儲(chǔ)層的認(rèn)識(shí)是提高勘探開(kāi)發(fā)效率的關(guān)鍵因素之一[1]。目前，對(duì)于該盆地上古生界儲(chǔ)層砂巖的控制因素主要集中在沉積和成巖作用的認(rèn)識(shí)上[2-4]，前者通過(guò)原始沉積物質(zhì)以及沉積相控制著儲(chǔ)層砂體的原始組成和展布特征，而后者除了埋藏過(guò)程中的機(jī)械壓實(shí)外，還會(huì)通過(guò)水—巖反應(yīng)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造，可以說(shuō)，成巖作用決定了儲(chǔ)層最終的儲(chǔ)集性能。成巖相建立在成巖作用的基礎(chǔ)之上，是表征儲(chǔ)層特征及儲(chǔ)層優(yōu)劣的直接反應(yīng)和綜合表現(xiàn)[5]。然而目前對(duì)于成巖相的劃分標(biāo)準(zhǔn)以及劃分類型還未統(tǒng)一，不同學(xué)者在不同地區(qū)的不同地質(zhì)背景下，建立了多種成巖相劃分標(biāo)準(zhǔn)，且由于成巖作用類型豐富，導(dǎo)致了成巖相劃分的類型也相對(duì)較多[6-15]，這就需要從研究對(duì)象的實(shí)際情況出發(fā)，建立適合該區(qū)特有的分類方案，以期達(dá)到最終的研究目的。

LX地區(qū)位于鄂爾多斯盆地東北緣(圖1)，前期主要以煤及煤層氣勘探開(kāi)發(fā)為主要方向[16-20]。近幾年來(lái)，隨著勘探的深入，發(fā)現(xiàn)該區(qū)上古生界具有良好的天然氣顯示。但由于該區(qū)為勘探新區(qū)，勘探程度較低，對(duì)于儲(chǔ)層的研究相對(duì)薄弱，制約了天然氣勘探開(kāi)發(fā)的效率。本次研究以LX地區(qū)山西組為主要研究對(duì)象，通過(guò)鑄體薄片、陰極發(fā)光、掃描電鏡以及地球化學(xué)資料等，對(duì)其巖石學(xué)特征、成巖作用類型、成巖演化過(guò)程、埋藏過(guò)程中孔隙定量演化進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上結(jié)合測(cè)井特征建立適合該區(qū)山西組的成巖相劃分標(biāo)準(zhǔn)及類型，確定成巖相平面展布特征，為下一步勘探開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)上古生界自下而上發(fā)育有石炭系本溪組，二疊系太原組、山西組、石盒子組以及石千峰組。其中，作為煤系地層的山西組中發(fā)育有北岔溝砂巖等多套砂體，具有形成天然氣藏的先決條件，且經(jīng)過(guò)前期勘探發(fā)現(xiàn)具有良好的天然氣顯示，是該區(qū)重點(diǎn)產(chǎn)氣層位之一。

鄂爾多斯盆地山西組沉積時(shí)期，正直沉積體系由海相、海陸過(guò)渡相向陸相轉(zhuǎn)變[22]，且受到海西運(yùn)動(dòng)的影響，盆地周緣火山活動(dòng)頻發(fā)[23-24]。根據(jù)研究區(qū)露頭、巖芯、測(cè)井等資料，并結(jié)合前人[25-26]對(duì)該區(qū)沉積環(huán)境的研究，認(rèn)為該區(qū)山西組以發(fā)育三角洲平原亞相為主，分流河道作為主要的儲(chǔ)集相帶由北向南展布；物源主要來(lái)自盆地北部陰山山脈，巖屑類型以變質(zhì)巖為主，石英含量較低[27-28]，且儲(chǔ)層受到火山物質(zhì)的影響較大[29-30]。儲(chǔ)層砂巖整體物性較差，且橫向上非均質(zhì)性較強(qiáng)，為典型的巖性氣藏，含氣飽和度較高，平均值為72.69%。

圖1　研究區(qū)構(gòu)造及地理位置圖(盆地底圖據(jù)楊仁超等[21]，有修改)Fig.1　Map showing the tectonic and geographic location of the study area(basin base map after Yang et al.[21])

2儲(chǔ)層基礎(chǔ)特征

2.1儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

根據(jù)研究區(qū)10口井共36塊薄片鏡下統(tǒng)計(jì)得出，山西組砂巖巖石類型以巖屑砂巖為主，巖屑質(zhì)石英砂巖和長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖次之(圖2)。骨架顆粒中石英平均含量為45.79%，巖屑次之，為25.87%，長(zhǎng)石相對(duì)含量最低，僅為2.55%。巖屑組分中，以變質(zhì)巖巖屑為主，平均含量為15.06%，火成巖巖屑次之，為5.21%，另含少量燧石及沉積巖巖屑，分別為3.04%和0.77%。變質(zhì)巖巖屑中，以高級(jí)變質(zhì)巖和片巖、千枚巖、泥板巖等副變質(zhì)巖為主，另含少量變質(zhì)沉積巖巖屑，高級(jí)變質(zhì)巖含量為7.46%，副變質(zhì)巖為6.10%，變質(zhì)沉積巖巖屑僅為1.50%。

填隙物含量普遍較高，平均含量為25.79%，膠結(jié)物以方解石、硅質(zhì)、高嶺石為主，分別占到4.71%、2.42%以及5.01%，另含少量菱鐵礦、鐵質(zhì)及自生伊利石，平均含量分別為1.13%、1.37%和1.11%；雜基以水云母為主，平均含量為5.92%，另含1.71%的凝灰質(zhì)填隙物，以及由凝灰質(zhì)填隙物蝕變而來(lái)的綠泥石，平均含量為1.47%；此外，還存在少量白云石、綠泥石膜以及自生綠泥石等。碎屑顆粒粒徑最大值為4.05 mm，最小粒徑為0.11 mm，主要粒徑介于0.36～0.56，平均為0.46 mm；磨圓以次圓—次棱為主，分選差—中等。從整體來(lái)看，山西組儲(chǔ)層砂巖表現(xiàn)出富巖屑低長(zhǎng)石、填隙物含量高、分選磨圓一般的特點(diǎn)。

圖2　研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖類型三角圖解Fig.2　The triangular diagram of the sandstone typesof Shanxi Formation in the study area

2.2儲(chǔ)層物性及孔隙特征

根據(jù)20口井共347件樣品孔隙度和滲透率值得出，研究區(qū)山西組儲(chǔ)層物性呈現(xiàn)出明顯的低孔低滲特征，平均孔隙度為5.45%，滲透率為0.24×10-4μm2；結(jié)合8口井共25組樣品壓汞數(shù)據(jù)可得，排驅(qū)壓力平均值為0.93 MPa，中值半徑為0.11 μm，分選系數(shù)為1.90，退汞效率為33.62%，表明具有較差的孔隙結(jié)構(gòu)特征?？紫额愋鸵源紊紫稙橹?，原生粒間孔含量較低，顆粒間雜基溶孔相對(duì)含量為18.74%，顆粒溶孔為51.38%，高嶺石晶間孔為10.26，裂縫為13.60%，原生粒間孔僅占6.02%(圖3)。

圖3　研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖孔隙類型相對(duì)含量Fig.3　The relative contents of pore type of ShanxiFormation in the study area

3成巖作用類型

成巖作用是影響儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的關(guān)鍵因素，成巖作用的類型是研究成巖過(guò)程的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)研究區(qū)山西組鑄體薄片的鏡下觀察，并結(jié)合掃描電鏡、陰極發(fā)光等分析測(cè)試手段，認(rèn)為研究區(qū)山西組成巖作用類型主要為壓實(shí)、膠結(jié)、溶蝕作用。壓實(shí)、膠結(jié)作用為主要的破壞性成巖作用，溶蝕作用為主要的建設(shè)性成巖作用。

3.1壓實(shí)作用

壓實(shí)作用作為致密砂巖儲(chǔ)層主要的破壞性成巖作用，是儲(chǔ)層物性變差的主要影響因素之一。若儲(chǔ)層中存在大量剛性顆粒，石英、長(zhǎng)石等，則壓實(shí)作用對(duì)原生孔隙的影響較小，可保留部分原生孔隙，反之，若砂巖中存在的塑性顆粒較多，如云母、千枚巖、泥板巖巖屑等，不利于原生孔隙的保存，以至于在成巖作用早期由于強(qiáng)烈壓實(shí)變形而形成致密砂巖，使后期酸性流體無(wú)法正常進(jìn)入，導(dǎo)致儲(chǔ)層溶蝕作用不發(fā)育。研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖這種塑性顆粒富集程度存在差異性，根據(jù)大量鏡下觀察，塑性顆粒多集中在細(xì)砂巖中，其塑性巖屑(千枚巖、泥板巖、云母)平均含量高達(dá)13.33%，中砂巖為9.27%，粗砂巖為2.17%，這種差異性導(dǎo)致儲(chǔ)層非均質(zhì)性在壓實(shí)作用下表現(xiàn)的更加明顯，細(xì)砂巖中常見(jiàn)塑形顆粒壓實(shí)變形較為強(qiáng)烈；加之同沉積凝灰質(zhì)填隙物不受水流的分選影響，廣泛存在于粒間孔隙中，導(dǎo)致原生粒間孔隙并不發(fā)育，使得儲(chǔ)層壓實(shí)作用更加強(qiáng)烈，成為主要的破壞性成巖作用(圖4A，B)。

3.2膠結(jié)作用

3.2.1硅質(zhì)膠結(jié)作用

硅質(zhì)膠結(jié)作為主要的膠結(jié)物之一，在研究區(qū)整個(gè)上古生界儲(chǔ)層砂巖中廣泛存在，硅質(zhì)膠結(jié)物可以呈現(xiàn)出多種存在形式，主要有石英加大邊以及顆粒間充填孔隙兩種主要的形式出現(xiàn)。石英加大邊主要分為I～I(xiàn)II級(jí)，早成巖階段主要以I級(jí)次生加大為主，存在形式以雛晶狀為主要特征，II～I(xiàn)II級(jí)為研究區(qū)上古生界主要的硅質(zhì)膠結(jié)物發(fā)育形式，以形成較為完整的晶面為主，主要存在于中成巖階段之后(圖4C)。充填孔隙的石英主要分為自形和他形兩種，自形石英常呈六方雙錐晶體存在與顆粒之間的孔隙中(圖4D)，他形石英則以連晶狀或嵌晶狀充填孔隙(圖4E)，對(duì)孔隙破壞性更大。另外在顆粒之間還存在著隱晶質(zhì)或微晶石英，是由成巖早期凝灰質(zhì)蝕變而來(lái)[31-32](圖4F)。

3.2.2黏土礦物膠結(jié)作用

研究區(qū)山西組自生黏土礦物膠結(jié)物主要以高嶺石為主，綠泥石、伊利石等次之。高嶺石反映酸性成巖階段以及相對(duì)較為封閉的環(huán)境，單晶為假六方板狀，集合體呈書(shū)頁(yè)狀、蠕蟲(chóng)狀、手風(fēng)琴狀以及扇狀等(圖4G)，主要由火山物質(zhì)以及長(zhǎng)石的蝕變或溶蝕形成(圖4H)，原始的凝灰質(zhì)填隙物往往在單偏光鏡下為棕色或者淡黃色，正交偏光下常呈波狀消光，凝灰質(zhì)填隙物蝕變后原地生成的高嶺石往往晶形較差，俗稱為“臟高嶺石”(圖4I)，異地沉淀或長(zhǎng)石溶蝕和蝕變形成的高嶺石往往晶形較好，會(huì)形成一定的晶間孔。自生沉淀形成的綠泥石、綠泥石包膜以及伊利石含量較低(圖4J)，以雜基形式存在的水云母含量較高(4K)，根據(jù)大量鏡下觀察認(rèn)為，由于其具有可溶、成巖收縮縫、石英晶屑以及與凝灰質(zhì)漸變的特點(diǎn)，認(rèn)為其主要由凝灰質(zhì)填隙物蝕變形成(圖4L)。

3.2.3碳酸鹽膠結(jié)作用

研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖中碳酸鹽膠結(jié)物包括菱鐵礦、鐵方解石、鐵白云石、白云石和少量方解石。從形成時(shí)期上可分為早期、中期和晚期，其成因各有不同。早期碳酸鹽以泥晶形式存在，主要為方解石和白云石以及菱鐵礦，主要形成于主要壓實(shí)期之前，是顆粒間中的孔隙水沉淀形成的(圖4M)。在中成巖早期，隨著成巖環(huán)境介質(zhì)條件的改變，泥晶和微晶碳酸鹽將向粉晶和細(xì)晶碳酸鹽轉(zhuǎn)化，形成中期碳酸鹽。在中成巖晚期，特別是在中成巖階段B期，由于地層埋藏深度大，溫度和壓力增高，在高溫缺氧的還原環(huán)境下，多形成含鐵的晚期碳酸鹽礦物。山西組儲(chǔ)層砂巖中最常見(jiàn)的是晚期鐵方解石，多呈連晶狀充填在各類殘留粒間孔、次生溶孔中，并交代石英顆粒，在膠結(jié)物內(nèi)部常見(jiàn)交代石英殘骸(圖4N，O)。

圖4　研究區(qū)山西組儲(chǔ)層特征照片A.粗—中砂巖顆粒線—凹凸?fàn)罱佑|(LX-8井，1 908 m，×25(+))；B.細(xì)砂巖中大量塑性巖屑被壓實(shí)呈定向性(LX-8井，1 891.68 m，×25(-))；C.石英顆粒多級(jí)次生加大邊(LX-8井，1 832.7 m，×100(-))；D.充填在孔隙中的自形石英(LX-26井，1 824 m，×100(-))；E.充填在孔隙中的他形石英(LX-26井，1 825.8 m，×100(-))；F.凝灰質(zhì)原地蝕變形成的微晶石英(LX-12井，1 791.21 m，×100(+))；G.呈假六方板狀的高嶺石集合體(LX-19井，1 791.79 m，×1 200，SEM)；H.長(zhǎng)石蝕變后原地生成的高嶺石(LX-7井，1 858.1 m，×200(-))；I.凝灰質(zhì)填隙物蝕變形成的“臟”高嶺石(LX-7井，1 895.9 m，×100(-))；J.自生伊利石交代長(zhǎng)石顆粒(LX-12井，1 966 m，×200(-))；K.絲片狀伊利石和次生加大石英充填粒間孔隙(LX-17井，1 842.7 m，×400，SEM)；L.水云母及凝灰質(zhì)填隙物蝕變殘余呈漸變關(guān)系(LX-20井，1 696.6 m，×50(-))；M.成巖早期顆粒間沉淀形成的菱鐵礦(LX-17井，1 819.5 m，×200(-))；N.孔隙中存在成巖早期形成的石英微晶及晚期形成的鐵方解石(LX-12井，1 791.21 m，×100(+))；O.陰極發(fā)光下顏色較暗的鐵方解石(LX-101井，1 597.8 m，陰極發(fā)光)；P.長(zhǎng)石溶蝕孔(LX-26井，1 824 m，×100(-))；Q.巖屑溶孔(LX-26井，1 824 m，×100(-))；R.凝灰質(zhì)經(jīng)過(guò)蝕變及溶蝕后形成的水云母雜基溶孔(LX-26井，1 916 m，×50(-))。Fig.4　The characteristics of photograph of the Shanxi Formation in the study area

3.3溶蝕作用

溶蝕作用在研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖中是一種建設(shè)性成巖作用，是形成次生孔隙的主要方式，根據(jù)pH值可以分為酸性溶蝕和堿性溶蝕，以酸性溶蝕為主，其主要發(fā)生在早成巖B期—中成巖A期，由于砂巖中存在的可溶性組分較多(主要為長(zhǎng)石(圖4P)、巖屑(圖4Q)和雜基(圖4R))，加之山西組為含煤地層，酸性流體產(chǎn)生后近距離進(jìn)入砂體進(jìn)行溶蝕，當(dāng)反應(yīng)后物質(zhì)運(yùn)移較為通暢時(shí)，可形成良好的儲(chǔ)集空間，反之則會(huì)在附近沉淀形成大量的膠結(jié)物，如高嶺石等。

4成巖演化序列及孔隙度定量計(jì)算

4.1成巖階段及演化序列

成巖演化的過(guò)程具有階段性，本次研究依據(jù)碎屑巖成巖階段的劃分標(biāo)準(zhǔn)[33](SY/T 5477—2003)進(jìn)行成巖階段劃分。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)山西組地層中鏡質(zhì)體反射率介于0.98%～1.42%，平均值為1.19%(5口井共17件)，最高熱解峰溫度介于312℃～480℃，平均值為456.42℃(5口井共25件)，說(shuō)明山西組地層已經(jīng)演化到了中成巖階段；根據(jù)黏土礦物X衍射分析得出，I(伊利石)/S(蒙皂石)混層礦物處在有序混層帶，S層在I/S混層中比例常在0～40%之間，平均值為13.57%(9口井共23件)，為中成巖B期；另外，根據(jù)大量鏡下觀察認(rèn)為，大部分石英顆粒普遍具有Ⅱ～Ⅲ級(jí)的次生加大邊，碳酸鹽膠結(jié)物含鐵或鐵方解石為主，部分凝灰質(zhì)也在中成巖B期堿性環(huán)境中蝕變形成(膠狀)綠泥石和膠狀水云母等，其在單偏光下常呈綠色和橙色膠體狀特征，正交偏光下往往呈現(xiàn)出波狀消光特點(diǎn)。綜上所述，研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖已經(jīng)演化到了中成巖階段，大部分已經(jīng)達(dá)到了中成巖B期。

成巖演化序列可以通過(guò)觀察自生礦物之間的疊置、穿插、充填以及交代關(guān)系來(lái)判斷，根據(jù)大量鏡下觀察認(rèn)為，LX地區(qū)山西組經(jīng)歷的成巖演化過(guò)程為：早成巖A階段，Ⅰ期機(jī)械壓實(shí)→無(wú)鐵泥晶方解石、白云石、菱鐵礦沉淀、凝灰質(zhì)填隙物蝕變(水云母)→Ⅰ期石英(微晶、隱晶質(zhì))，為早期壓實(shí)、少量碳酸鹽膠結(jié)以及大量水云母雜基形成階段；早成巖B階段，Ⅱ期機(jī)械壓實(shí)→Ⅰ期有機(jī)酸流體進(jìn)入→Ⅰ期溶蝕→Ⅰ期自生高嶺石+Ⅱ期自生石英，為早期壓實(shí)及少量溶蝕及膠結(jié)階段；中成巖A階段，Ⅱ期有機(jī)酸流體進(jìn)入→Ⅱ期溶蝕→Ⅱ期自生高嶺石+Ⅲ期自生石英→水云母雜基、骨架顆粒等絹云母化→Ⅰ期伊利石→含鐵碳酸鹽膠結(jié)，為大量溶蝕和膠結(jié)階段；中成巖B階段，Ⅳ期自生石英→Ⅱ期伊利石→晚期亞鐵碳酸鹽膠結(jié)交代(圖5)，為碳酸鹽膠結(jié)階段。

4.2成巖演化過(guò)程中孔隙度定量表征

本次計(jì)算以研究區(qū)山西組10口井34塊鑄體薄片以及7口井共35件粒度分析為基礎(chǔ)，原始孔隙度根據(jù)Beard(1973)計(jì)算方法求得[34]，孔隙度定量演化則參考王瑞飛(2007)、楚美娟(2013)、盛軍(2015)對(duì)于孔隙度的計(jì)算公式[35-37]，具體如下：

Φ0(原始孔隙度)=20.91+22.9/S0；

式中：S0為特拉斯克分選系數(shù)，S0=(P25/P75)1/2；P25為粒度概率累積曲線上25%處顆粒直徑的值；P75為粒度概率累積曲線上75%處顆粒直徑的值。

Φ1(壓實(shí)殘余孔隙度)=膠結(jié)物+殘余粒間孔面孔率×物性分析孔隙度/面孔率；

Φ2(膠結(jié)殘余孔隙度)=殘余粒間孔面孔率×物性分析孔隙度/面孔率；

Φ3(溶蝕提供孔隙度)=溶蝕孔面孔率×物性分析孔隙度/面孔率；

Φ4(晶間孔提供孔隙度)=晶間孔面孔率×物性分析孔隙度/面孔率；

Φ5(裂縫提供孔隙度)=裂縫面孔率×物性分析孔隙度/面孔率；

壓實(shí)強(qiáng)度=(Φ0-Φ1)/Φ0×100%；

膠結(jié)強(qiáng)度=(Φ1-Φ2)/Φ0×100%；

溶蝕強(qiáng)度=溶蝕面孔率/總面孔率×100%。

根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算得出，研究區(qū)山西組原始孔隙度介于26.74%～34.37%，平均值為30.04%，壓實(shí)減孔量介于2.80%～20.28%，平均值為13.80%，膠結(jié)減孔量介于9.50%～27.00%，平均值為15.85%，溶蝕增孔量1.19%～12.86%，平均值為5.03%，晶間孔和裂縫提供孔隙度分別介于0～2.66%和0～3.19%，平均值為0.81%以及0.67%；壓實(shí)作用減孔率介于9.33%～67.51%，平均值為45.95%，膠結(jié)作用減孔率介于31.63%～89.88%，平均值為52.75%，由于原生孔隙基本不發(fā)育，溶蝕面孔率在總面孔率中比重較高，溶蝕率介于31.25～97.22%，平均值為70.12%。結(jié)合成巖演化史和埋藏史，認(rèn)為在二疊世—中晚三疊世為準(zhǔn)同生—早成巖B階段，成巖作用以壓實(shí)為主，導(dǎo)致原始孔隙度降低至16.24%；晚三疊世—中侏羅世為中成巖A階段，成巖作用以溶蝕和膠結(jié)為主，大量酸性流體進(jìn)入儲(chǔ)層進(jìn)行的溶蝕作用使孔隙度升至21.27%，膠結(jié)作用(高嶺石+硅質(zhì))使孔隙度降低至8.78%，而高嶺石晶間孔使得孔隙度升高至9.59%；中侏羅世之后達(dá)到了中成巖B階段，主要以亞鐵碳酸鹽膠結(jié)為主，孔隙度降低至6.23%，在后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)裂縫改造使得最終孔隙度為6.90%(圖6)。

圖5　研究區(qū)山西組成巖序列Fig.5　The diagenesis sequence of the Shanxi Formation in the study area

圖6　研究區(qū)山西組地質(zhì)歷史時(shí)期儲(chǔ)層孔隙度演化(埋藏史圖引自郭本廣等[38]，有修改)Fig.6　Reservoir porosity evolution history of the Shanxi Formation in the study area(burial history after Guo et al.[38])

5成巖相劃分標(biāo)準(zhǔn)及平面展布特征

目前，對(duì)于成巖相的劃分不一，不同學(xué)者根據(jù)分類依據(jù)的不同產(chǎn)生了多種分類方案，因控制儲(chǔ)層的成巖作用類型較多，會(huì)導(dǎo)致分類方案的復(fù)雜性，且取芯井段具有局限性，無(wú)法從整體上把握成巖相在縱向上或橫向上的規(guī)律性。因此，應(yīng)首先根據(jù)簡(jiǎn)單性原則建立取芯井段成巖相類型及劃分標(biāo)準(zhǔn)，然后結(jié)合測(cè)井特征建立測(cè)井成巖相(主要以自然伽馬、電阻率、密度、聲波時(shí)差以及中子孔隙度曲線為主)，最后確定成巖相平面展布特征。

5.1成巖相劃分

根據(jù)研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖薄片鏡下觀察中可以得出，從破壞性成巖作用來(lái)說(shuō)，影響砂巖儲(chǔ)集性能的最主要成巖作用為壓實(shí)和膠結(jié)作用，建設(shè)性成巖作用主要為溶蝕作用。依據(jù)前人對(duì)于成巖強(qiáng)度的分級(jí)方案[39]，結(jié)合本區(qū)山西組成巖作用定量化計(jì)算結(jié)果，將該區(qū)山西組壓實(shí)率、膠結(jié)率以及溶蝕率劃分為強(qiáng)、中、弱三個(gè)等級(jí)(表1)。劃分結(jié)果表明，該區(qū)山西組壓實(shí)作用以中等為主，膠結(jié)及溶蝕作用則以中等—強(qiáng)為特征，因此，可將成巖相劃分為4類：A.中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相，B.中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相，C.中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相，D.強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相，其中前兩類為建設(shè)性成巖相，后兩類為破壞性成巖相。

表1　研究區(qū)山西組成巖作用強(qiáng)度分類方案

(1) 中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相

該類成巖相為相對(duì)最好的建設(shè)性成巖相，巖性以粗砂巖為主，經(jīng)歷了較強(qiáng)的溶蝕作用，溶蝕率一般>80%，且膠結(jié)作用較弱，硅質(zhì)、碳酸鹽等膠結(jié)物含量較低，膠結(jié)率一般<40%。物性相對(duì)較高，面孔率平均值為3.55%，孔隙度為10.8%，滲透率為0.59×10-3μm2?？紫额愋鸵源紊紫?高嶺石晶間孔為主，其中顆粒溶蝕孔為主要的孔隙提供者。結(jié)合測(cè)井曲線特征認(rèn)為，該成巖相具有低自然伽馬、低電阻率、低密度，高聲波時(shí)差，中等中子孔隙度的特征。前三者常小于60 API，50 Ω·m，2.5 g/cm3，聲波時(shí)差一般大于75 μs/m，中子孔隙度則一般介于8%～12%(圖7、表2)。

(2) 中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相

此類成巖相巖性以粗—中砂巖為主，溶蝕及膠結(jié)作用較強(qiáng)，膠結(jié)率一般介于40%～60%，溶蝕率一般大于40%，膠結(jié)物以硅質(zhì)、高嶺石、碳酸鹽為主，物性相對(duì)較低，面孔率平均值為2.35%，孔隙度為6.7%，滲透率為0.32×10-3μm2，孔隙類型以次生孔隙+高嶺石晶間孔為主。與A類成巖相相比，測(cè)井特征依然呈現(xiàn)出三低一高特點(diǎn)，但數(shù)值略有差異，自然伽馬一般小于80 API，電阻率小于60 Ω·m，密度小于2.5 g/cm3，聲波時(shí)差一般大于60 μs/m，中子孔隙度則一般介于8%～12%(圖8、表2)。

(3) 中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相

該成巖相巖性以粗—中砂巖為主，溶蝕作用較弱，膠結(jié)作用相對(duì)最強(qiáng)，溶蝕率一般小于40%，膠結(jié)率一般大于80%，膠結(jié)物主要以方解石為主，以連晶方式膠結(jié)顆粒，常呈現(xiàn)出基底式膠結(jié)特征，物性較差，面孔率平均值為0.16%，孔隙度為3.8%，滲透率為0.12×10-3μm2，孔隙類型以少量的雜基溶孔、粒內(nèi)溶孔為主。測(cè)井曲線中電阻率具有典型的“鈣尖峰”特點(diǎn)，電阻率值常大于60 Ω·m，自然伽馬一般小于80 API，聲波時(shí)差一般小于65 μs/m，中子孔隙度和密度較高，常大于12%和2.6 g/cm3(圖9、表2)。

圖7　中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相(LX-26井)Fig.7　Moderate compaction-weak cementation-dissolution facies(Well LX-26)

圖8　中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相(LX-21井)Fig.8　Moderate compaction-moderate cementation-dissolution facies(Well LX-21)

圖9　中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相(LX-16井)Fig.9　Moderate compaction-strong cementation facies(Well LX-16)

圖10　強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相(LX-12井)Fig.10　Strong compaction-matrix strong filling facies(Well LX-12)

(4) 強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相

此成巖相主要發(fā)育在中—細(xì)砂巖中，溶蝕作用較弱，壓實(shí)作用相對(duì)最強(qiáng)，溶蝕率一般小于40%，壓實(shí)率一般大于65%，膠結(jié)物含量較低，填隙物類型以水云母雜基或凝灰質(zhì)填隙物為主，物性較差，面孔率平均值為0.19%，孔隙度為5.1%，滲透率為0.23×10-3μm2，孔隙類型以少量溶蝕孔為主。測(cè)井曲線呈現(xiàn)出三高兩低特征，自然伽馬、中子孔隙度、密度較高，常分別大于80 API、10%、2.7 g/cm3，聲波時(shí)差和電阻率較低，常分別小于60 μs/m和60 Ω·m(圖10、表2)。

5.2成巖相平面展布特征

在成巖相劃分標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，將研究區(qū)27口井山西組成巖相進(jìn)行識(shí)別，并確定了該區(qū)成巖相平面展布特征。由于山西組地層厚度較大，厚度介于90～150 m，單層砂體較多，所反映的成巖相類型也不統(tǒng)一，而平面展布特征只能從二維角度反映有利儲(chǔ)層的分布情況，因此，在研究過(guò)程中主要依據(jù)了優(yōu)勢(shì)相原則，對(duì)于每口井砂體厚度較大的部位進(jìn)行重點(diǎn)研究，并篩選出主要發(fā)育的成巖相類型，以此為原則進(jìn)行平面展布研究(圖11)。從研究區(qū)山西組成巖相平面展布圖中可以看出，中等壓實(shí)— 弱膠結(jié)—溶蝕相分布范圍較小，零星分布在研究區(qū)內(nèi)，中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相分布范圍相對(duì)最廣，呈南北向分布在研究區(qū)大部分范圍內(nèi)，中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相則主要分布在研究區(qū)南部范圍中，強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相分布面積也相對(duì)局限，說(shuō)明該區(qū)山西組有利成巖相較為發(fā)育，具備良好的勘探潛力，尤其是發(fā)育在研究區(qū)的中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相區(qū)域，可作為該區(qū)山西組下一步勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

表2　研究區(qū)山西組成巖相特征參數(shù)

圖11　研究區(qū)山西組成巖相平面展布圖Fig.11　The diagenetic facies’ distribution of ShanxiFormation in the study area

6結(jié)論

(1) 壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是導(dǎo)致研究區(qū)山西組儲(chǔ)層砂巖變差的主要原因，溶蝕作用形成了大量的次生孔隙，提高了儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能。該區(qū)山西組儲(chǔ)層成巖階段已經(jīng)進(jìn)入到了中成巖階段，且大部分已經(jīng)達(dá)到了中成巖B期，其成巖演化過(guò)程為早成巖A期的壓實(shí)及少量碳酸鹽膠結(jié)階段，早成巖B期的早期壓實(shí)及少量溶蝕及膠結(jié)階段，中成巖A期的大量溶蝕和膠結(jié)階段以及中成巖B期的碳酸鹽膠結(jié)階段。

(2) 結(jié)合巖石學(xué)和測(cè)井特征將研究區(qū)山西組成巖相劃分為4類：中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相，中等壓實(shí)—中等膠結(jié)—溶蝕相，中等壓實(shí)—強(qiáng)膠結(jié)相，強(qiáng)壓實(shí)—雜基強(qiáng)充填相。

(3) 研究區(qū)山西組有利成巖相分布面積較廣，具備一定的勘探潛力，尤其是發(fā)育在研究區(qū)的中等壓實(shí)—弱膠結(jié)—溶蝕相區(qū)域，可作為該區(qū)山西組下一步勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)(References)

1楊華，劉新社，孟培龍. 蘇里格地區(qū)天然氣勘探新進(jìn)展[J]. 天然氣工業(yè)，2011，31(2)：1-8. [Yang Hua, Liu Xinshe, Meng Peilong. New development in natural gas exploration of the Sulige gas fields[J]. Natural Gas Industry, 2011, 31(2): 1-8.]

2楊仁超，王秀平，樊愛(ài)萍，等. 蘇里格氣田東二區(qū)砂巖成巖作用與致密儲(chǔ)層成因[J]. 沉積學(xué)報(bào)，2012，30(1)：111-119. [Yang Renchao, Wang Xiuping, Fan Aiping, et al. Diagenesis of sandstone and genesis of compact reservoirs in the east II part of Sulige gas field, Ordos Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2012, 30(1): 111-119.]

3陳大友，朱玉雙，夏勇，等. 鄂爾多斯盆地高橋地區(qū)盒8段砂巖儲(chǔ)層致密成因[J]. 沉積學(xué)報(bào)，2015，33(6)：1217-1223. [Chen Dayou, Zhu Yushuang, Xia Yong, et al. Origin mechanism reservoir in of tightness from the He 8 section sandstone Gaoqiao area of Ordos Basin, China[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2015, 33(6): 1217-1223.]

4王峰，田景春，陳蓉，等. 鄂爾多斯盆地北部上古生界盒8儲(chǔ)層特征及控制因素分析[J]. 沉積學(xué)報(bào)，2009，27(2)：238-245. [Wang Feng, Tian Jingchun, Chen Rong, et al. Analysis on controlling factors and characteristics of sandstone reservoir of He 8 (Upper Paleozoic) in the northern Ordos Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2009, 27(2): 238-245.]

5高輝，王雅楠，樊志強(qiáng)，等. 鄂爾多斯盆地神木氣田山2段砂巖成巖相定量劃分及其特征差異[J]. 天然氣地球科學(xué)，2015，26(6)：1057-1067. [Gao Hui, Wang Ya’nan, Fan Zhiqiang, et al. Quantitative classification and characteristics difference of diagenetic facies in Shan 2 sandstone of Shenmu gasfield, Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2015, 26(6): 1057-1067.]

6AletaD G A, Tomita K, Kawano M. Mineralogical descriptions of the bentonite in Balamban, Cebu Province, Philippines[J]. Clay Science, 2000, 11(3): 299-316.

7Ochoa R I. Porosity characterization and diagenetic facies analysis of the Cambrian mount Simon sandstone: implications for a regional CO2sequestration reservoir[D]. West Lafayette, USA: Pordue University, 2010.

8Zeng Hongliu, Zhu Xiaomin, Zhu Rukai, et al. Seismic prediction of sandstone diagenetic facies: applied to Cretaceous Qingshankou Formation in Qijia depression, Songliao Basin, East China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(3): 287-295.

9王秀平，牟傳龍，貢云云，等. 蘇里格氣田Z30區(qū)塊下石盒子組8段儲(chǔ)層成巖演化與成巖相[J]. 石油學(xué)報(bào)，2013，34(5)：883-895. [Wang Xiuping, Mou Chuanlong, Gong Yunyun, et al. Diagenetic evolution and facies of reservoirs in Member 8 of Permian Xiashihezi Formation in the Z30 block of Sulige gasfield[J]. Acta Petrolei Sinica, 2013, 34(5): 883-895.]

10林文姬，湯達(dá)禎，徐鳳銀，等. 蘇里格氣田盒8段成巖相類型及其測(cè)井標(biāo)志[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)，2010，32(2)：271-273. [Lin Wenji, Tang Dazhen, Xu Fengyin, et al. Diagenesis facies type of H8 reservoir in Sulige gas field and its logging identification marker[J]. Journal of Oil and Gas Technology, 2010, 32(2): 271-273.]

11宮雪，沈武顯，李文厚，等. 蘇里格氣田蘇77區(qū)塊特低滲儲(chǔ)層成巖相識(shí)別及分布規(guī)律研究[J]. 石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2014，36(3)：291-298. [Gong Xue, Shen Wuxian, Li Wenhou, et al. Diagenetic facies identification of ultra-low permeability reservoir and its distribution study of Su77 block of Sulige Gas Field[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2014, 36(3): 291-298.]

12張海濤，時(shí)卓，石玉江，等. 低滲透致密砂巖儲(chǔ)層成巖相類型及測(cè)井識(shí)別方法——以鄂爾多斯盆地蘇里格氣田下石盒子組8段為例[J]. 石油與天然氣地質(zhì)，2012，33(2)：256-264. [Zhang Haitao, Shi Zhuo, Shi Yujiang, et al. Diagenetic facies types and logging identification methods for low -permeability tight sandstone reservoirs: a case study on the member of 8thXiashihezi Formation in Sulige gasfield, Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2012, 33(2): 256-264.]

13劉銳娥，李文厚，拜文華，等. 蘇里格廟地區(qū)盒8段高滲儲(chǔ)層成巖相研究[J]. 西北大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002，32(6)：667-671. [Liu Rui’e, Li Wenhou, Bai Wenhua, et al. Diagenetic facies studies for the high-permeability reservoirs of He 8 section in Suligemiao area, Ordos Basin[J]. Journal of Northwest University: Natural Science Edition, 2002, 32(6): 667-671.]

14許磊，于興河，楊勇，等. 蘇里格南部地區(qū)盒8段致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用及成巖相劃分[J]. 天然氣工業(yè)，2012，32(7)：15-20. [Xu Lei, Yu Xinghe, Yang Yong, et al. Diagenesis and diagenetic facies of tight sandstone reservoirs in the 8thmember of the Shihezi Formation, southern Sulige gas field[J]. Natural Gas Industry, 2012, 32(7): 15-20.]

15劉小洪，羅靜蘭，張三，等. 榆林-神木地區(qū)上古生界盒8段及山2段氣層的成巖作用和成巖相[J]. 石油與天然氣地質(zhì)，2006，27(2)：200-208. [Liu Xiaohong, Luo Jinglan, Zhang San, et al. Diagenesis and diagenetic facies of gas reservoirs in the Upper Paleozoic 8thmember of Shihezi Fm and 2ndmember of Shanxi Fm in Yulin-Shenmu area, Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2006, 27(2): 200-208.]

16劉新社，席勝利，周煥順. 鄂爾多斯盆地東部上古生界煤層氣儲(chǔ)層特征[J]. 煤田地質(zhì)與勘探，2007，35(1)： 37-40.[Liu Xinshe, Xi Shengli, Zhou Huanshun. Features of Upper Paleozoic coalbed methane reservoir in eastern Ordos Basin[J]. Coal Geology & Exploration, 2007, 35(1): 37-40.]

17張松航，湯達(dá)禎，唐書(shū)恒，等. 鄂爾多斯盆地東緣煤層氣儲(chǔ)集與產(chǎn)出條件[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2009，34(10)： 1297-1304.[Zhang Songhang, Tang Dazhen, Tang Shuheng, et al. Preservation and deliverability characteristics of coalbed methane in east margin of Ordos Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2009, 34(10): 1297-1304.]

18接銘訓(xùn). 鄂爾多斯盆地東緣煤層氣勘探開(kāi)發(fā)前景[J]. 天然氣工業(yè)，2010，30(6)：1-6.[Jie Mingxun. Prospects in coalbed methane gas exploration and production in the eastern Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 2010, 30(6):1-6.]

19李勇，湯達(dá)禎，許浩，等. 鄂爾多斯盆地東緣 “翹板” 支點(diǎn)影響下的含煤地層發(fā)育特征[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2012，37(2)： 378-382.[Li Yong, Tang Dazhen, Xu Hao, et al. Characterization of coal bearing strata under influence of ”seesaw” fulcrum in east margin of Ordos Basin[J]. Journal of China Coal Society, 2012, 37(02): 378-382.]

20李貴紅，張泓. 鄂爾多斯盆地東緣煤層氣成因機(jī)制[J]. 中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2013，43(8)：1359-1364.[Li Guihong, Zhang Hong. The origin mechanism of coalbed methane in the eastern edge of Ordos Basin[J]. Science China: Earth Sciences, 2013, 43(8):1359-1364.]

21楊仁超，王言龍，樊愛(ài)萍，等. 鄂爾多斯盆地蘇里格氣田Z30區(qū)塊儲(chǔ)層地質(zhì)建模[J]. 天然氣地球科學(xué)，2012，23(6)：1148-1154. [Yang Renchao, Wang Yanlong, Fan Aiping, et al. Reservoir geological modeling of Z30 block in Sulige gas field, Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2012, 23(6): 1148-1154.]

22陳洪德，李潔，張成弓，等. 鄂爾多斯盆地山西組沉積環(huán)境討論及其地質(zhì)啟示[J]. 巖石學(xué)報(bào)，2011，27(8)：2213-2229. [Chen Hongde, Li Jie, Zhang Chenggong, et al. Discussion of sedimentary environment and its geological enlightenment of Shanxi Formation in Ordos Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(8): 2213-2229.]

23李貴東，溫顯端. 鄂爾多斯東緣中北部太原組火山灰層的特征[J]. 地學(xué)前緣，1999，6(S)：22. [Li Guidong, Wen Xianduan. The characteristics of volcanic ash in the mid-northern area, eastern Ordos Basin[J]. Earth Science Frontiers, 1999, 6(S): 22.]

24周安朝. 華北地塊北緣晚古生代盆地演化及盆山耦合關(guān)系[D]. 西安：西北大學(xué)，2000. [Zhou Anchao. The evolution of Late Paleozoic basins in northern margin of North China block and the coupling relationship between basin and range[D]. Xi’an: Northwestern University, 2000.]

25解東寧，陳玉良，張文卿，等. 鄂爾多斯盆地東部臨縣—興縣地區(qū)山西組煤成氣勘探潛力分析[J]. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33(2)：149-155. [Xie Dongning, Chen Yuliang, Zhang Wenqing, et al. Coal-derived gas exploration potential analysis of Shanxi Formation in Linxian-Xingxian county of eastern Ordos Basin[J]. Journal of Xi’an University of Science and Technology, 2013, 33(2): 149-155.]

26謝英剛，秦勇，葉建平，等. 臨興地區(qū)上古生界煤系致密砂巖氣成藏條件分析[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2016，41(1)：181-191. [Xie Yinggang, Qin Yong, Ye Jianping, et al. Accumulation conditions of tight gas in the Upper Paleozoic of Linxing Block[J]. Journal of China Coal Society, 2016, 41(1): 181-191.]

27劉銳娥，黃月明，衛(wèi)孝鋒，等. 鄂爾多斯盆地北部晚古生代物源區(qū)分析及其地質(zhì)意義[J]. 礦物巖石，2003，23(3)：82-86. [Liu Rui’e, Huang Yueming, Wei Xiaofeng, et al. Analysis of provenance of Late Paleozoic in the northern Ordos Basin and its geological significance[J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 2003, 23(3): 82-86.]

28羅靜蘭，劉新社，付曉燕，等. 巖石學(xué)組成及其成巖演化過(guò)程對(duì)致密砂巖儲(chǔ)集質(zhì)量與產(chǎn)能的影響：以鄂爾多斯盆地上古生界盒8天然氣儲(chǔ)層為例[J]. 地球科學(xué)，2014，39(5)：537-545. [Luo Jinglan, Liu Xinshe, Fu Xiaoyan, et al. Impact of petrologic components and their diagenetic evolution on tight sandstone reservoir quality and gas yield: A case study from He 8 gas-bearing reservoir of Upper Paleozoic in northern Ordos Basin[J]. Earth Science, 2014, 39(5): 537-545.]

29楊華，楊奕華，石小虎，等. 鄂爾多斯盆地周緣晚古生代火山活動(dòng)對(duì)盆內(nèi)砂巖儲(chǔ)層的影響[J]. 沉積學(xué)報(bào)，2007，25(4)：526-534. [Yang Hua, Yang Yihua, Shi Xiaohu, et al. Influence of the Late Paleozoic volcanic activity on the sandstone reservoir in the interior of Ordos Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007, 25(4): 526-534.]

30楊勇，黃有根，馮炎松，等. 致密砂巖填隙物特征及其對(duì)儲(chǔ)層的影響[J]. 西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015，37(5)：1-8. [Yang Yong, Huang Yougen, Feng Yansong, et al. Characteristics of interstitial material in tight standstone and its effects on reservoir[J]. Journal of Southwest Petroleum University: Science & Technology Edition, 2015, 37(5): 1-8.]

31王秀平，牟傳龍. 蘇里格氣田東二區(qū)盒8段儲(chǔ)層成巖作用與成巖相研究[J]. 天然氣地球科學(xué)，2013，24(4)：678-689. [Wang Xiuping, Mou Chuanlong. Diagenesis and diagenetic facies of reservoir in He8 section of Shihezi Formation in eastⅡpart of Sulige gas field[J]. Natural Gas Geoscience, 2013, 24(4): 678-689.]

32陳世悅，侯中帥，張順. 蘇里格氣田東區(qū)盒8段火山物質(zhì)成巖作用特征[J]. 斷塊油氣田，2015，22(2)：173-177. [Chen Shiyue, Hou Zhongshuai, Zhang Shun. Diagenesis characteristics of volcanic material in He 8 Member, east block of Sulige gas field[J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2015, 22(2): 173-177.]

33國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì). SY/T 5477—2003 中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-碎屑巖成巖階段劃分[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，2003. [State Economic and Trade Commission of China. SY/T 5477-2003 The standard of oil and gas industry of China-the division of diagenetic stages in clastic rocks[S]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2003.]

34Beard D C, Weyl P K. Influence of texture on porosity and permeability of unconsolidated sand[J]. AAPG Bulletin, 1973, 57(2): 349-369.

35王瑞飛，陳明強(qiáng). 儲(chǔ)層沉積—成巖過(guò)程中孔隙度參數(shù)演化的定量分析——以鄂爾多斯盆地沿25區(qū)塊、莊40區(qū)塊為例[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(10)：1432-1438. [Wang Ruifei, Chen Mingqiang. Quantitative analysis of porosity evolution during the reservoir sedimentation diagenesis-Taking the Yan 25 and Zhuang 40 areas in the Ordos Basin as examples[J]. Acta Geologica Sinica, 2007, 81(10): 1432-1438.]

36楚美娟，郭正權(quán)，齊亞林，等. 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)8儲(chǔ)層定量化成巖作用及成巖相分析[J]. 天然氣地球科學(xué)，2013，24(3)：477-484. [Chu Meijuan, Guo Zhengquan, Qi Yalin, et al. Quantitative diagenesis and diagenetic facies analysis on Chang 8 reservoir of Yanchang Formation in Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2013, 24(3): 477-484.]

37盛軍，孫衛(wèi)，解騰云，等. 蘇里格氣田東南部盒8段儲(chǔ)層成巖作用研究及其孔隙演化模式定量分析[J]. 地質(zhì)科技情報(bào)，2015，34(1)：20-27. [Sheng Jun, Sun Wei, Xie Tengyun, et al. Diagenesis of He-8 reservoir and its quantitative analysis of porosity evolution model in southeast Sulige gas field[J]. Geological Science and Technology Information, 2015, 34(1): 20-27.]

38郭本廣，許浩，孟尚志，等. 臨興地區(qū)非常規(guī)天然氣合探共采地質(zhì)條件分析[J]. 中國(guó)煤層氣，2012，9(4)：3-6. [Guo Benguang, Xu Hao, Meng Shangzhi, et al. Geology condition analysis for unconventional gas co-exploration and concurrent production in Linxing area[J]. China Coalbed Methane, 2012, 9(4): 3-6.]

39吳雪超，湯軍，任來(lái)義，等. 鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)天然氣探區(qū)山西組山2段成巖相及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層研究[J]. 天然氣地球科學(xué)，2012，23(6)：1004-1010. [Wu Xuechao, Tang Jun, Ren Laiyi, et al. Diagenetic facies and high-quality reservoir study of Shanxi-2 member in Jingbian gas field, Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2012, 23(6): 1004-1010.]

Diagenetic Evolution and Facies of Shanxi Formation in LX Area of Ordos Basin

WANG CunWu1MA DongXu2,3TIAN Bing2LIANG JianShe1WANG Qi2LIU TieShu1

(1. New Energy Research Center, CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China;2. Key Laboratory of Petroleum Resources, Gansu Province/Key Laboratory of Petroleum Resources Research, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China;3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

Abstract:Analyzed on casting thin sections, SEM, cathode luminescence, geochemical data, etc and combined with the method of statistics and calculation, we studied the petrologic feature, diagenetic types, sequence, and quantitative evolution of Shanxi Formation in LX area. Based on these researches, we established the types and classification standard of diagenetic facies, and determined the diagenetic facies' distribution of Shanxi Formation in the studied area. The following conclusions were obtained. The compaction and cementation were the main reasons for the densification of Shanxi formation in the studied area. The diagenetic stage was B of middle diagenesis phase. And the diagenetic evolution as follows: Stage A of early diagenesis phase went through the compaction and little carbonate cementation, and stage B was compaction, little cementation and dissolution. Stage A of middle diagenesis phase was mainly experiencing the dissolution and cementation, and stage B was carbonate cementation. The main types of diagenetic facies were moderate compaction, weak cementation, dissolution facies, moderate compaction, moderate cementation, dissolution facies, moderate compaction, strong cementation facies, and strong compaction, matrix strong filling facies. The favorable diagenetic facies was widely distributed in the studied area, which showed that the study area had a good exploration potential. Especially, the moderate compaction, weak cementation, dissolution facies was key area in the next exploration and development of Shanxi Formation in the studied area.

Key words:LX area; Shanxi Formation; diagenetic evolution; diagenetic facies

文章編號(hào)：1000-0550(2016)03-0594-12

doi:10.14027/j.cnki.cjxb.2016.03.017

收稿日期：2016-03-06； 收修改稿日期： 2016-04-18

基金項(xiàng)目:國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2016ZX05026-007-005)[Foundation: National Science and Technology Major Project, No. 2016ZX05026-007-005]

第一作者簡(jiǎn)介王存武男1980年出生博士非常規(guī)油氣E-mail: wangcw@cnooc.com.cn

中圖分類號(hào)TE122.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A