任大忠，孫衛(wèi)，屈雪峰，盧濤，張茜，劉登科

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鄂爾多斯盆地延長組長6儲(chǔ)層成巖作用特征及孔隙度致密演化

任大忠1, 2，孫衛(wèi)1，屈雪峰3，盧濤3，張茜1，劉登科1

(1. 西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安，710069；2. 西部低滲?特低滲油田開發(fā)與治理教育部工程研究中心，陜西 西安，710065；3. 低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安，710018)

依據(jù)鄂爾多斯盆地延長組長6油藏地質(zhì)特征，結(jié)合鑄體薄片、掃描電鏡、物性等實(shí)驗(yàn)資料，深化姬塬油田和華慶油田長6儲(chǔ)層成巖作用特征認(rèn)識(shí)，按照成巖演化特征及地質(zhì)綜合效應(yīng)建立與孔隙度對應(yīng)的模擬方程。通過對比姬塬油田與華慶油田長6儲(chǔ)層孔隙度演化路徑，查明2個(gè)儲(chǔ)層物性致密成因的差異性。研究結(jié)果表明：流體性質(zhì)和溫度是孔隙度演化的直接響應(yīng)因子，埋藏深度、地層年代、不同類型膠結(jié)物含量是孔隙度演化的主要 參數(shù)。

鄂爾多斯盆地；長6儲(chǔ)層；成巖作用；孔隙度演化

儲(chǔ)層物性是評價(jià)儲(chǔ)層品質(zhì)和油氣藏勘探開發(fā)潛力的關(guān)鍵參數(shù)，而沉積與成巖作用是影響碎屑儲(chǔ)層物性的主導(dǎo)因素[1?3]。因此，地質(zhì)工作者借助圖像粒度、鑄體薄片、包裹體、掃描電鏡、X線衍射等實(shí)驗(yàn)，以成巖作用為主線并結(jié)合埋藏史、熱演化史、成巖演化史、構(gòu)造演化、油氣充注等模擬儲(chǔ)層演化，建立現(xiàn)今孔隙度與主因素參數(shù)之間的預(yù)測模型，對儲(chǔ)層孔隙度致密演化進(jìn)行定性表述及定量表征[3?7]。國內(nèi)部分學(xué)者采用上述方法[4?8]，模擬鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組長4+5—長8油層的現(xiàn)今孔隙度集中在10%左右，一般分布在7.0%~16.0%，這與氣測孔隙度結(jié)果接近，其主要誤差范圍小于15%。初步查明，成巖作用演化是砂巖油藏孔隙度致密的主要地質(zhì)響應(yīng)因素之一。鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組長6—長7油層是國內(nèi)建成第1個(gè)成熟的致密油生產(chǎn)區(qū)，為我國致密油的后續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)的支撐[9]。甘肅省隴東地區(qū)的姬塬油田和華慶油田長6油層是致密油勘探開發(fā)的示范區(qū)，2個(gè)區(qū)塊在同一地質(zhì)時(shí)期和同一成巖作用演化階段對應(yīng)的沉積微相、物源、構(gòu)造、埋藏深度等存在差異，引起相近物性的含油砂體致密演化程度不同，導(dǎo)致原油采收率不同，即儲(chǔ)層孔隙演化過程的差異制約了油氣勘探品質(zhì)與采收率的提高[10?12]。本文作者以甘肅省隴東地區(qū)的姬塬油田H133井區(qū)、華慶油田B259井區(qū)長6油層為例，在深化儲(chǔ)層特征認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合沉積微相、成巖作用、埋藏史、熱演化史和油氣充注史，深入剖析成巖演化特征與地質(zhì)綜合效應(yīng)對孔隙度的影響，確定孔隙度演化對應(yīng)的模擬條件，探討長6油層致密成因機(jī)理，為進(jìn)一步提高儲(chǔ)層油氣的勘探開發(fā)程度和評價(jià)精度服務(wù)。

1 儲(chǔ)集層巖石學(xué)特征

依照SY/T 5368—2000行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[13]，基于沉積特征、巖心等地質(zhì)資料(圖1)，應(yīng)用圖像粒度、鑄體薄片、掃描電鏡、X線衍射等測試資料(表1)。由于沉積相、物源的差異，姬塬油田H133井區(qū)與華慶油田B259井區(qū)長6油層的巖石組分差異明顯(表1、圖2)，表現(xiàn)為： 對應(yīng)的主要巖石類型分別為極細(xì)—細(xì)粒的長石砂巖、巖屑長石砂巖(圖2(a))；對應(yīng)的陸源碎屑體積分?jǐn)?shù)分別為89.37%和86.75%，填隙物體積分?jǐn)?shù)分別為13.15%和13.06%，結(jié)構(gòu)成熟度分別為0.41和0.61，平均粒徑分別為0.13 mm和0.12 mm(圖2(b)、表1)；相對于H133井區(qū)，B259井區(qū)長6物源搬運(yùn)距離遠(yuǎn)且混源區(qū)發(fā)育、顆粒分選好且結(jié)構(gòu)成熟度高、巖石組分及分布非均質(zhì)性強(qiáng)(圖1~2)。

圖1 研究區(qū)域位置及沉積背景

表1 研究區(qū)典型樣品巖石組分特征