王乾右，楊威，葛云錦，宋巖，姜振學(xué)，羅群，左如斯，李耀華，劉聃，張帆，王耀華，魯健康

1.中國石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249

2.中國石油大學(xué)（北京）非常規(guī)油氣科學(xué)技術(shù)研究院，北京 102249

3.利物浦大學(xué)地球，海洋與生態(tài)科學(xué)系，英國利物浦 L69 3GP

4.陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，西安 710075

5.同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200092

6.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083

7.中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所，河北廊坊 065000

0 引言

沉積微相是影響陸相致密儲層發(fā)育最宏觀、最原始的地質(zhì)因素：不同沉積微相在沉積期具有不同的水體能量和孔隙流體性質(zhì)（pH和Eh），形成的沉積物在原始沉積組構(gòu)、巖相組合和粒度分布等方面均有差異[1-2]，并在一定程度上控制了儲層的質(zhì)量演化[3-4]。儲層質(zhì)量是原始物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、搬運(yùn)堆積過程，以及后期包括壓實(shí)、膠結(jié)、溶解作用等在內(nèi)的成巖蝕變共同作用的結(jié)果[5-6]。在這個過程中，原始沉積環(huán)境和沉積相帶如何驅(qū)動儲層成巖演化并最終影響儲層質(zhì)量差異，仍存在大量謎題。例如，目前對綠泥石膠結(jié)物及其形成機(jī)理已經(jīng)有了深入認(rèn)識，但不同產(chǎn)狀的綠泥石形成模式，以及在特定的沉積系統(tǒng)中不同類型綠泥石膠結(jié)物的分布特點(diǎn)及其對儲層孔喉發(fā)育的影響還有待進(jìn)一步研究[7]。近年研究表明，儲層成巖作用對原始沉積環(huán)境具有明顯的響應(yīng)特征，不同沉積相儲層的成巖蝕變類型、演化路徑、對儲層改造的有效性，以及儲層微觀儲集空間特征存在差異[7-10]。不同沉積相控制儲層質(zhì)量的主導(dǎo)成巖作用不同，Haileet al.[7]對挪威Svalbard群島中晚三疊系地層的河道、泛濫平原、淺海、前三角洲和濱海沉積相的儲層質(zhì)量研究表明，機(jī)械壓實(shí)是河道、淺海和泛濫平原孔隙破壞的主要原因。早期碳酸鹽膠結(jié)作用和石英膠結(jié)作用，分別導(dǎo)致了前三角洲和淺海相儲層的粒間孔隙度降低。同種成巖作用類型對不同沉積相儲層質(zhì)量的影響也不同，尼羅河三角洲墨西拿期Qawasim組和Abu Madi組遠(yuǎn)端三角洲和河口相儲層中，早成巖期方解石和海綠石的膠結(jié)物含量高，使得儲層質(zhì)量顯著變差。而在近端三角洲和河流相儲層中，方解石膠結(jié)物含量少，較為分散，有力支撐了骨架顆粒，從而保存了粒間孔隙[8]。雖然前人對不同沉積微相的水動力條件、沉積物粒度和成熟度，以及儲層成巖作用對儲層質(zhì)量造成的影響進(jìn)行了研究，但微觀的成巖蝕變和孔隙發(fā)育對宏觀沉積相變的響應(yīng)和耦合特征仍有待進(jìn)一步探討。

作為中國致密油資源的重要賦存層位，在物源區(qū)母巖類型、沉積相帶和成巖蝕變的綜合影響下，鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組致密儲層具有低孔低滲、非均質(zhì)性強(qiáng)、碎屑成分復(fù)雜、孔隙結(jié)構(gòu)多樣等特點(diǎn)[11-12]。雖然有關(guān)延長組致密儲層的研究已相當(dāng)成熟，但大多從成巖作用、物性和孔隙發(fā)育特征等儲層自身特點(diǎn)去研究其影響因素，容易忽視和割裂早期沉積過程和晚期成巖作用的內(nèi)在聯(lián)系。此外，宏觀尺度上的沉積層序充填和沉積相帶變化，對微觀的儲層成巖作用演化及孔喉發(fā)育特征的驅(qū)動和控制作用研究較少。尤其對于盆地西南部延長組主力生儲油層系—長8、7、6段地層，不同沉積微相儲層的典型成巖作用和儲層質(zhì)量差異尚不明確，制約了有利儲層評價和分布預(yù)測工作。

相對穩(wěn)定的構(gòu)造—沉積背景控制下，烴源巖和儲層的展布特征和源儲配置關(guān)系，以及儲集層成巖作用與儲集空間特征，是致密油氣富集與甜點(diǎn)段形成的主控因素，也是非常規(guī)油氣沉積學(xué)的重要研究內(nèi)容。在前期研究中，筆者對鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段儲層不同層段、不同微相的微觀孔隙特征差異進(jìn)行了詳細(xì)論述[10,13-16]。本研究以不同沉積微相的成巖響應(yīng)及儲層質(zhì)量差異為思路，以三角洲前緣—湖相致密儲層為對象，將巖心描述、薄片觀察、測井解釋和XRD礦物分析得到的儲層沉積微相類型和礦物組成特征，與巖石薄片、場發(fā)射掃描電鏡觀察、孔滲測試、壓汞和微米CT三維成像得到的成巖作用及儲層孔隙結(jié)構(gòu)分析結(jié)果相結(jié)合，闡明延長組致密儲層成巖作用特征及其在不同沉積微相的差異，評價沉積驅(qū)動下成巖改造的有效性及其對儲層質(zhì)量的影響。研究結(jié)果將為致密儲層成巖蝕變的相控作用研究提供示例，有助于明確有利儲層的發(fā)育機(jī)制，并為甜點(diǎn)區(qū)（段）預(yù)測和資源評價提供依據(jù)。同時研究能進(jìn)一步細(xì)化致密儲層的成因類型，以便于深入研究其沉積機(jī)理、微觀特征和演化模式，從而豐富和發(fā)展非常規(guī)油氣沉積學(xué)的理論內(nèi)涵。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地位于華北板塊西部，總面積約25×104km2，是發(fā)育在古生代華北克拉通盆地之上的中新生代多旋回疊合沉積盆地，主體具內(nèi)克拉通盆地的特征，現(xiàn)今為經(jīng)過多期不同形式改造的殘留盆地[17-18]。研究區(qū)位于盆地西部，橫跨伊陜斜坡和天環(huán)坳陷兩個構(gòu)造單元。在晚三疊世，受華北和揚(yáng)子地塊碰撞匯聚，以及羌塘地塊和歐亞板塊碰撞的影響，鄂爾多斯盆地逐漸向完整的內(nèi)陸板塊演化。同時，六盤山逆沖推覆到鄂爾多斯盆地西南部地區(qū)，形成了鄂爾多斯前陸坳陷，并隨之記錄了一套河流—三角洲—湖泊相硅質(zhì)碎屑沉積物[19-23]。在北部曲流河三角洲相、南部辮狀河三角洲相和湖泊相共同沉積作用下，盆地西南部沉積了厚度在300～3 000 m的晚三疊世延長組地層[24-26]（圖1）。

圖1 鄂爾多斯盆地區(qū)域構(gòu)造位置、構(gòu)造單元劃分與研究區(qū)延長組沉積相分布示意圖[10,16,24?26]Fig.1 Regional tectonic setting and subdivisions of the Ordos Basin,and simplified map showing depositional facies distribution of the Yanchang Formation in the research area[10,16,24?26]

根據(jù)巖性、電性和含油情況，延長組致密儲層自下而上可以分為長10到長1油層組，記錄了湖盆從形成發(fā)展（長10—長8），鼎盛（長7—長4+5）到消亡（長3—長1）的一套完整演化過程[22]。在形成和發(fā)展時期（長10—長8），湖盆以辮狀河、辮狀河三角洲及濱淺湖沉積為主，長10段是晚三疊世初期盆地充填的產(chǎn)物，長9段局部地區(qū)發(fā)育油頁巖。受印支運(yùn)動的早期影響，盆地西緣、西南緣板塊拼接造山隆起，導(dǎo)致長8沉積末期盆地坳陷幅度顯著增大，沉積體系也由三角洲和濱淺湖相快速變?yōu)樯詈郲23]。長7—長4+5段是湖盆發(fā)展的鼎盛時期，以湖泊和三角洲沉積為主，其中長7段主要為深湖和重力流沉積，發(fā)育100～120 m厚的暗色泥巖、油頁巖和粉細(xì)砂巖，是鄂爾多斯盆地中生代油氣儲層主要的烴源巖發(fā)育層段。長3—長1段則是河流三角洲繼續(xù)發(fā)育，湖盆於淺、收縮、消亡的時期。從生儲蓋組合來看，長9、長7和長4+5油層組是主要烴源巖層和蓋層，長8、長6和長2油層組是重要的儲集層，長7段烴源巖排烴后，原油短距離運(yùn)移到上覆長6段和下伏長8段砂巖中形成致密油聚集，因此本研究目的層長8—長6段是延長組致密油的主要賦存層段[16]。

2 沉積與儲層特征

2.1 沉積微相類型及其發(fā)育特征

一百余口井的巖心描述、薄片觀察和測井相分析結(jié)果表明，研究區(qū)長8—長6段以三角洲前緣、淺湖和半深湖—深湖沉積為主，共發(fā)育水下分流河道、水下分流間灣、河口壩、席狀砂、淺湖泥、灘壩、半深湖泥和濁積扇8種沉積微相類型[27]。研究區(qū)沉積體系以NW—SE向的定邊—華池—正寧一線為界，分為東北部和西南部兩個地區(qū)，分別發(fā)育曲流河三角洲和辮狀河三角洲（圖1b）。長8段以淺湖泥和三角洲前緣為主（圖2），由于盆地地形平坦，物源帶來的三角洲砂體在進(jìn)積的過程中頻繁遷移改道，呈朵狀或鳥足狀向淺湖區(qū)延伸。在長8段末期，盆地快速沉降，在長7段最大湖泛期沉積了一套暗色泥巖、油頁巖和濁積巖，廣泛分布于定邊、華池、慶陽、正寧等地區(qū)。其中長7期沉積中心向西南方向遷移至華池—正寧一帶（圖1b），并且在整個晚三疊世大致沿華池—宜君一帶波動[10,23-24,26]。長6期湖盆范圍逐漸收縮，水體變淺，砂體增厚，以水下分流河道、水下分流間灣和河口壩沉積微相為主（圖2）。

圖2 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段地層巖性、測井曲線和沉積相分析結(jié)果（ZH?5井，井位見圖1b）Fig.2 Vertical profile of strata,lithology,well?logging curves and depositional facies in Chang 8 to Chang 6 members of Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin(well ZH?5,location in Fig.1b)

2.2 致密儲層巖性和礦物組成特征

研究區(qū)長8—長6段致密儲層主要發(fā)育巖屑質(zhì)長石砂巖、長石砂巖和泥頁巖，其中長8段粒度相對最粗，以細(xì)砂和粉砂為主，長6段次之，以泥質(zhì)粉砂和粉砂為主，長7段最細(xì)，以粉細(xì)砂、泥質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)泥和泥頁巖為主[13-14]。分選以好、好—中等為主，磨圓主要為次棱角狀和次圓狀，支撐方式主要為顆粒支撐，接觸類型以線接觸、點(diǎn)—線接觸為主，局部為凹凸接觸，膠結(jié)類型以孔隙膠結(jié)和孔隙—接觸膠結(jié)為主。

從礦物組成來看（圖3），隨著沉積微相變化，樣品的礦物含量變化較大。不同沉積微相的樣品中硅質(zhì)礦物含量最多，為28%～90.4%，其中水下分流河道、河口壩和席狀砂的硅質(zhì)礦物含量最多，均在40%以上。水下分流間灣、灘壩和濁積扇次之，為37.7%～70.5%。淺湖泥和半深湖泥的硅質(zhì)礦物含量相對較少，在50%以下（圖3）。黏土礦物總量為5%～58.3%，以綠泥石，伊蒙混層和伊利石為主，平均分別占到黏土礦物總量的38%，37%和15%，高嶺石和綠蒙混層含量較少，不含蒙脫石（圖3）。這是因?yàn)殚L8—長6段儲層成巖階段達(dá)中成巖A期[28-29]，蒙脫石已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為伊蒙混層和伊利石。水動力較強(qiáng)的水下分流河道和席狀砂黏土含量最少，分別為19%和8%。水下分流間灣、河口壩、灘壩和濁積扇的黏土含量為18.3%～51%。淺湖泥和半深湖泥黏土含量最高，平均在50%以上。

不同沉積微相樣品中碳酸鹽礦物總體含量最少（圖3），各微相之間含量差別不大，平均含量在7%～17%。河口壩、席狀砂和灘壩的平均碳酸鹽礦物含量最高，為10%～17%。水下分流河道、水下分流間灣和河口壩以方解石為主。淺湖泥、灘壩和半深湖泥以白云石為主（圖3）。這表明在不同沉積微相儲層中，碳酸鹽膠結(jié)作用具有一定的差異性。

圖3 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段不同沉積微相儲層樣品的礦物組成特征Fig.3 Mineral compositions of samples from different depositional facies within Chang 8 to Chang 6 members of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

2.3 致密儲層孔隙發(fā)育特征

低孔低滲的致密儲層儲集空間具有孔徑?。ㄎ⒓{米級）、成因復(fù)雜、類型多樣的特點(diǎn)。有機(jī)質(zhì)及其伴生礦物形成的孔隙，以及具較強(qiáng)導(dǎo)流能力的微裂縫在致密砂巖的儲層評價中具有重要地位[16]。結(jié)合前人研究與鏡下觀察結(jié)果，研究區(qū)長8—長6段致密儲層的儲集空間可劃分為7種主要類型（表1）。

表1 鄂爾多斯盆地延長組長8—長6段致密儲層主要儲集空間類型、成因及鏡下特征[10,14]Table 1 The type,origin,and microscopic morphological features of the predominant reservoir space within the Chang 8 to Chang 6 tight reservoirs of the Upper Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin[10,14]

3 不同沉積微相類型及特征

前人依據(jù)我國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碎屑巖成巖階段》（SY/T 5477—2003）所規(guī)定的自生礦物次序、黏土礦物組合和古溫度等標(biāo)志，對鄂爾多斯盆地延長組成巖作用和階段進(jìn)行了詳細(xì)劃分[30-33]。結(jié)果表明，長8—長6段儲層處于中成巖階段A期，經(jīng)歷的成巖作用主要包括早成巖作用階段的埋藏壓實(shí)、長石溶蝕、黏土礦物包膜、早期碳酸鹽礦物（方解石）膠結(jié)及準(zhǔn)同生溶蝕、石英次生加大、伊利石化作用，以及中成巖作用階段的晚期碳酸鹽礦物（白云石、鐵方解石和鐵白云石）膠結(jié)、石英次生加大、深埋溶蝕、壓溶、黏土礦物膠結(jié)作用（圖4）。根據(jù)成巖礦物的共生組合和成因分析，確定了成巖作用的相對順序：埋藏壓實(shí)→早期黏土礦物（綠泥石）包膜→早期碳酸鹽礦物膠結(jié)→石英次生加大Ⅰ期→有機(jī)流體（低熟油）充注→長石溶蝕Ⅰ期→自生高嶺石膠結(jié)→濁沸石膠結(jié)→濁沸石溶蝕→長石溶蝕Ⅱ期→油氣充注→石英次生加大Ⅱ期→晚期碳酸鹽礦物膠結(jié)。本節(jié)著重闡述了長8—長6段不同沉積微相儲層在巖性、沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、測井相標(biāo)志和成巖現(xiàn)象等方面的差異（表2）。

3.1 水下分流河道

水下分流河道砂體主要為灰色、灰白色中細(xì)粒長石砂巖和巖屑長石砂巖，底部具沖刷面，含泥礫，頂部可見平行層理，小型交錯層理及槽狀交錯層理（表2）。自然電位和自然伽馬曲線呈中至高幅的微齒化鐘形或箱形（圖2、表2）。鐘形曲線為粒度向上變細(xì)、反映河道側(cè)向運(yùn)移的正韻律。箱形曲線頂?shù)捉缑婢鶠橥蛔兘佑|，反映水動力較強(qiáng)，快速搬運(yùn)的沉積環(huán)境。水下分流河道砂體的成巖作用以壓實(shí)作用、長石溶蝕作用、綠泥石顆粒包膜、高嶺石膠結(jié)和碳酸鹽膠結(jié)作用為主。鏡下可見石英等脆性礦物破裂（圖4a），云母和巖屑等塑性顆粒在壓實(shí)作用影響下發(fā)生彎曲變形（圖4b），碎屑顆粒定向排列（圖4c）。隨著埋深的增加，顆粒接觸關(guān)系以線接觸和凹凸接觸為主。長石的淋濾溶蝕現(xiàn)象通常伴隨著充填孔隙的高嶺石膠結(jié)，以及碎屑顆粒周圍淋濾黏土礦物的壓實(shí)作用（圖4d）。

3.2 水下分流間灣

水下分流間灣常以隔夾層的形式出現(xiàn)在水下分流河道和河口壩砂體之間，為灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、灰色粉砂巖、黑色泥巖及其互層的細(xì)粒沉積，發(fā)育波狀層理，可見滑塌作用形成的微斷層和變形構(gòu)造（表2）。自然電位曲線總體為線形，局部略呈齒形，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中高值微齒狀箱形或指形，泥質(zhì)含量曲線一般為高值齒形，反映間歇底流和湖浪改造作用下粗粒沉積物供給較少的低能環(huán)境（圖2、表2）。水下分流間灣儲層主要發(fā)育壓實(shí)壓溶作用、硅質(zhì)膠結(jié)作用（圖4e）、孔隙充填狀綠泥石和伊利石膠結(jié)作用。該類儲層塑性巖屑含量高，在強(qiáng)烈的機(jī)械壓實(shí)作用下，形成了廣泛發(fā)育的假雜基（圖4f）。同時，與其他微相相比，水下分流間灣儲層微裂縫發(fā)育明顯，成因類型也較為復(fù)雜，既有強(qiáng)壓實(shí)作用導(dǎo)致的石英或長石顆粒破碎形成的穿粒縫、粒間縫和粒緣縫（圖4f），也有因泥質(zhì)成巖作用脫水形成的收縮縫（圖4g）。

表2 鄂爾多斯盆地延長組長8—長6段沉積微相類型及其識別標(biāo)志Table 2 Types and indicators of depositional microfacies within the Chang 8 to Chang 6 tight reservoirs of the Upper Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin

圖4 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段不同沉積微相儲層的典型成巖作用及其鏡下特征Fig.4 The typical diagenesis and microscopic features of samples from different depositional facies,Chang 8?Chang 6 members of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

3.3 河口壩、席狀砂和灘壩

河口壩砂體以灰色細(xì)砂巖為主，發(fā)育平行層理，楔狀、槽狀和浪成沙紋交錯層理，具有明顯的上粗下細(xì)的反韻律結(jié)構(gòu)，同時可見同生變形構(gòu)造，反映河口壩地區(qū)地形不穩(wěn)，快速堆積的特點(diǎn)（表2）。測井曲線主要呈頂?shù)诐u變的中高幅齒狀漏斗形，局部發(fā)生垂向疊置，呈數(shù)個幅度向上加大的漏斗形組成的復(fù)合形態(tài)（圖2、表2）。席狀砂主要為薄層灰色、灰黑色粉細(xì)砂巖，垂向上常與泥質(zhì)沉積呈互層分布，發(fā)育平行層理、波狀和包卷層理，測井曲線表現(xiàn)為尖齒狀、指狀（圖2、表2）。灘壩砂體以灰色細(xì)砂巖和粉砂巖為主，石英含量中等，長石和巖屑含量較高，垂向上呈砂泥巖互層分布，砂層多但厚度薄，測井曲線呈中低幅度的齒狀和指狀形態(tài)，反映了沿岸流和波浪反復(fù)沖刷改造的沉積特點(diǎn)（圖2、表2）。鏡下觀察表明，河口壩和席狀砂以壓實(shí)作用、長石溶蝕作用為主（4h～i），灘壩砂體發(fā)育明顯的碳酸鹽膠結(jié)作用（圖4j）。

3.4 淺湖泥和半深湖泥

淺湖泥主要發(fā)育灰黑色或黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥頁巖，瀝青及植物碎屑十分發(fā)育（表2）。測井曲線具有高伽馬、高聲波時差、高泥質(zhì)含量的特點(diǎn)，自然電位曲線呈平直的線形，自然伽馬曲線為微齒狀箱形或指形（圖2、表2）。半深湖泥主要發(fā)育深灰色泥頁巖，發(fā)育頁理，瀝青和植物碎屑，測井曲線具有高自然電位、高伽馬的特點(diǎn)。自然電位曲線為光滑平直的低幅線形，自然伽馬表現(xiàn)為齒狀形態(tài)（圖2、表2），反映水動力能量較弱，物源供應(yīng)不足，沉積物粒度較細(xì)的環(huán)境特征。這兩類微相儲層成巖作用主要以壓實(shí)作用、黏土礦物膠結(jié)和自生石英、方解石微晶充填為主。伊利石礦物以孔隙充填的形態(tài)產(chǎn)出（圖4k～l），可見伊利石和自形方解石充填于碎屑顆粒之間（圖4k）。因此與三角洲前緣沉積相相比，湖泥相儲層以破壞性的膠結(jié)作用為主，孔隙發(fā)育程度較差。

3.5 濁積扇

濁積扇微相巖性為灰黑色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與暗色泥巖互層，發(fā)育牽引流與垂向重力沉降作用形成的包卷層理、液化變形構(gòu)造，也發(fā)育塊狀層理，塊狀砂巖中可見大量異地泥質(zhì)撕裂屑（表2）。濁積扇往往與半深湖泥在相鄰層段發(fā)育，其測井曲線表現(xiàn)為中自然電位、中低自然伽馬、低聲波時差和低泥質(zhì)含量。自然電位曲線呈低幅齒化箱形，反映了粒序混雜或多期疊加的沉積特征（圖2、表2）。

4 不同沉積微相儲層的孔隙結(jié)構(gòu)差異

在前期研究中，筆者聯(lián)合高壓壓汞（最高進(jìn)汞壓力為400 MPa）和微米CT實(shí)驗(yàn)，對不同層段的致密儲層孔喉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定量表征[10,13-14]。本次研究將常規(guī)壓汞（最高進(jìn)汞壓力為100 MPa）、微米CT、孔隙度、滲透率實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，對長8—長6段致密儲層8種沉積微相共計74個樣品進(jìn)行測試，遴選了孔隙度、滲透率、排驅(qū)壓力、最大連通孔喉半徑、毛細(xì)管壓力中值、孔喉半徑中值、孔喉分選系數(shù)、孔喉歪度、最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率這10個參數(shù)，對不同沉積微相儲層的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征（表3、圖5～8）。

圖5 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段不同沉積微相儲層的物性特征Fig.5 Porosity and permeability of samples from different depositional facies within Chang 8 to Chang 6 members of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

水下分流河道、河口壩和濁積扇樣品最大進(jìn)汞飽和度較大，平均在75%以上。喉道半徑最大，平均排驅(qū)壓力為1.156～3.571 MPa，平均最大連通孔喉半徑為249～716 nm，均表明孔徑發(fā)育最好。分選最好，分選系數(shù)為1.183～1.715。粗歪度，孔喉歪度為0.036～0.057?？傮w而言，該三類微相樣品孔隙體積較大（平均孔隙度為9.283%～10.923%），滲透率高（水下分流河道和河口壩的滲透率分別為0.282×10-3μm2和0.727×10-3μm2），是延長組孔隙結(jié)構(gòu)最好的微相類型（表3）。本次研究測得濁積扇樣品孔隙度大但滲透率低（為0.018×10-3μm2），證明受快速混雜堆積的影響，該類微相儲層成熟度低，非均質(zhì)性強(qiáng)，多發(fā)育連通性差甚至不連通的死孔隙（退汞效率為28.659%，表3）。

席狀砂和灘壩樣品最大進(jìn)汞飽和度相對較小，為63.971%～64.356%。喉道半徑相對較大，平均排驅(qū)壓力為1.593～7.100 MPa，平均最大連通孔喉半徑為106～750 nm，均表明孔徑發(fā)育較大。分選一般，分選系數(shù)為0.021～0.145。粗歪度，歪度為2.287～2.394。本次研究中灘壩砂體樣品手標(biāo)本膠結(jié)致密，滲透率明顯低于其他微相（0.038×10-3μm2），與晚期碳酸鹽成巖作用有關(guān)。

水下分流間灣、淺湖泥和半深湖泥樣品最大進(jìn)汞飽和度差異較大，水下分流間灣和淺湖泥平均在75%左右，半深湖泥平均為44.674%。喉道半徑最小，平均排驅(qū)壓力均在20 MPa以上，平均最大連通孔喉半徑為33～43 nm，孔徑發(fā)育較差。分選中等，分選系數(shù)為1.650～2.793。歪度相對偏細(xì)。相比其他微相而言，這三類泥質(zhì)相儲層孔隙度和滲透率較低（表3），孔喉連通性一般，儲集能力較差。

表3 鄂爾多斯盆地延長組長8—長6段不同沉積微相儲層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)平均值Table 3 Average values of pore structure parameters of different depositional microfacies within the Chang 8 to Chang 6 tight reservoirs of the Upper Triassic Yanchang Formation,Ordos Basin

從孔徑分布特征來看，長8—長6段孔隙半徑呈<100 nm，100～1 000 nm，>1 000 nm的三段分布特征，不同微相儲層孔隙在不同孔徑區(qū)間內(nèi)對孔體積的貢獻(xiàn)不同（圖6、表4）。在100～1 000 nm乃至>1 000 nm區(qū)間內(nèi)孔隙對孔體積貢獻(xiàn)越大，樣品孔徑分布特征越有利。水下分流河道、河口壩、濁積扇和席狀砂儲層中孔徑大于100 nm的孔隙，對孔體積貢獻(xiàn)均占到了20%以上，河口壩和席狀砂儲層甚至達(dá)到了60%以上。相比之下，水下分流間灣、淺湖泥、半深湖泥相儲層，孔徑<100 nm的孔隙對孔體積貢獻(xiàn)最大，在84%以上。本次研究中灘壩樣品的孔徑分布特征較差，主流孔隙半徑小于100 nm，對孔體積的貢獻(xiàn)達(dá)到了87.12%。綜合來看，河口壩和席狀砂的孔徑分布特征最好（>100 nm孔隙貢獻(xiàn)在60%以上），水下分流河道和濁積扇次之（100～1 000 nm孔隙貢獻(xiàn)在20%以上），灘壩、水下分流間灣、淺湖泥和半深湖泥樣品的孔徑分布特征最差。

表4 鄂爾多斯盆地延長組長8～長6段不同沉積微相儲層中不同孔徑區(qū)間對總孔體積的貢獻(xiàn)Table 4 Contributions of different pore?size ranges to total pore volume of different depositional microfacies reser?voirs in the Chang 8 to Chang 6 members of the Yanchang Formation,Ordos Basin

圖6 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8—長6段不同沉積微相儲層的孔徑分布特征Fig.6 Pore?size distribution of samples from different depositional facies within Chang 8 to Chang 6 members of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

圖7 鄂爾多斯盆地西南部延長組長6段水下分流間灣樣品孔隙結(jié)構(gòu)的微米CT三維成像Fig.7 3D micro?CT images of pore structure of interdistributary bay sample within Chang 6 member of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

為進(jìn)一步厘清不同泥質(zhì)相樣品的孔隙結(jié)構(gòu)差異，利用微米CT掃描技術(shù)，對長6段水下分流間灣樣品和長8段淺湖泥樣品（均為灰黑色粉砂質(zhì)泥巖）的孔隙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維成像和提取分析。結(jié)果顯示，淺湖泥樣品半徑大于1 000 nm的孔隙數(shù)量百分比（22.09%）要高于水下分流間灣（18.72%），但半徑大于1 000 nm的喉道數(shù)量百分比（18.07%）要低于水下分流間灣（24.28%），半徑大于2 000 nm的孔隙體積百分比（55.47%）要低于水下分流間灣（89.65%）。因此，相比水下分流間灣樣品，淺湖泥樣品孔隙數(shù)量多但體積小，喉道數(shù)量少，孔喉連通性差，這與壓汞實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果一致（淺湖泥樣品的退汞效率為39.76%，低于水下分流間灣樣品，孔喉連通性更差）。

5 不同沉積微相儲層質(zhì)量差異分析及評價

5.1 原始沉積結(jié)構(gòu)特征差異

圖8 鄂爾多斯盆地西南部延長組長8段淺湖泥樣品孔隙結(jié)構(gòu)的微米CT三維成像Fig.8 3D micro?CT images of pore structure of shallow lacustrine sample within Chang 8 member of the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

原始沉積結(jié)構(gòu)對致密砂巖儲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)的孔喉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有較強(qiáng)的控制作用，并直接影響了儲層原始粒間孔隙的大小。一般而言，隨著儲層顆粒粒徑增大，分選性變好，儲層的儲集能力也在逐漸增強(qiáng)。高能環(huán)境中沉積的砂質(zhì)微相儲層（水下分流河道和河口壩）樣品孔隙度最大，因?yàn)槠浞诌x性極好、歪度粗，孔喉中值半徑也大（表3）。相反地，低能環(huán)境中沉積的泥質(zhì)微相儲層（水下分流間灣、淺湖泥和半深湖泥）分選較差，歪度較細(xì)，同時受水動力條件和原始沉積物運(yùn)移機(jī)制影響，沉積物原始的顆粒堆積更密，儲層質(zhì)量也更差[7]（表3）。

5.2 壓實(shí)作用差異

砂泥混合物的機(jī)械壓實(shí)實(shí)驗(yàn)表明，黏土和塑性巖屑越高的砂層，可壓縮能力越強(qiáng)[34]。儲層中塑性礦物顆粒（黏土礦物和云母）能促進(jìn)由顆粒滑移和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的機(jī)械顆粒重新排列和顆粒在縫合線處的溶解，增強(qiáng)了儲層的延展性[7]，從而顯著影響成巖壓實(shí)作用強(qiáng)度。雜砂巖儲層中即使相對含量較少的碎屑黏土，因機(jī)械壓實(shí)作用增強(qiáng)而導(dǎo)致的孔隙度減小也要遠(yuǎn)高于凈砂巖儲層[6,35]。巖心觀察和X射線衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，泥質(zhì)含量更高的水下分流間灣、淺湖泥和半深湖泥微相，綠泥石、高嶺石、伊利石和云母的含量更高（平均黏土礦物含量36%～50%，圖3），造成假雜基的大量發(fā)育（圖4f），受機(jī)械和化學(xué)壓實(shí)作用過程的影響更大。相比之下，中至細(xì)粒的河道凈砂巖儲層只包含少量的諸如綠泥石、伊蒙混層和云母之類的塑性礦物（平均黏土礦物含量為19%，圖3），受壓實(shí)作用的影響較小。

5.3 溶蝕作用差異

受表生成巖階段過程中大氣水滲濾作用以及中成巖階段干酪根生烴作用影響[36]，致密儲層中長石、巖屑等易溶的骨架顆粒在大氣水和有機(jī)酸的侵入下被大量溶解，形成溶蝕孔。研究區(qū)長8—長6段儲層主要發(fā)育長石的差異性溶蝕現(xiàn)象，流體沿解理縫方向溶蝕長石顆粒（主要為鉀長石），形成鏤空狀或窄片狀分布的溶蝕孔（圖4h，i）。溶蝕作用主要發(fā)育于水下分流河道、河口壩和席狀砂微相儲層中。水下分流河道儲層物性較好，平均孔隙度和滲透率分別為9.283%和0.282×10-3μm2（表3）。高孔滲條件有力促進(jìn)了大氣水滲濾作用，導(dǎo)致儲層長石顆粒被淋濾溶蝕，形成溶蝕孔隙[9]。河口壩和席狀砂微相位于三角洲和湖泊相儲層的交界地帶，巖性以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，鄰近富有機(jī)質(zhì)泥頁巖。因此，隨著大量有機(jī)質(zhì)在成巖階段中向烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化，釋放出以CO2為主的酸性氣體導(dǎo)致孔隙流體呈酸性，儲層也發(fā)育大量溶蝕孔。此外，受有效的骨架顆粒支撐影響，水下分流河道和河口壩砂體能夠?yàn)榱黧w流動和元素遷移提供更好的運(yùn)移路徑，有利于儲層粒間溶蝕孔的形成[12]。粒間溶蝕孔一般為中孔[10]，且主要在水下分流河道、河口壩和席狀砂中發(fā)育，占據(jù)總面孔率的8%～10%。而受較高雜基含量的影響，淺湖泥和半深湖泥儲層溶蝕現(xiàn)象不明顯。

5.4 自生黏土礦物膠結(jié)作用差異

油氣儲層中黏土礦物可分為自生和非自生（原生）兩種類型，非自生黏土礦物為同沉積的泥巖巖屑或泥質(zhì)團(tuán)塊，而自生黏土礦物是沉淀于沉積物孔喉內(nèi)部的成巖作用過程的附加產(chǎn)物[29,37]。與非自生黏土礦物相比，自生黏土礦物自形程度高，晶間和粒間孔隙較為發(fā)育，能顯著改變孔隙結(jié)構(gòu)，因此其對儲層質(zhì)量評價的意義更大。延長組長8—長6段儲層自生黏土礦物膠結(jié)以綠泥石，伊蒙混層和伊利石為主[38]（圖9），其產(chǎn)狀具有明顯的沉積微相分帶性，對成巖作用、孔隙結(jié)構(gòu)和儲層質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。

5.4.1 自生綠泥石膠結(jié)作用差異

自生綠泥石膠結(jié)物在儲層中有兩種產(chǎn)狀類型，不同產(chǎn)狀形成于不同的沉積環(huán)境中：1）呈針葉狀等厚環(huán)邊形態(tài)發(fā)育在碎屑顆粒（特別是石英和部分溶解的長石顆粒）表面，稱為綠泥石顆粒包膜（或綠泥石孔隙襯邊）（圖9a，b，e，f）；2）呈玫瑰花狀充填于孔隙空間中，稱為綠泥石孔隙充填[10,29,39-40]（圖9c，d，g，h）。綠泥石顆粒包膜能保存儲層孔隙，提高儲層質(zhì)量，是長8—長6段儲層主要的建設(shè)性成巖作用。主要依據(jù)在于：1）綠泥石包膜形成于早成巖階段，并隨成巖作用的進(jìn)行而不斷發(fā)育，能顯著提高儲層的機(jī)械強(qiáng)度和抗壓實(shí)能力，有利于原生粒間孔的保存[41]；2）綠泥石包膜的形成能抑制碎屑石英的成核作用，阻礙了石英顆粒與孔隙流體的接觸，從而抑制了石英的次生加大，有利于粒間孔的保存[2,41-42]；3）綠泥石包膜保存的殘余粒間孔為后期有機(jī)酸的進(jìn)入提供了良好的滲流通道，有利于長石溶蝕孔隙的形成[43]；4）綠泥石包膜雖然占據(jù)了一定的孔隙體積，但針葉狀的綠泥石晶間孔隙大，也能是有效的儲集空間[41]。與之相反，孔隙充填形態(tài)的綠泥石減少了粒間孔隙空間，是破壞性成巖作用。

圖9 不同沉積微相致密儲層的自生黏土膠結(jié)物的形態(tài)特征和產(chǎn)狀分布Fig.9 Microscopic morphology and occurrence of authigenic clay cements in tight reservoirs within different depositional microfacies

從形成環(huán)境來看，顆粒包膜形態(tài)的自生綠泥石膠結(jié)物，形成于富鐵鎂的、強(qiáng)水動力的堿性環(huán)境，是三角洲前緣沉積（如水下分流河道和河口壩）的良好標(biāo)志。這是因?yàn)槿侵耷熬壍乃畡恿^強(qiáng)，其沉積物裹挾著母巖區(qū)風(fēng)化破碎形成的黑云母、火成巖巖屑等暗色礦物，能帶來豐富的Fe2+和Mg2+。在河口處，河水和湖水的電解質(zhì)、膠體和載荷物質(zhì)組成有相當(dāng)?shù)牟町?，中基性的火山物質(zhì)更容易在這種環(huán)境中發(fā)生堿性溶蝕，絮凝成含鐵的沉積物，并以化學(xué)方式被吸附到碎屑顆粒表面形成綠泥石顆粒包膜[44-46]（圖9e，f）。而隨著水體的不斷加深和泥質(zhì)含量的增加，淺湖和深湖環(huán)境沉積的泥巖儲層中發(fā)育以玫瑰花狀充填于孔隙空間的綠泥石礦物[7]（圖9g）。前人研究表明，體積含量僅僅為2%的綠泥石顆粒包膜便能顯著抑制石英的次生加大，有效保存原始孔隙度。當(dāng)綠泥石包膜含量增加到2%以上時，過量的綠泥石便會充填儲集空間，導(dǎo)致粒間孔體積減小，流體進(jìn)入儲層孔隙的難度也會更大[10,47-48]。因此，自生綠泥石膠結(jié)物的產(chǎn)狀具有明顯的沉積微相分帶性，在強(qiáng)水動力形成的均質(zhì)、細(xì)粒、分選較好的水下分流河道和河口壩微相中，綠泥石以顆粒包膜形態(tài)產(chǎn)出，在水體較深，分選差的淺湖泥和半深湖泥微相中，綠泥石以孔隙充填形態(tài)產(chǎn)出。這種產(chǎn)狀的差異，導(dǎo)致了不同沉積微相儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征和儲層質(zhì)量差異。

5.4.2 自生伊利石膠結(jié)作用差異

除綠泥石外，自生伊利石膠結(jié)也是長8—長6段儲層普遍發(fā)育的成巖現(xiàn)象。伊利石形成于早成巖B期到晚成巖作用階段，在掃描電鏡下以絲縷狀和孔隙搭橋狀形態(tài)產(chǎn)出，能有效堵塞孔喉，破壞儲層質(zhì)量[29]（圖9h）。伊利石是在鉀含量較高的情況下由顆粒間滲濾蒙脫石和伊蒙混層轉(zhuǎn)化而來，主要發(fā)育在淺湖泥和半深湖泥等水體較深的環(huán)境中，其隨著沉積微相的變化而呈現(xiàn)出不同的晶體形貌特征。前人研究結(jié)果表明，在淺海相砂巖中伊利石以板條狀形態(tài)產(chǎn)出，而在受潮汐流影響的河道相儲層中以延展的條帶狀形態(tài)產(chǎn)出[7]。本次觀察結(jié)果顯示，在淺湖泥儲層中伊利石可成板片狀與方解石共同充填于碎屑顆粒之間（圖4k），在半深湖泥儲層中伊利石呈延展的細(xì)條帶狀或絲縷狀形態(tài)出現(xiàn)（圖4l）。

5.4.3 自生高嶺石膠結(jié)作用差異

高嶺石礦物是在淺表環(huán)境中，長石和云母等礦物受大氣水淋濾作用影響溶解沉淀形成，是溶蝕作用良好的指示型礦物（圖4d）。然而，由于高嶺石在高于120℃～130℃，有充足的鉀元素來源（如鉀長石或云母）的條件下能形成孔隙充填的伊利石礦物，成巖階段早期高嶺石含量過高，同樣會導(dǎo)致深部儲層質(zhì)量變差[7]。研究表明不同沉積相儲層中，孔隙充填狀高嶺石含量差別不大，在近源的河道相儲層和遠(yuǎn)端的湖泥相儲層均有發(fā)育（圖3c、圖4d、圖9i），可能是因?yàn)榇髿馑聺B及長石和云母礦物的淋濾作用不受沉積相類型和沉積物構(gòu)型的影響[7]，因此在不同沉積相儲層中無明顯差異。

5.5 碳酸鹽膠結(jié)和硅質(zhì)膠結(jié)作用差異

砂體中碳酸鹽膠結(jié)物主要來源于相鄰的泥巖。前人對扇三角洲體系中沉積微相對成巖作用的控制研究表明，靠近河道砂體頂?shù)准芭R近泥巖區(qū)的沼澤和前三角洲微相砂體，碳酸鹽礦物含量高，鈣質(zhì)膠結(jié)作用強(qiáng)[49]。同時，泥巖層數(shù)越多，單層越厚，臨近泥巖區(qū)的鈣質(zhì)膠結(jié)條帶越發(fā)育[50]。碳酸鹽膠結(jié)作用在長8—長6儲層較為常見，膠結(jié)物成分主要為晚期的鐵白云石和鐵方解石膠結(jié)，早期的白云石和方解石膠結(jié)較少。鐵方解石在鏡下呈連晶狀，充填于粒間孔和溶蝕孔中。本次研究中，灘壩砂體樣品的碳酸鹽含量高，達(dá)到了16%（圖4j），這是因?yàn)樵摌悠诽幱跒I淺湖地帶的灘砂體中，垂向?yàn)轭l繁的砂泥巖互層，砂層多且厚度薄，受泥質(zhì)含量和湖流侵入的影響，發(fā)育明顯的鐵方解石膠結(jié)[51]。

研究區(qū)長8—長6儲層中硅質(zhì)膠結(jié)作用普遍發(fā)育，但就目前觀察結(jié)果而言，硅質(zhì)膠結(jié)與沉積微相類型關(guān)系不明顯。從形成過程來看，硅質(zhì)膠結(jié)物的含量受時間、溫度、SiO2供給和石英結(jié)晶基底（碎屑顆粒表面積大?。┯嘘P(guān)[7,38]，因此，富含在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定礦物（如斜長石、鉀長石以及凝灰?guī)r和花崗巖巖屑，在酸性條件下會溶解并提供SiO2物質(zhì)）的水下分流間灣，以及粒徑較小，黏土礦物包膜少的淺湖泥和半深湖泥微相，將發(fā)育較強(qiáng)的硅質(zhì)膠結(jié)作用（圖4e）。

5.6 不同微相儲層孔隙結(jié)構(gòu)綜合評價

在前人研究基礎(chǔ)上，建立致密儲層孔隙連通性系數(shù)E和致密儲層孔隙結(jié)構(gòu)評價系數(shù)A[52-53]，對不同沉積微相致密儲層的孔隙發(fā)育進(jìn)行綜合分類評價，從而定量甄別不同微相儲層之間的差異。如公式（1～2）所示：

式中：E為致密儲層孔隙連通性系數(shù)，Ew為退汞飽和度（%），Sw為退汞效率（%）。E值越高，孔隙連通性越好。

式中：A為致密儲層孔隙結(jié)構(gòu)評價系數(shù)，rd為最大連通孔喉半徑（nm），Smax為最大進(jìn)汞飽和度（%），Sp為孔喉分選系數(shù)，Pd為排驅(qū)壓力（MPa）。

做不同沉積微相致密儲層的孔隙連通性系數(shù)E和孔隙結(jié)構(gòu)評價系數(shù)A的交會圖，并按照分布規(guī)律將長8—長6段孔隙結(jié)構(gòu)分為三類（圖10）。其中，水下分流河道和河口壩的儲層質(zhì)量最好，樣品均分布在Ⅰ和Ⅱ類儲層范圍內(nèi)。相比河道和河口壩儲層，席狀砂和灘壩受湖流和臨近泥質(zhì)層所帶來鐵離子的影響較大[7]，碳酸鹽膠結(jié)物含量高，儲層質(zhì)量相對較差，主要為Ⅱ類儲層，部分樣品為Ⅲ類儲層。淺湖泥和半深湖泥主要分布在Ⅲ類儲層范圍內(nèi)，部分樣品為Ⅱ類儲層。水下分流間灣儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，巖性和儲層物性差異大，樣品點(diǎn)在交會圖中的分布較廣，這與水下分流間灣樣品孔隙度和滲透率值分布較廣的特點(diǎn)一致（圖5），主體分布在Ⅱ類儲層范圍內(nèi)，少部分儲集能力較好的樣品為Ⅰ類儲層。濁積扇樣品主要分布在Ⅱ類和Ⅲ類儲層中靠近Ⅱ類的位置，表明該類微相也具有一定的油氣儲集能力，是半深湖—深湖區(qū)油氣勘探的有利區(qū)。

圖10 鄂爾多斯盆地延長組致密儲層孔隙連通性系數(shù)E和孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)A交會圖Fig.10 Cross?plot of pore connectivity index E and pore struc?ture evaluation parameter A of the tight reservoir in the Upper Triassic Yanchang Formation,southwestern Ordos Basin

6 存在問題與研究展望

結(jié)合現(xiàn)有研究成果和目前存在的問題，認(rèn)為對于控制鄂爾多斯盆地延長組成巖作用和儲層質(zhì)量演化的原始沉積過程和沉積環(huán)境變化等因素，仍需要從以下幾個方面進(jìn)一步展開研究：

（1）不同沉積相帶儲層中的黏土礦物形成和演化機(jī)理。黏土礦物在細(xì)粒儲層成巖作用中扮演了重要角色，并最終影響了儲層質(zhì)量。顆粒包膜和孔隙充填這兩種黏土礦物產(chǎn)狀，對孔隙的保存分別起到了建設(shè)性和破壞性的影響。近年來，化學(xué)合成和物理模擬實(shí)驗(yàn)在黏土礦物形成和轉(zhuǎn)化研究中提供了重要幫助：北海富鎂鹵水中黏土礦物顆粒包膜的高溫合成實(shí)驗(yàn)揭示了蒙脫石和綠泥石包膜在石英和長石顆粒表面的選擇性沉淀機(jī)制及其產(chǎn)狀差異[51]；水熱合成實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^控制反應(yīng)過程中的溫度、壓力、反應(yīng)物種類和濃度，分析黏土礦物的各項轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)制[54]；開放河道水流條件下的水槽模擬實(shí)驗(yàn)證明了河口環(huán)境中顆粒包膜黏土在沉積物運(yùn)移過程中的穩(wěn)定性及其影響因素[55]。深入理解不同沉積環(huán)境和沉積相儲層中黏土礦物的含量、產(chǎn)狀模式及其控制因素，對儲層質(zhì)量預(yù)測和甜點(diǎn)區(qū)評價具有重要意義[7]。在未來需要進(jìn)一步借助理化合成與模擬的方法，分析不同水介質(zhì)條件下黏土礦物形成演化機(jī)制。

（2）沉積期多地質(zhì)事件耦合對致密油氣源儲特征的影響。延長組長8—長6沉積期發(fā)生的區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動與湖盆沉降、火山活動、水體缺氧和重力流沉積等眾多關(guān)鍵地質(zhì)事件的耦合沉積，對該層段致密油氣源儲特征和甜點(diǎn)發(fā)育具有重要控制作用[56-57]。例如，同沉積期火山和熱液活動不僅能提供氮、磷等營養(yǎng)元素，提高水體生物生產(chǎn)力，促進(jìn)湖盆水體缺氧，增加有機(jī)碳埋藏速率[25,58-61]，而且能提供大量活躍金屬離子，促進(jìn)致密儲層中的有機(jī)—無機(jī)相互作用，誘發(fā)新成巖演化路徑和儲層質(zhì)量變化[62-63]。中基性火成巖碎屑帶來豐富的鐵、鎂離子，能在河口壩出絮凝成含鐵的沉積物形成綠泥石包膜[64]，同時富鉀的火山物質(zhì)能在成巖過程中發(fā)生蝕變形成蒙皂石，釋放出鉀離子，導(dǎo)致伊利石膜的形成，伴生了大量的次生孔隙，可改善儲層質(zhì)量。火山灰供給和有機(jī)質(zhì)還原作用能造成泥頁巖中鈾元素富集[65]，鈾放射性生熱又進(jìn)一步促進(jìn)了烴源巖有機(jī)質(zhì)熱成熟作用[66]。因此，致密油氣源儲特征分析，需要深入探討多地質(zhì)事件耦合和循環(huán)反饋如何控制優(yōu)質(zhì)烴源巖及與其緊密接觸的有效儲層的形成，來進(jìn)一步預(yù)測甜點(diǎn)區(qū)段發(fā)育[57,67-68]。

（3）不同沉積環(huán)境中的儲層孔隙流體化學(xué)特征及其對成巖作用的影響。沉積環(huán)境和儲層孔隙流體化學(xué)特征密切相關(guān)，不同沉積環(huán)境形成的儲層，其原始孔流體組成、水巖相互作用體系、以及后期成巖路徑不同[69]。對沉積環(huán)境和孔隙流體化學(xué)特征進(jìn)行約束，分析其對碎屑巖儲層成巖作用的影響是非常重要的。例如，對儲層中典型成巖礦物（如菱鐵礦、鐵白云石）的穩(wěn)定碳、氫、氧同位素分析，能夠加強(qiáng)沉積物形成環(huán)境的精確解譯[70]。同時孔隙流體化學(xué)特征是預(yù)測水巖相互作用的化學(xué)平衡模型中的重要輸入量，獲取孔隙流體組成有助于孔隙流體的地球化學(xué)模擬。將模擬結(jié)果與巖相和地球化學(xué)實(shí)測結(jié)果的對比，能使我們在鉆井前預(yù)測相似地質(zhì)條件下的地下成巖演化模式[71]，有效指導(dǎo)油氣勘探開發(fā)工作。

（4）構(gòu)造—?dú)夂颉练e綜合控制下的陸相致密油氣源儲結(jié)構(gòu)及其發(fā)育模式。隨著區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動和湖平面升降、沉積中心遷移和三角洲規(guī)模的變化，延長組湖相烴源巖和河道、河口壩和重力流儲集砂體在橫向上遷移、尖滅，在垂向上疊置，形成縱橫交織的巖性組合和源儲配置關(guān)系[72]。與常規(guī)油氣相比，致密油氣以原位滯留和短距離運(yùn)移為主，其甜點(diǎn)段強(qiáng)烈受控于源巖和儲集層的緊密接觸和空間有效配置[73-76]。而這種源儲組合類型及分布從根本上受控于沉積體系和濕熱—干冷氣候的周期性頻繁波動[77-78]。與海相沉積相比，湖相沉積受古氣候條件的變化更為敏感，地層連續(xù)型差，沉積相帶和巖性變化頻繁[79]。同時，如前文所述，不同沉積微相的成巖響應(yīng)特征不同，相同沉積環(huán)境下不同的物源供給又會造成碎屑顆粒組分和成巖作用的差異，導(dǎo)致儲層微觀非均質(zhì)性[80]。因此，陸相致密油的源儲結(jié)構(gòu)及其發(fā)育模式，綜合受控于構(gòu)造活動、古氣候條件和沉積過程的耦合效應(yīng)，并最終導(dǎo)致了儲層質(zhì)量和含油氣性的非均質(zhì)性。

7 結(jié)論

（1）鄂爾多斯盆地延長組三角洲—湖相致密儲層不同沉積微相儲層的成巖響應(yīng)不同，儲層質(zhì)量差異較大。受沉積水動力、沉積物組成、粒度、分選等原始沉積條件和沉積組構(gòu)的影響，不同微相儲層的壓實(shí)、溶蝕、自生綠泥石和伊利石膠結(jié)作用差異明顯，但高嶺石和硅質(zhì)膠結(jié)差異不大。

（2）水下分流間灣、淺湖泥和半深湖泥儲層中黏土和云母等塑性礦物組分含量高，能促進(jìn)碎屑顆粒的排列和溶解，增強(qiáng)了儲層的延展性，因此受機(jī)械和化學(xué)壓實(shí)的影響更大。受表生成巖階段大氣水滲濾作用，以及中成巖階段生烴作用的影響，河口壩和席狀砂儲層在大氣水和有機(jī)酸的侵入下被大量溶解，形成溶蝕孔。沉積于濱淺湖環(huán)境的灘壩砂體，垂向?yàn)轭l繁的砂泥互層，受泥質(zhì)含量和湖流侵入的影響，發(fā)育明顯的鐵方解石膠結(jié)。

（3）自生綠泥石和伊利石膠結(jié)物產(chǎn)狀特征具有明顯的沉積微相分帶性。在強(qiáng)水動力形成的均質(zhì)、細(xì)粒、分選較好的水下分流河道和河口壩微相中，綠泥石和伊利石以顆粒包膜形態(tài)產(chǎn)出。在水體較深，分選差的淺湖泥和半深湖泥微相中，綠泥石以孔隙充填形態(tài)產(chǎn)出。這種產(chǎn)狀的差異，導(dǎo)致了不同沉積微相儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征和儲層質(zhì)量的差異

（4）建立了致密儲層孔隙連通性系數(shù)E和孔隙結(jié)構(gòu)評價系數(shù)A，將長8—長6段孔隙結(jié)構(gòu)分為三類。水下分流河道和河口壩儲層質(zhì)量最好，席狀砂、灘壩和濁積扇次之，淺湖泥和半深湖泥最差。水下分流間灣儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，巖性和物性差異大，少部分樣品孔隙結(jié)構(gòu)好，具有較好的儲集能力。

致謝 研究得到了陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院的大力支持，中國石油大學(xué)（北京）姜志恒提供了部分巖石薄片照片和分析結(jié)果，論文的修改過程得到了評審專家和期刊編輯部寶貴的修改意見，在此一并表示衷心的感謝。