下寺灣油田延長組長6油層儲層成巖作用特征及對物性影響分析

袁廣金，宋思媛，付國民

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司，陜西西安710054；2.長安大學，陜西西安710054）

一、儲層巖石學特征

下寺灣油田長6油層組儲層巖石主要為細粒長石砂巖，碎屑中石英含量平均44.5%，長石中含量平均36.2%，巖屑平均含量約19.3%，巖屑主要以變質巖巖屑為主，次為巖漿巖巖屑，填隙物含量平均為13.4%，雜基含量1-2%，膠結物主要為硅質，粘土礦物、碳酸鹽巖、濁沸石等，碎屑分選中等，次棱角狀，顆粒支撐，孔隙膠結為主，多為線-凹凸接觸，總體成分成熟度較低，結構成熟度中等-較好。

二、長6油層成巖作用特征

通過鑄體薄片、掃描電鏡鑒定觀察及其X衍射分析，長6油層主要成巖作用內心有：

壓實作用：包括機械壓實作用和化學壓溶作用，主要表現為：塑性顆粒的彎曲變形；部分礦物顆粒沿薄弱面破裂產生機械性裂紋等，長石、石英的次生加大。

膠結作用：主要為粘土礦物、碳酸鹽礦物、濁沸石礦物及其硅質膠結，粘土礦物綠泥石相對含量65-70%，多為薄膜狀產出(圖1)，少數充填孔隙，包殼狀自生綠泥石能夠減緩壓實作用，總體對保存孔隙有利；伊利石及其以蒙混層、高嶺石含量較低，僅在部分井段產出（圖2），對儲層孔隙影響有限。碳酸鹽礦物膠結是主要的膠結類型，常見有方解石及其含鐵方解石交代及其充填孔隙，特別是成巖晚期形成的鐵方解石膠結使儲層嚴重致密化。硅質膠結主要表現為石英的次生加大及其自生石英晶體充填孔隙。濁沸石的膠結不發育，僅局部見及，由于濁沸石易溶解，其形成的溶蝕孔隙對總體面孔率貢獻較大。

溶蝕作用：主要為粒間膠結物溶蝕及其長石的粒內溶蝕（圖3、圖4），早期方解石及其濁沸石膠結物易于溶解，局部發育鑄模孔，晚期鐵方解石及其硅質溶解程度低。溶解作用程度是該區儲層質量改善的主要因素。溶蝕作用表現為多期，常見早期溶蝕孔隙被自生綠泥石、石英晶體充填，或者鐵方解石沿長石溶蝕縫充填及膠結。鄂爾多斯中新生代盆地演化表明，白堊紀晚期伴隨烴類生成而產生的有機酸對儲層溶蝕是主要的成巖事件，極大改善了儲層質量。

圖2 伊利石及綠泥石膠結物（評 156井，710.50 m，長 61）

圖3 溶蝕沸石粒間孔隙（評 156井，652.10 m，長 62）

圖4 溶蝕長石粒內孔隙（評 158井，679.50 m，長 63）

三、儲層成巖階段劃分

結合鄂爾多斯中新生代盆地演化古溫標、有機地化指標，及其長6油層組成巖自生礦物產狀、孔隙類型對成巖階段進行劃分。該區長6油層總體處于晚成巖A期，主要依據為：

研究區長6流體包裹體樣品的分析確定古地溫為115℃左右；鏡煤反射率Ro介于0.7%～0.9%之間，Tmax為450℃左右（表1），表明該區長6油層組有機質處于成熟階段；粘土礦物主要以綠泥石為主，約65-75%，伊/蒙混層平均含量約為11%，少量高嶺石、伊利石，I/S混層中的蒙皂石（S）的含量介于15~20%，為有序混層帶；石英次生加大多為Ⅰ級，少見Ⅱ級，碳酸鹽膠結物以方解石為主，少量含鐵方解石充填次生溶孔，粒間溶孔、長石粒內溶孔發育，但仍以殘余粒間孔為主，微裂縫不發育。以上說明長6油層組砂巖儲層成巖作用一般已進入晚成巖A期左右。

四、成巖作用對儲層物性影響

1、壓實作用導致孔隙急劇減少

長6油層組壓實作用較強，柔軟礦物多擠壓變形，部分雜基化，與剛性石英等形成較致密結構，根據經驗公式計算[6]，原始孔隙度約為35-40%，巖石作用減少孔隙20%左右，特別是泥質含量較高的砂體，壓實作用幾乎使孔隙喪失殆盡。在局部分流主河道，砂體疊置厚度大，綠泥石薄膜極為發育，這在一定程度減緩壓實作用。

2、膠結作用是儲層物性變差關鍵因素

研究區長6油層膠結作用總體中等至較強，主要為粘土礦物膠結、碳酸鹽膠結就、濁沸石膠結及其硅質膠結，各類膠結作用使儲層孔隙度平均減少15%左右，個別鈣質砂巖鐵方解石膠結物含量25%以上，充填孔隙及其交代長石，形成致密砂巖。在各類膠結物中，粘土礦物中綠泥石含量較高，常充填孔隙及其作為碎屑包殼產出，使孔隙減少2-3%左右，但同時減緩壓實作用，其總體對保存孔隙有利，伊利石、高嶺石含量甚微，影響有限；濁沸石膠結物僅部分井層見及，不普遍，多被成巖晚期有機酸溶蝕，呈溶蝕殘余結構，發育膠結物溶蝕孔，總體有利儲層改善，硅質膠結在較大程度上減少粒間孔隙，個別自生石英充填長石粒內孔隙，減少孔隙1-3%左右；碳酸鹽膠結物減少孔隙3-5%左右，是儲層致密的主要因素，統計表明（圖5、圖6）碳酸鹽含量大于5%以上，隨碳酸鹽含量增大，孔隙度及其滲透率急劇下降。在各類碳酸鹽礦物中，成巖晚期的鐵方解石膠結，充填早期次生孔隙，難于溶解，是儲層致密化的主要原因[7]。

3、溶蝕作用有效地改善了儲層物性

長6油層組次生孔隙主要有溶蝕粒間孔、溶蝕粒內孔及濁沸石溶蝕孔，微量溶蝕裂隙孔，總體含量2.5%，約為面孔率35-45%，是其主要的儲集空間類型。溶蝕作用主要發生在早成巖A、B期及晚成巖A期，總共為3期，晚白堊紀隨烴類充注，有機酸對儲層溶蝕產生次生溶孔對儲層物性改善起至關總要作用，形成有效儲層，總體增加2-5%孔隙。

五、結論

長6儲層成巖后生作用主要有壓實作用、膠結作用及溶蝕作用等；破壞性成巖作用主要為壓實壓溶作用、膠結作用，是降低物性的主要原因，建設性成巖作用主要為溶蝕作用，產生溶蝕粒間孔、溶蝕粒內孔，極大改善儲層質量；成巖晚期的鐵方解石膠結，充填早期次生孔隙，難于溶解，是儲層致密化的主要原因。

［1］鄭榮才,耿威.鄂爾多斯盆地白豹地區長6砂巖成巖作用與成巖相研究[J]，巖性油氣藏，2007，19（2）1-8.

[2]朱國華.陜北濁沸石次生孔隙砂體的形成與油氣的關系[J].石油學報，1985,6（1）1-8.

[3]楊曉萍，裘擇楠.鄂爾多斯盆地上三疊統延長組濁沸石的形成機理、分布規律與油氣關系[J].沉積學報.2002,20(4)：628-632.

[4]朱國華.碎屑巖儲集層孔隙的形成、演化和預測［J］.沉積學報,1992,10(3):114-123.