蘇里格氣田召10區塊盒8段儲層成巖作用及孔隙演化

惠　芳　陳世棟　楊艷寧　左麗萍

（1.中國石油長慶油田第六采油廠，陜西西安 710200；2.西北大學地質系，陜西西安 710069）

蘇里格氣田召10區塊盒8段儲層成巖作用及孔隙演化

惠芳1陳世棟2楊艷寧1左麗萍1

（1.中國石油長慶油田第六采油廠，陜西西安 710200；2.西北大學地質系，陜西西安 710069）

對蘇里格氣田召10區塊盒8段儲層巖石學特征、成巖作用和孔隙演化過程進行研究，研究結果表明盒8段以巖屑質石英砂巖和巖屑砂巖為主，粒度較粗，磨圓為次棱角狀，分選中等。孔隙類型主要為殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內溶孔、雜基溶孔等。孔隙演化模式分析表明，機械壓實作用和膠結作用使原始孔隙大量損失，后期溶蝕作用使儲層物性得到一定改善，不同成巖作用對孔隙的共同影響造成了現在研究區低孔低滲的特點。

成巖作用 孔隙演化 盒8段

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部，勘探面積約4 ×104km2，主要產氣層位是中二疊系下石盒子組盒8段，儲層地質條件復雜，具有低孔隙度、低滲透率、低含氣飽和度、低壓以及低豐度特征，是典型的致密砂巖氣藏［1］。

1　巖石學特征

研究區盒8段儲層巖性以粗粒、中-粗粒巖屑砂巖及巖屑石英砂巖為主（圖1）。巖石礦物成分陸源碎屑體積分數為76%-89%。其中石英類占47%-83%，巖屑含量高，占6.98%-41.67%，巖屑成分較為復雜。

碎屑顆粒主要粒徑分布于0.35～0.98mm，磨圓度為次棱角狀，分選中等，膠結類型主要為孔隙和再生孔隙型。

該段砂巖填隙物體積分數較高，平均15.21%，主要為黏土礦物、硅質膠結物和碳酸鹽巖膠結物。

2　主要成巖作用特征

鏡下觀察分析，該區主要經歷的成巖作用有壓實壓溶作用、膠結作用和溶蝕作用。

2.1壓實壓溶作用

鏡下觀察該段經歷了較強的壓實壓溶作用，壓實表現為剛性碎屑顆粒重新排列或碎裂；塑性碎屑顆粒擠壓變形。壓溶作用表現為粒間線接觸、凹凸接觸、縫合線接觸。壓實壓溶作用是儲層原生孔隙降低的最重要因素，對儲集性能起破壞作用。

2.2膠結作用

本區主要有硅質膠結、粘土礦物膠結和碳酸鹽膠結三種類型［2］。

RCZ‐8型智能溶出實驗儀（上海黃海藥檢儀器有限公司）；752N紫外‐可見分光光度計（上海精密科學儀器有限公司）；XS105DU型電子天平（瑞士梅特勒‐托利多公司）。

2.2.1硅質膠結

硅質膠結表現為石英次生加大邊、他型充填、自型石英晶體。硅質膠結物一定程度上充填了孔隙，導致孔隙度降低；但剛性硅質抗壓能力強，有利于粒間孔的保存，一定程度上又改善了儲層物性。

2.2.2粘土礦物膠結

該區塊常見有高嶺石、綠泥石以及伊利石等粘土膠結物。

高嶺石分不同成因，一是長石蝕變高嶺石，具一定的自形，晶間見蝕變時析出泥質物，填充于孔隙中，對儲層起破壞作用。二是自生高嶺石，干凈、明亮，呈自形書頁狀集合體，充填于孔隙內，發育大量晶間孔，有利儲層微孔的增加。

綠泥石常作為孔隙襯邊的黏土膜形式存在，堵塞了部分吼道，但在一定程度上又抑制了硅質次生加大的形成，保護粒間孔。

伊利石、伊蒙混層粘土主要來源于沉積時期的原雜基及成巖期的沉淀，其次隨埋深、溫度、壓力增大，高嶺石也會向伊利石轉化，充填粒間孔及粒間溶孔。

碳酸鹽巖膠結物以充填粒間孔隙，交代礦物，襯邊狀以及連晶形式出現，導致孔隙度降低。

2.3溶解作用

溶解作用是儲層中建設性的成巖作用，次生溶孔在該區塊發育普遍。砂巖中的碎屑顆粒、雜基、膠結物等，在一定的成巖環境中可以不同程度地發生溶解，次生溶孔主要有粒間雜基溶蝕形成雜基內微溶孔以及大量巖屑溶解形成的粒內溶孔，次生溶孔的發育對儲層物性起到改善作用［3］。

3　孔隙類型及其演化

3.1孔隙類型

本區儲集空間類型依面孔率由高至低分別為:巖屑溶孔33%、高嶺石晶間孔24%、殘余粒間孔16%，雜基溶孔11%、粒間溶孔10%、長石溶孔4%、收縮孔1%，另有少量微裂縫（圖2）。

3.2孔隙演化

碎屑巖進入埋藏成巖階段后經歷了壓實、膠結、溶解等成巖作用，儲集空間的再分配受到上述成巖作用的控制。根據比爾德和韋爾提出的定量計算方法研究儲集砂巖孔隙度降低和增加的過程，可恢復砂巖孔隙演化史［4］。

經計算研究區盒8段初始孔隙度約為35.6%，早期壓實作用中損失了17.44%的孔隙度，壓實后粒間剩余孔隙度為18.16%。早晚期膠結造成16.77%的孔隙度損失，由于高嶺石含量較高，晶間孔發育增加了2.06%孔隙度。壓實膠結后僅剩余3.47%的原生粒間孔隙和晶間孔。后期溶解作用貢獻了5.11%的孔隙度。計算現今孔隙度為8.58%，與現今盒8段平均孔隙度8.75%相近，符合程度較高。

強烈的壓實作用和膠結作用導致原生粒間孔損失嚴重，是召10區塊盒8儲層致密低滲的最主要原因，溶蝕作用最有效地改善了儲層的儲集性能。

4　結語

研究區盒8段儲層巖石類型主要為巖屑質石英砂巖和巖屑砂巖，以中-粗粒砂巖為主，分選中等。

研究區主要經歷的成巖作用有壓實壓溶作用、膠結作用和溶蝕作用，其中壓實壓溶作用和膠結作用使儲層孔隙度減小，物性變差。而溶蝕作用對于研究區物性改善起到了積極作用。

孔隙演化模式分析表明，盒8段初始孔隙度為35.6%，早期壓實作用的損失孔隙度為17.44%，早、晚期膠結造成的孔隙度損失為16.77%，后期溶蝕作用貢獻了5.11%的孔隙度，不同成巖作用對孔隙的共同影響造成了現在研究區低孔、低滲的特點。

［1］許浩，張君峰，湯達楨，等.鄂爾多斯盆地蘇里格氣田低壓形成的控制因素［J］.石油勘探與開發，2012，39（2）：64-68.

［2］張明祿，達世攀，陳調勝.蘇里格氣田二疊系8段儲集層的成巖作用及孔隙演化［J］.石油天然氣工業，2002，22（6）：13-16.

［3］何自新，付金華，席勝利，等.蘇里格大氣田成藏地質特征［J］.石油學報，2003，24（2）：6-12.

［4］Beard D C，Weyl P K.Inf luence of exture on porosity and permeability of unconsolidated sand ［J］.AAPG Bullet in，1973，57：349～369.

惠芳（1985—），女，助理工程師，2009年畢業于中國石油大學（華東），現在長慶油田第六采油廠從事巖礦鑒定工作。