川道-龍咀溝區長8儲層特征分析

馬守良，陳世加，尹相東，李 帥

（1.油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室，四川成都 610500；2.西南石油大學地球科學與技術學院，四川成都 610500）

1 區域地質簡況

鄂爾多斯盆地位于華北地塊的西部，屬于廣義的中朝板塊其中的一個部分，并且也是位于華北克拉通之上，具有十分顯著的多旋回疊合型特征，而且該盆地還是我國陸上第二大沉積盆地以及十分關鍵的能源基地[1]。川道-龍咀溝地區主要在陜北斜坡的南部地區發育，現今表現為比較平緩的西傾單斜區域構造特征，地層的傾角比較小，基本都小于1°，坡降的幅度為5～8m/km，內部結構十分簡單，部分地區發育存在一定的差異而形成的壓實作用，使得該地區的鼻狀構造比較發育。川道-龍咀溝地區主力油層段延長組長8層以三角洲前緣沉積為主，濁積砂跟水下分流河道砂體是該區內油藏的主要儲集體。

2 地層沉積特征

川道-龍咀溝地區三角洲前緣亞相水下分流河道、分流間灣、河口壩和遠砂壩等沉積微相。研究數據表明，長8油層組主要是以三角洲前緣亞相為主。川道-龍咀溝長8地層厚度31.5～47.8m，為三角洲前緣沉積，微相主要為水下分流河道，該微相是陸上分流河道在水中延伸的一部分，稱水下分支河道，沉積物以砂、粉砂為主，泥質極少。根據巖性特征可知，巖性以灰色厚層狀細砂巖為主，另外存在一些細砂巖、粉砂巖以及粉砂質泥巖等。層理以交錯、平行為主，砂巖的底部存在一些特殊的結構，如沖刷面，印模等，而且沖刷面周圍存在比較多的泥礫巖。長8平均儲層厚度為12.4m；儲層的巖性主要為灰色、黑綠色細粒長石砂巖為主。水下分流河道砂巖和濁積砂巖是該區主要的儲集層，長8儲層面孔率的平均值大約為0.59%，主要儲集空間均為長石溶孔和溶蝕粒間孔為主，長8儲層平均喉道直徑為0.15μm 左右，屬與小孔隙-微喉道型、細小孔-微細喉型。

3 儲層巖石學特征

根據巖石組成特征可知，目的層的儲集巖石類型以灰黑色、黑綠色細粒長石砂巖為主，并且砂巖的成分成熟度以及結構成熟度都非常低。川道-龍咀溝長8地層的巖石的粒徑為0.02～0.48mm，并且很多巖石的粒徑都在0.03～0.29之間，最大可達到0.79mm。粒度的分布范圍比較廣，從粉砂到細砂再到中砂，粒度是較細。風化程度為中到深度風化；分選性中等，局部比較較好；磨圓度較差，一般為不規則狀，因此一般為次棱角狀。支撐結構方式為顆粒支撐結構，在顆粒支撐結構當中，顆粒相互之間的接觸方式以點、點-線接觸的方式比較多，很少部分為線狀-凹凸接觸。根據砂巖的粒度可知，長8段砂巖以細粒結構為主，存在比較少的粗粉砂巖，粒徑主要位于0.09mm～0.18mm，平均粒徑大約為0.14mm，最大粒徑可達0.46mm。碎屑的分選性一般，部分比較差，顆粒的磨圓度也比較一般，主要為次棱角狀。膠結類型主要分為2種：①孔隙式膠結；②鑲嵌式膠結。碎屑的接觸方式以線接觸為主，而支撐性質主要為顆粒支撐，碎屑的成分主要分為2種：①石英；②長石。在長8油層組中，碎屑顆粒的主要組分為長石，其次為石英、巖屑。另外，云母以及重礦物的總量較低，大概在3.6%～7.7%。巖屑主要分為2種：①沉積巖巖屑；②變質巖巖屑。長8油層組填隙物成分在11.1%～17%，平均含量為12.6%。長8儲集砂巖的填隙物主要有6種：①綠泥石；②高嶺石；③蒙脫石；④水云母；⑤方解石；⑥硅質。根據大量的樣品統計表明，除了鈣質砂巖之外，目的層的填隙物總量主要位于8%～25%。幾乎在所有井中都可見到綠泥石、方解石、硅質和水云母的分布。膠結類型主要分為2種：①孔隙式膠結；②基底-孔隙式膠結。

4 儲層孔隙結構特征

根據多種資料（巖心鑄體薄片、巖心觀察、掃描電鏡等）的觀察和分析可知，川道-龍咀溝地區在成巖時發育很多孔隙，主要有5種：①原生粒間孔隙；②長石溶孔；③巖屑溶孔；④溶蝕粒間孔；⑤微裂縫等。

4.1 原生粒間孔隙

該種孔隙主要是指成巖時的砂質沉積物顆粒之中的孔隙部分空間被一些填隙物充填以及改造之后形成的，在川道-龍咀溝地區相對發育，分析測試資料表明，目的層中的原生孔隙的類型以剩余粒間孔隙為主，這種孔隙是指在成巖演化過程中，經過正常的壓實作用和膠結作用之后，而孔隙中的骨架顆粒并沒有經過顯著的溶解作用而最終形成的一種孔隙。

4.2 長石溶孔

這種孔隙主要是指在埋藏成巖的過程中，砂巖中的一些長石碎屑顆粒在溶蝕作用之下形成的。此類孔隙在川道-龍咀溝區是最發育的一種孔隙類型。

4.3 巖屑溶孔

這種孔隙主要是指砂巖中的巖屑在溶蝕作用下而形成的。

4.4 溶蝕粒間孔隙

這種孔隙主要是指在溶蝕作用之下，一些碎屑和填隙物出現了溶解，使得成巖時砂巖中存在的一些殘余粒間孔隙之中的碎屑間顆粒的物理化學性質出現變化之后而形成的。在這個階段，地層中原生孔隙發育時，地下水大都比較活躍，并通過溶蝕而使孔隙進一步增加。

4.5 微裂縫

目的層中還能夠見到比較少的微裂縫，含量比較大，大概為0.36%，差不多占面孔率的16%。對儲層的滲透率而言，微裂縫具有非常重要的作用。研究區的微裂縫主要有2種：①沿著一定方向排列的軟碎屑的內部以及邊緣區域延伸分布；②沿碎屑顆粒之間進行分布，而且其中的一些層間縫被裂縫所充填。

川道-龍咀溝地區長8儲層總面孔率為0.18%～2.34%，平均值為0.57%，孔隙類型有2種：①長石溶孔；②溶蝕粒間孔。兩者分別為總孔隙的42.7%和37.6%。一般來說，排驅壓力越小、最大連通孔喉半徑越大，儲層的物性就是越好，儲集層儲集能力就越好。川道-龍咀溝地區長8排驅壓力分別為2.15MPa、1.71MPa，中值壓力分別為15.65MPa、13.24MPa。長8油層組的孔喉半徑大小不一，分布比較分散，分選性也比較差，并且總體的孔喉半徑都非常小，平均喉徑為0.15μm，平均孔隙直徑為43.56μm（主要分布在10～50μm）。根據相關研究可知，川道-龍咀溝長8儲層屬于中孔-微細喉型、小孔-微細喉型、小孔-微喉型、細孔-微細喉型和細孔-微喉型為主。本區由微細孔隙組成，孔隙即喉道本身，雜基內微孔隙常組成這種喉道，其孔滲極低，孔喉比小。然而滲透率的大小除受孔隙大小的影響外，更主要是還受多個因素的影響：①幾何形態；②喉道半徑大小；③結構系數。其中喉道半徑太小是儲層滲透率較低的主要原因[2]。

5 物性特征

根據川道-龍咀溝地區資料分析結果表明，研究區目的層的孔隙度最小值、最大值、平均值分別為3.12%、14.86%、8.91%；滲透率的最小值、最大值、平均值分別為0.03×10-3μm2、1.86×10-3μm2、0.33×10-3μm2。71.6%樣品的孔隙度處于7%～12%，71.49%樣品的滲透率處于（0.2-0.6）×10-3μm2。長8儲層孔隙度大于6.95%的樣品累積頻率為87.5%；滲透率大于0.14×10-3μm2的樣品累積頻率為85.7%。根據孔隙度、滲透率的平面分布情況可以看出研究區的孔隙度和滲透率具有以下2點特征：①高值區的分布情況與砂巖主要分布區域類似；②低區的分布情況部分比較一致。從裂縫的特征而言，壓實作用比較強，而且脆性也比較大，極大地增加了低滲透儲層出現裂縫的概率。因此，從某種程度而言，正是由于裂縫系統的存在，而使得低滲透油田可以得以開發。從川道-龍咀溝地區低滲透儲層研究看，各產氣井的裂縫都很發育，通過巖心觀察可以發現存在比較多的高角度裂縫。一般而言，在儲層中，裂縫的發育存在一定的差異性，是不均勻的，但是裂縫是一種十分重要的油氣運移通道。

6 儲層綜合評價

根據儲層各種特征以及陜北地區儲層分類標準表可知，川道-龍咀溝區主要存在Ⅲa、Ⅲb、Ⅳ類3種類型。

川道-龍咀溝地區長8儲層：巖性以細粒長石砂巖為主，而儲集空間主要為長石溶孔。孔隙度處在3.4～14.6%，主要集中在7%～12%，滲透率為（0.04～1.86）×10-3μm2，主要集中在（0.1～0.6）×10-3μm2，屬特低孔-特低滲儲層。砂巖毛管壓力存在以下2種特征：①排驅壓力處于0.21～5.2MPa，中值壓力處于2.06～55.69MPa，基本都小于10MPa；②最大的孔喉半徑處于0.146～3.623μm，中值半徑處于0.056～0.391μm。根據各種數據的綜合評價可知，目的層的一半都屬于Ⅲb 類（差）儲層，Ⅲa 類（較差）儲層約占20%左右，Ⅳ類（致密層）約占30%左右。

Ⅲa 類儲層的厚度通常大于 20m，孔隙之間具有比較好的連通性，而且孔隙吼道半徑也比較大。滲透率主要處于（0.1-0.3）×10-3μm2，孔隙度8%～10%，排驅壓力0.37～0.73MPa，中值壓力2.39～4.7MPa。

Ⅲb 類儲層分布比較集中，但是在西南以及南部區域的分布逐漸減少。這類儲層的厚度比較薄，通常為7～13m，孔隙之間具有比較好的連通性，而且孔隙吼道半徑也比較大。滲透率（0.1-0.3）×10-3μm2，孔隙度介于5%～8%，排驅壓力0.73～1.32MPa，中值壓力4.7～9.5MPa。長8儲層幾乎占50%左右。

Ⅳ類儲層主要發育在研究區其儲層厚度一般介于4-9m，孔隙度和滲透率較低。滲透率0.1-0.3×10-3μm2，孔隙度小于5%，排驅壓力大于1.32MPa，中值壓力大于9.5MPa，與水下分流河道主體砂體相比，泥質雜基較發育。該類儲層類型差，其中的流動能力最差。

7 結論

綜上所述，川道-龍咀溝地區長8儲層主要是低孔-超低滲儲層，砂巖類型以長石砂巖和巖屑長石砂巖為主，其次為粉-細粒長石砂巖及中-細粒長石砂巖及細粒與粉砂質石英砂巖。它們具有共同的巖石學特征，即礦物成熟度低，結構成熟度低，為致密砂巖儲集層。分選性以中-好為主，磨圓度以次棱角狀為主。孔隙類型主要為粒間孔、長石溶孔，孔隙空間分選性較差，孔隙組合主要有粒間孔-溶孔型、溶孔-粒間孔型及復合型等。孔喉類型有大孔粗喉型、小孔-細喉型及小孔-微喉型。儲層具有一定的微觀非均質性，研究區整體以Ⅲb 類儲層分布為主，從北部到南部，優質儲層逐漸減少。