西克爾地區下奧陶統鷹山組巖性物性特征研究

摘 要：在大量前人研究的基礎上，通過對西克爾野外露頭區實地考察，對露頭區5個典型的巖溶風化殼剖面取樣進行巖性物性分析，研究區儲層平均孔隙度為0.58%，儲層平均滲透率為0.063×10-3μm2，其整體屬于特低孔低滲儲層。樣品顯示孔隙度與滲透率呈一定的線性關系，但按照Lucia（1995）巖石組構與物性交會圖版，顆粒大小對孔--滲關系的影響不明顯。統計分析表明，巖石結構與孔隙度的大小是有關的，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢，但滲透率的大小與巖石結構的關系不密切。

關鍵詞：西克爾;鷹山組;巖性物性特征;特低孔低滲

西克爾地區位于新疆伽什縣，位于天山西南麓的柯坪塔格推覆體上，柯坪斷隆沿寒武系鹽膏層滑脫推覆沖斷，地面發育兩排構造，前緣發育隱伏背斜，西克爾野外露頭區處于西克爾隱伏背斜上。

本文即是對西克爾地區野外露頭進行實地考察的基礎上，對露頭區5個典型巖溶風化殼剖面取樣進行物性分析。目的是通過對巴楚西克爾地區野外巖溶風化殼露頭剖面地層巖性及物性特征的詳細調查及取樣分析，建立巖溶風化殼的巖性、物性結構剖面，闡述其巖性--物性關系，從而進一步深化認識風化殼儲層中的孔、洞、縫發育特征，揭示縫洞發育的控制因素和地質規律，為進一步深入建立該類儲層的地震檢測模型提供可靠的地質模型。

1 巖性特征

西克爾地區發育以溶丘、壟崗、洼地、槽谷、嶂谷和侵蝕--溶蝕溝谷為主的地貌組合，通過對研究區的實地考察，本區上奧陶統遭受強烈溶蝕和剝蝕，石牙、溶溝和溶槽極為發育，下奧陶統鷹山組直接暴露地表或被志留系以填平補齊的方式覆蓋，部分洼地中還殘存志留紀原狀地層，這些特征均反映該區發育加里東中期巖溶[1]。針對露頭區5個典型巖溶風化殼剖面，我們進行了詳細的地層巖性及物性的調查及取樣分析，考慮到巖石組構--物性之間的相關性，研究采用了Dunham碳酸鹽巖的結構分類方案，在野外觀察和詳細薄片鑒定的基礎上，將研究區的各個剖面的巖石劃分為5類：即顆粒巖、泥粒巖、粒泥巖、泥巖和粘結巖。顆粒巖幾乎全由顆粒組成，不含泥或泥很少。泥粒巖主要由顆粒組成，顆粒與顆粒是相互接觸的，其粒間孔隙中充填著泥。這兩種巖石都是顆粒支撐的。粒泥巖主要由泥組成，還含有少量顆粒，這些顆粒分散于泥中，互不相接。泥巖幾乎全由泥組成，這兩種巖石都是泥支撐的。粘結巖是Dunham分出的特殊的石灰巖類型。

2 物性特征

物性分類標準：

國家儲量委員會根據國內主要油氣田儲集層物性分布規律和相關儲集層分類方案研究，于1997年頒布了碎屑巖儲集層和非碎屑巖儲集層物性分級的一個標準。表1為碎屑巖儲集層物性分類標準。

根據西克爾地區5個鷹山組剖面94塊樣品的孔隙度、滲透率分析求得的儲層孔隙度和滲透率數據統計表明：儲層孔隙度主要分布在0.18%～2.2%之間，平均為0.58%;儲層滲透率主要分布范圍為（0.02～1.51）×10-3μm2，平均0.063×10-3μm2。

按照碎屑巖儲集層物性分類標準，西克爾露頭區整體應屬于特低孔低滲儲層。

儲集層孔隙度和滲透率都是評價儲集層品質的重要參數。孔隙度反映巖石的儲集空間大小，而滲透率則反映儲集層孔隙空間的連通性和巖石的滲流能力。

對于大多數常規碎屑巖儲集層而言，滲透率與孔隙度之間往往存在一定的相關性，而碳酸鹽巖儲層由于儲集介質類型的復雜性，并不是所有儲層二者之間均具有良好的相關性[2]。Lucia（1983、1995，1999）基于碳酸鹽巖巖石（組構）特征，提出了一個巖石組構--巖石物理孔隙分類方案，將最常見和重要的孔隙--顆?；蚓w之間的孔隙空間稱為粒間孔隙，其余的孔隙空間統稱為溶孔。后者根據連通性又進一步劃分為孤立溶孔和連通溶孔。孤立溶孔只能通過粒間孔隙網絡相互連接，而連通溶孔則由溶孔形成相互連接的孔隙體系。

通過對大量實際地區碳酸鹽巖儲層孔滲參數與巖石結構（主要是顆?；蚓Я４笮。┑姆治龊?，他認為非孔洞型碳酸鹽巖孔隙度--滲透率關系與顆粒大小間存在三個不同的相關性區域：①顆粒大小在100-500um之間的孔--滲關系區域，稱為類型I;②顆粒大小在100-20um之間的孔-滲關系區域稱為類型II;③顆粒大小小于20um的孔--滲關系區域稱為類型III區域。因而反映出巖石組構與物性之間是存在明顯的關系，這也是Lucia（1983、1995，1999）組構--巖石物理分類的依據和基礎。

依據測得的孔隙度與滲透率的數據，按照Lucia（1995）的分類，繪制出西克爾地區的孔隙度與滲透率的關系圖。該交會圖版中樣品點的分布比較雜亂，究其原因，可能是因為特低孔低滲的儲集層中，有相當一部分孔隙屬于孤立孔隙，影響到了孔隙度與滲透率的相關性。

3 巖性與物性的關系

由圖1，從顆粒巖至粘結巖，平均孔隙度的大小依次降低，顆粒巖的平均孔隙度最高，為0.71%;泥粒巖、粒泥巖和泥巖的平均孔隙度很接近，分別（下轉第226頁）

（上接第224頁）為0.51%、0.46%和0.45%，這三種都是含泥晶結構;粘結巖的平均孔隙度最低，為0.44%。說明孔隙度的大小是與巖石結構有關的，顆粒支撐的巖石孔隙度較高，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢。

圖1? ?各種巖性與孔隙度的關系

圖2? ? 各種巖性與滲透率的關系

從圖2中，粘結巖的平均滲透率最高，為0.089mD;其次是顆粒巖為0.085mD;粒泥巖的平均滲透率為0.061mD;

泥巖的平均滲透率為0.020mD;泥粒巖的平均滲透率最低，為0.005mD。前面已分析，粘結巖的平均孔隙度最低，而其平均滲透率是最高的，充分說明滲透率的大小與巖石結構的關系不密切。

4 結論

①94塊樣品的孔隙度和滲透率分析表明，儲層孔隙度主要分布在0.18%～2.2%之間，平均為0.58%，以0.3%-0.5%為主;儲層滲透率主要分布范圍為（0.002～1.51）×10-3μm2，平均0.063×10-3μm2以0.002mD-0.006mD為主，研究區整體屬于特低孔低滲儲層;②西克爾野外露頭區樣品按照Lucia（1995）巖石組構與物性交會圖版，顆粒大小對孔--滲關系的影響不明顯;③統計分析表明，巖石結構與孔隙度的大小是有關的，隨顆粒含量減少孔隙度有減小趨勢，但滲透率的大小與巖石結構的關系不密切。

參考文獻：

[1]馮海霞，李樹新，陳冬梅，等.新疆西克爾地區下奧陶統鷹山組巖溶分帶性研究[J].現代地質，2010，24（6）：1065-1071.

[2]趙路子.碳酸鹽巖隱蔽灘相儲層特征及預測模型[D].成都：成都理工大學，2008.

作者簡介：

馮海霞（1985- ），女，助理研究員，從事油氣地質綜合研究工作。