華慶油田長8油藏儲集條件及其對成藏的影響

陳海兵，趙 馳，杜 坤，嚴巧丹，韓雪亮，王藝穎

（長慶油田分公司第十采油廠，甘肅慶陽 745100）

1 概述

華慶油田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西南部，三疊系延長組長8層發育一套河湖相三角洲前緣砂體沉積。受特殊的古沉積環境和沉積砂體條件影響，華慶油田長8油藏油水分布復雜，往往高阻水層和低阻油層并存出現[1-3]，對該區儲層含油性的識別造成了一定的困難。筆者在深入研究該區長8油藏沉積環境和儲層特征的基礎上，分析了儲集條件在油藏成藏過程中的影響和作用，認為該區獨特的儲集條件是造成華慶油田長8油藏富集和復雜油水關系分布的主要原因。

2 儲集條件

2.1 沉積特征

華慶油田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡西南部，三疊紀長8期，華慶地區臨近湖盆中心位置，來自東北、西南兩大物源在此交匯沉積[4]，形成多條近南北向的三角洲前緣砂帶沉積。平面上，數條近南北向水下分流河道和分流間灣泥巖交互出現；剖面上，多期水下分流河道砂體疊置出現，形成多個底粗頂細的韻律組合。地質剖面和巖芯觀察可見，華慶油田三疊系長8層砂巖主體砂帶大型槽狀層理、板狀層理以及平行層理發育，在主體砂帶側翼粉砂巖、泥巖剖面可見波紋層理、小型交錯層理及脈狀層理。

由于三疊紀長8期鄂爾多斯盆地湖盆較淺，入湖河流受重力影響有限，在水流慣性力的作用下，攜帶大量沉積物的水流不斷向湖盆中心延伸推進，直至將攜帶的載荷推進到河口以外的湖區沉積，在河口區域很難形成沉積砂體，因此該區沉積體系主要為三角洲前緣水下分流河道體，而較缺乏河口壩沉積。同時，由于湖盆平緩，以垮塌為主的重力流作用在該區不甚出現，故該區重力流垮塌沉積砂體亦不發育。

2.2 巖礦特征

華慶油田長8 油藏儲層巖性以長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為主，夾雜少量的長石砂巖。粒度主要為中細砂巖，以及少量的粉砂巖，粒徑主要分布在0.065～0.20mm 之間。通過對研究區10 口井長8 巖石薄片分析數據可以看出，該區石英含量26.5%～37%，平均為30.25%；長石含量23.6%～33%，平均為31.7%,巖屑含量8.8%～17.7%，平均為15.6%（表1）。碎屑顆粒結構成熟度較好，砂巖膠結以薄膜—孔隙式膠結為主。填隙物組分多見綠泥石薄膜、綠泥石、鐵方解石、水云母孔隙充填，其次為硅質和高嶺石充填，此外還有少量黃鐵礦、鐵白云石、菱鐵礦。其中，綠泥石薄膜相對含量為54%，絕對含量為4.40%，厚度6～14μm。

表1 華慶油田長8儲層巖石組分含量表

2.3 孔滲特征

從華慶油田巖芯鏡下鑒定、物性統計資料分析可知，三疊系長8 儲層平均孔隙度、平均滲透率分別為10.02%、0.58×10-3μm2，是典型的低孔低滲儲層。

長8 儲層孔隙類型有溶蝕孔、粒間孔、微小孔以及微裂隙，但多為粒間孔和溶蝕孔，粒間孔對面孔率的貢獻率為57.81%，次生溶孔貢獻率35.75%，這兩種類型孔隙很大程度決定了儲層的儲集能力。

粒間孔邊緣呈齒化或多邊形,孔隙半徑分布在15～100μm。溶蝕孔大多為次生長石溶孔,巖屑溶孔較少,易溶顆粒多以粒緣溶蝕與表面溶蝕為主,也可見極少量的鑄膜溶孔，粒間孔與粒緣溶孔組合孔隙半徑大,分布在20～110μm,最高可達120μm以上。

長8 儲層喉道類型以中、細喉為主，含少量粗喉和微喉，喉道半徑集中在0.10～1.75μm。管束狀喉道主要分布在伊利石、高嶺石膠結及巖屑溶蝕處,喉道半徑一般小于0.3μm，點狀與縮徑狀喉道也有少量發育,甚至存在部分“H”型盲孔，半徑一般大于0.5μm。

華慶油田長8儲層電鏡資料顯示，填隙物充填對儲層孔隙性有較大影響。綠泥石以填隙物形式充填孔隙或以孔隙襯邊方式粘土膜賦存（圖1），導致儲層孔隙度減小。同時，喉道也會因綠泥石存在而堵塞或減小，影響儲層的滲透性。碳酸鹽（主要是鐵方解石）在成巖早期對于增加儲層的抗壓能力具有積極的作用，而后期不同期次的碳酸鹽膠結物占據了砂巖中存在的孔隙，也會導致儲層的滲透性降低。

圖1 華慶油田長8儲層綠泥石薄膜鏡下分布特征圖

2.4 地層水特征

地層水是油藏邊底水、層間水和束縛水的總稱。由于與巖石和原油直接接觸，地層水類型一定程度反映了儲層的古沉積環境特點。根據地層水分析資料，華慶油田長8 段儲層地層水礦化度主要分布于32.0～43.0g/L，平均為39.6g/L，屬氯化鈣水型，代表了儲層沉積環境較為封閉，油氣聚集和保存良好。華慶油田長8段儲層地層水礦化度在鄂爾多斯盆地同類油層中屬于較低類型。由于電解質的濃度小，導電性能不高，在測井電阻率曲線上顯示為高值，影響儲層含油性的判斷。

2.5 電性特征

油田上一般采用裸眼井電測技術來探測儲層巖性、物性和含油性特征，電性特征就是儲層條件在測井曲線上的直觀反映。在測井曲線上，華慶油田長8段儲層表現為自然伽馬低值，自然電位負異常，微電極曲線分開，聲波時差曲線低值，而電阻率曲線因儲層物性、地層水及含油性不同而變化。

研究發現，華慶油田長8儲層由于具有較高的填隙物含量和較細的砂巖粒度，導致巖石中先期存在的瀝青質與孔隙壁上的綠泥石膜形成瀝青質油膜，降低了儲層的導電性能，增大了儲層電阻率，在測井電阻率曲線上一般顯示為高值，形成高電阻率水層。

同時由于地層水礦化度較低，電解質的濃度小，導電性能不高，在測井電阻率曲線上顯示為高值，也會形成高阻水層。

高阻水層的出現對儲層含油性評價造成一定影響。華慶油田長8儲層地層水礦化度較低，孔隙殘留瀝青質油膜導致了該區低阻油層和高阻水層的出現，因此從電阻率變化判斷儲層含油性時，必須剔除影響電阻率升高的此類非含油性因素。

通過該區143口井電阻率曲線和含油性關系研究，由于瀝青質油膜或地層水影響使儲層電阻率升高時，電阻率曲線形態出現“凹形”，錄井顯示為油跡或無錄井顯示；當儲層含油性較好，電阻率形態表現“凸形”，錄井顯示為油斑及以上。

3 儲集條件對成藏的影響

華慶油田三疊系長8 層獨特的儲集條件決定了該區長8油藏在區域上的分布。該區三角洲前緣分流河道沉積相巖石顆粒組分成熟度高、粒度中等，對該區儲層物性的控制作用明顯，成為該區的主要儲層。長8儲層巖石粒間孔和溶蝕孔分布廣泛，其結構造就了原油的微觀分布；而巖礦較高的的組分及結構成熟度對于儲層滲透性具有良好的正向促進作用；長7烴源巖、長8 層分流河道以及間互發育的多期分流間灣泥巖構成的生儲蓋組合為長8層原油的富集提供了優質的儲存環境。

3.1 分流河道是油藏主要的儲存空間

根據油源分析資料，鄂爾多斯盆地長7層是長8層主要的生油層，長7層優質烴源巖是長8層主要的石油來源。在生排烴過程中，長7層烴源巖產生的升壓效應出現超壓，迫使油氣可以向低勢能方向運逸。由于與長8 層位于長7 層下部，具有得天獨厚的運移方向優勢，近南北向發育的三角洲前緣分流河道為油氣聚體提供了主要的儲集空間。

該區發育三條近南北向砂帶，平均砂體寬度3.8km，平均砂厚14.3m,主體帶分流河道范圍與含油有利區匹配良好，平均油層厚達11.1m。

3.2 儲層孔隙結構造就了原油的微觀空間分布

華慶油田長8 層儲層孔隙類型以粒間孔和溶蝕孔為主。根據鏡下觀察，原油在粒間孔隙賦存狀態主要以薄膜狀分布于孔隙邊緣、或與填隙物伴生于粒間孔隙中，填隙物多為未充填到半充填在孔隙中。原油在溶蝕孔中分布，一般沒有填隙物混入，偶爾可見有少量黃鐵礦。

通過熒光顯微鏡可以發現，同一含油薄片中不同地方熒光顏色不同，有的呈橙色、褐色，有的呈黃色，這反映了原油在儲層砂巖微觀結構中的分布具有不均性。橙褐色或褐色熒光，一般為膠質瀝青或瀝青質瀝青，橙黃色或淡黃色一般為油質瀝青。出現這種不同主要是低成熟原油中重質組分（瀝青質瀝青或膠質瀝青）分子結構大，活動能力弱，不能運移到微孔中，而輕質組分（油質瀝青）分子結構小，活動能力強，可以滲透到較小的微孔。

3.3 巖礦組分及結構成熟度影響著儲層的滲透性

巖礦組分及結構成熟度是儲層的格架基礎，對儲層滲透性影響較大。巖礦組分及結構成熟度越高，儲層滲透性越好。石英含量越高，儲層滲透率越好，巖屑含量越低，儲層滲透率越好，巖屑中粒砂巖儲層物性明顯好于細粒砂巖。研究發現，該區長8儲層砂巖以中粒砂巖為主，石英含量高，而巖屑含量低。砂巖平均粒徑與石英含量有較好的正向相關性，而與巖屑含量呈負向相關性，反映了巖石顆粒越粗，巖礦組分及結構成熟度越高，儲層物性越好。

巖石次生溶蝕孔隙和巖石原始沉積時的結構成熟度關系密切。鏡下觀察發現，華慶油田長8儲層砂巖溶蝕孔均發育在細砂以上級別的巖性，與巖石粒度呈正相關性，砂巖粒度的大小影響著次生溶孔的分布頻率。中粗砂巖次生溶蝕孔最發育，占面孔率可達12%～16%；細砂次之，可達6%～11%；粉砂粒級以下的巖石不發育次生孔隙或者很少發育。受巖石顆粒分選磨圓度的控制，分選好的中粗砂巖次生孔隙最發育。

3.4 良好的生儲蓋組合決定了原油的區域富集

原油能否在地層聚集成藏，很大程度取決于生、儲、蓋組合在地層中的合理匹配。長7層優質烴源巖為長8層提供了充足的油源供應基礎，長8層孔滲性俱佳的三角洲前緣分流河道為油氣聚體提供了優良的儲集空間。而上覆長7 烴源巖與長8 層間互發育的分流間灣泥巖為油藏的保存提供了良好的圈閉條件。當油氣由長7段進長8層三角洲前緣分流河道砂體時，由于分流河道形態地貌上是由高向低，只要砂體根部下凹或端部抬升多層砂體形成上傾尖滅，便會使油氣沿砂體主體帶聚集成藏。由于在長7段生排烴后，鄂爾多斯盆地未再發生大規模的斷裂構造運動，地殼運動主要以小微升降為主，對油藏的破壞有限，因此在長7烴源巖生排烴以前形成的油藏不會受到大的影響。

4 結論

（1）華慶油田長8 儲層粒間孔和溶蝕孔發育，為典型的低孔低滲儲層；低地層水礦化度和孔隙殘留瀝青質油膜共同作用導致了該區低阻油層和高阻水層的出現。

（2）華慶油田三疊系長8儲層三角洲前緣分流河道沉積、粒間孔和溶蝕孔孔隙類型、較高的巖礦組分和結構成熟度以及良好的空間生儲蓋組合決定了長8油藏在宏觀和微觀空間的分布。