1、收稿日期：；修订日期：。作者简介：张聪（），女，在读硕士研究生，现从事沉积学及储层地质学研究。：。通信作者：郭峰（），男，副教授，博士，现从事沉积学及储层地质学研究。：。文章编号：（）鄂尔多斯盆地王沟门地区长 储层特征及其控制因素张 聪，郭 峰，陈一凡，郭睿婷，张 颖，（西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安；陕西省油气成藏地质重点实验室，陕西西安；中国石油青海油田分公司，青海茫崖）摘要：基于岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、压汞曲线、物性分析等资料，对鄂尔多斯盆地王沟门地区延长组长 储层特征、成岩作用特征及孔隙发育的控制因素进行分析。结果表明，长 储层岩石类型主要为长石砂岩及岩屑长石砂岩，岩屑
2、及填隙物成分较高；储层非均质性强、物性差，长 储层孔隙度平均为 ，渗透率平均为 ，均属特低孔、特低渗储层；储层物性受沉积与成岩作用控制，水下分流河道砂体为有利沉积相带；中成岩 期，以机械压实、胶结及少量溶蚀作用为主，长石及塑性岩石的快速压实及碳酸盐、黏土矿物的胶结致使储层孔隙大幅度减少；中成岩 期，溶蚀作用增强，次生孔隙发育，利于孔隙的生成和保存，但压溶及中晚期胶结作用进一步加大了储层致密程度。关键词：鄂尔多斯盆地；王沟门地区；长 储层；储层特征；成岩作用中图分类号：文献标识码：，（，；，；，）：，：；年 月石 油 地 质 与 工 程 第 卷 第 期 低渗油藏是重要的非常规油气藏之一，我国低渗
3、油藏主要集中在松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地，约占油气资源总量的（年，三次资评结果），并呈逐年上升趋势。近年来，在鄂尔多斯盆地延长组长 段相继发现了姬塬、西峰等特大油田，从成藏条件来看，王沟门地区延长组长 储层具备紧邻长 烃源岩、存在规模较大的三角洲前缘砂体作为油气有效储集及运移通道的地质优势。目前，对鄂尔多斯盆地延长组低渗油藏的研究及开发取得了重大进展。等 认为，储层岩石的原始结构受沉积环境、沉积微相和沉积物性质、砂岩储层的固结和自生矿物类型的影响；等 通过研究次生孔隙发展认为，虽然溶蚀作用增加了孔隙空间，如果没有大规模的物质传输，孔隙度的改善是有限的，因为自生矿物的溶蚀充填
4、于附近的孔隙空间中，并常伴有新的成岩矿物；邹才能等认为大多数研究只是简要地描述了目标储层的沉积环境和成岩作用，但未能更深入地了解储层的成岩序列特征及其对孔隙演化的影响。为了查明王沟门地区储层的特征及主要控制因素，通过岩心分析与描述、铸体薄片、扫描电镜，对长 储层成岩、孔隙演化特征进行研究，为长 优质储层的预测和油气勘探与开发的深化提供地质依据。地质背景王沟门地区位于吴起油田东南部，构造位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中南部（图），构造起伏较为平缓，坡度小于。三叠纪晚期鄂尔多斯盆地在稳定的内陆克拉通背景下形成了一组湖泊和三角洲沉积。延长组的充填记录了一个大型淡水湖形成、扩张、收缩和消亡的过程，盆地规模较
5、大、坡度平缓，沉积环境为浅水区。经过长 沉积期快速下沉后，长 沉积期形成了一套进积三角洲充填序列（图），主要受盆地西南边缘的物源系统和古水流影响，沉积横向稳定。长 沉积期后，区内发育长 深湖油页岩，为延长组的主要烃源岩。延长组自上而下可分为长 长 十个油层组，由于长 上、下地层之间存在良好的生储配置关系，是区内重要的产油层，可细分为长 和长 两个小层，每个小层的厚度为 。图 研究区位置及地层柱状图 储层特征 岩石学特征王沟门地区长 储层岩石类型主要为细粒灰褐色长石砂岩和岩屑长石砂岩。石英、长石、岩屑碎片和云母片是碎屑颗粒的主要成分，平均含量分别为、和 。岩屑成分以变质岩、火成岩为主，含少量沉积
6、岩（图）。胶结物主要有碳酸盐、自生黏土矿物和硅质胶结，平均含石 油 地 质 与 工 程 年 第 期量达 （图）。碎屑颗粒分选好，大小约为 ，磨圆度为次圆，颗粒间成点 线接触，胶结类型一般为孔隙胶结。上述分析表明，储层普遍具有中 高结构成熟度特征。图 长 储层砂岩成分、填隙物成分统计 孔喉结构特征 孔隙类型薄片分析和扫描电镜表明，粒间孔隙、长石和碎屑溶蚀孔隙是研究区长 砂岩储层的主要孔隙类型，晶间孔少见，平均面孔率约为 （图）。由于早期成岩作用较强，粒间孔大多为残余粒间孔，这类孔隙孔径相对较小，一般为 。主要表现为被次生石英加大、早期成岩方解石胶结物充填之后剩余的粒间孔，以及被黑云母、泥岩等塑性
7、变形所形成的假杂基占据后剩余的粒间孔。溶蚀孔隙则以长石溶孔为主，并见少量岩屑粒内溶孔（图）。图 长、长 小层孔隙类型统计图 长 储层主要孔隙类型镜下特征张 聪等 鄂尔多斯盆地王沟门地区长 储层特征及其控制因素 喉道特征压汞数据分析表明，王沟门地区长 储层排驱压力和中值压力较高、喉道半径小、进汞饱和度和退汞效率低，整体上属于高排驱压力 微喉道型储层。其中，长 小层排驱压力为 ，平均为 ；中值压力为 ，平均为 ；最大进汞饱和度为 ，平均为 ；退汞效率为 ，平均为 。长 小层排驱压力为 ，平均为 ；中值压力为 ，平均为；最大进汞饱和度为 ，平均为 ；退汞效率为 ，平均为 。物性特征通过对区内 口井
8、件样品物性分析测试结果统计，长 储层孔隙度平均为 ，渗透率平均为 。不同沉积微相与其物性关系分析发现，长 储层水下分流河道沉积微相物性最好，孔隙度平均为 ，渗透率平均为 ；河口坝次之，分流间湾物性最差（表）。总体而言，区内储层非均质性强、孔喉结构较差、孔渗均低，属于特低孔、特低渗储层。表 长 储层不同沉积微相孔隙度和渗透率统计沉积微相孔隙度 最小值最大值平均值样品数 块渗透率最小值最大值平均值样品数 块水下分流河道 河口坝分流间湾 储层物性影响因素分析沉积环境和成岩作用是储层物性的重要影响因素，岩石组分、类型及粒径大小等受不同沉积环境的影响，加之不同期次的成岩作用使得储层孔隙结构具有显著的差异
9、。沉积环境沉积环境决定着所形成的沉积物特征，是导致储层物性差异化的地质基础，不同沉积微相的砂体储集性能具有明显差异。通过对区内 口井进行沉积微相识别与划分，并结合储层物性数据分析，结果表明：王沟门地区长 储层为三角洲前缘沉积体系，水下分流河道砂体为有利沉积相带，其岩性以细砂岩 粉砂岩为主，孔隙度为 ，平均为 ，渗透率平均为 ；河口坝沉积微相次之，孔隙度和渗透率均值分别为 和 ；分流间湾物性最差，孔隙度、渗透率均值分别为 和 （表）。通过对水下分流河道砂体进行识别与划分，认为王沟门地区长 储层砂体横向上为厚层透镜状前缘水下分流河道沉积，部分砂体相互叠置相连，利于储层的发育；纵向上多期水下分流河道
10、及河口坝砂体大多孤立分布，部分侧向或垂向叠置分布，砂体间连通程度较低。成岩作用储层物性主要受储层沉积后成岩作用的影响。成岩作用不同程度地控制着原生孔隙和次生孔隙的发育、保存和转化。王沟门地区长 储层中，石英等刚性颗粒的含量低于岩屑等塑性颗粒的含量，致使砂岩抗压实性能差；此外，砂岩储层以细砂岩为主，更易被压实，从而导致储层的孔隙空间减少，物性变差。压实作用成岩作用可以改变储层岩石的结构和储集空间特征，其原始孔隙度可以根据孔隙度演化经验计算公式得出。根据 口井 个砂岩样品粒度统计，分选系数为 ，均值为 ；原始孔隙度均值为 ；样品实测孔隙度均值为 ，由于成岩作用损失的孔隙度约为 （表）。长 储层压实
11、作用具体表现为岩石颗粒的定向排列（图），颗粒之间以线接触为主。后期，由于颗粒变得致密且胶结物形成，岩石对上覆地层的压力有了很好的抗压性，部分原始孔隙得以保留。此时，长 储层孔隙类型主要以原始孔隙与粒间孔隙为主。长 储层砂岩原始孔隙度平均为 ，压实作用致使孔隙度损失值平均为 ，属于中等强度压实（表）。胶结作用区内胶结作用类型主要包括自生黏土矿物胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结。其中，黏土矿物胶结成分主要有伊利石、绿泥石和高岭石（图、），可见伊 蒙间层（图）；碳酸盐胶结物为方解石、铁方解石（图）；硅质胶结可见但其组分含量较少，产状以石英自生加大边及微粒、细粒孔隙充填为主（图）。绿泥石、伊利石为主要胶结物
12、成分，其中，绿泥石常以片状充填于颗粒间孔隙或以薄膜状赋存于岩石 油 地 质 与 工 程 年 第 期石颗粒表面，伊利石主要以丝发状充填或赋存于颗粒间或颗粒表面，二者都极大地降低了长 储层的渗流能力。胶结作用造成的孔隙损失平均值为，胶结充填使储层孔隙度和渗透率下降，但同时提高了储层骨架的强度，对压实作用具有一定的抑制作用（表）。表 成岩作用对孔隙度影响的定量演算孔隙度演化参数计算公式序号公式计算结果 分选系数（）（）未固结砂岩原始孔隙度（）（）压实作用压实作用后剩余孔隙度（）（）压实作用损失孔隙度（）胶结作用胶结作用孔后剩余孔隙度（）（）胶结作用损失孔隙度（）溶蚀作用贡献的孔隙度（）（）计算现今孔
13、隙度（）样品实际测试孔隙度均值 注：分选系数；和 粒度累计概率曲线上颗粒含量 和 对应的颗粒直径；原始孔隙度；压实后剩余粒间孔隙度；胶结后剩余粒间孔隙度；样品原生粒间孔总面孔率；样品实测胶结物的面孔率值；样品实测孔隙度；总孔隙度的面孔率值；现今的胶结物含量；压实作用损失的孔隙度值；现今颗粒间剩余粒间孔面孔率值；现今杂基内剩余粒间孔面孔率值；胶结损失的孔隙度；溶蚀作用增加的孔隙度；溶蚀孔隙总的面孔率值。溶蚀作用溶蚀作用是一种建设性成岩作用，长 储层的次生溶蚀孔隙发育，可明显改善储层物性。长 储层溶蚀作用以砂岩碎屑中的长石溶蚀，以及杂基、胶结物等溶蚀为主（图、），其中，长石颗粒的溶蚀最为发育，少见
14、岩屑溶蚀孔。根据 个样品实验数据分析得出，溶蚀作用导致储层孔隙平均增加 ，同时也增强了储层孔隙的连通性（表）。长，颗粒排列具定向性，见少量次生孔缝；长，粒间次生溶蚀孔隙，颗粒表面附着薄膜结构片状伊利石；长，粒间孔隙中充填的片丝状伊利石，保留部分高岭石集合体特征；长，片状绿泥石集合体充填粒间孔隙；长，片状伊 蒙混层充填于颗粒间，堵塞粒间缝隙；长，胶结物方解石晶体及片状绿蒙混层充填于粒间孔隙中；长，石英次生加大，颗粒间呈支撑状，保留部分粒间孔隙；长，长石颗粒被溶蚀，见粒间孔隙；长，岩屑颗粒溶蚀破碎杂基化图 长 储层成岩作用特征张 聪等 鄂尔多斯盆地王沟门地区长 储层特征及其控制因素 成岩序列从上述
15、成岩特征来看，长 储层成岩期次总体上属于中成岩 期，少部分处于中成岩 期（图）。由铸体薄片、扫描电镜、孔隙中各种自生矿物的堆积模式等可得出长 储层成岩顺序大体如下：早期压实绿泥石膜发育前期石英次生加大方解石充填伊 蒙混层发育绿泥石和伊利石充填孔隙长石 方解石溶蚀自生高岭石发育烃类充填后期石英加大晚期铁方解石充填孔隙、交代颗粒。图 长 储层成岩演化序列特征石 油 地 质 与 工 程 年 第 期 中成岩 期以机械压实作用和碳酸盐、自生黏土矿物的胶结作用为主，溶蚀作用主要以长石及岩屑颗粒、碳酸盐溶解为主；可见石英次生加大及石英加大边包裹绿泥石膜的现象，以及少量次生孔隙和铁方解石充填于长石溶孔；这一时
16、期以破坏性成岩作用为主。中成岩 期溶蚀作用加强，次生孔隙发育，以长石溶孔为主，含少量岩屑溶孔，伊利石为针状或丝状，绿泥石为绒球状或叶片状，胶结物常被溶解。镜下观察发现：绿泥石膜吸附有机质而产生的沥青质迹象处未发育石英和碳酸盐胶结，表明烃类充注对石英和碳酸盐胶结具有一定的抑制作用。在埋藏过程中，储层经历了多次成岩转变，这对储层的物理性质有重要影响。其中，压实、胶结作用导致孔隙大幅减少，而碎屑颗粒的溶解产生的二次孔隙和由黏土矿物的颗粒填充使得部分孔隙空间得以保存。结论（）鄂尔多斯盆地王沟门地区长 储层岩石类型以长石砂岩及岩屑长石砂岩为主，石英、长石、岩屑碎片和云母片是碎屑颗粒的主要成分；储层具有中 高结构成熟度特征。（）长 储层岩屑及塑性颗粒含量高、砂岩以细砂岩为主，压实及胶结作用较强，导致长 储集空间以粒间孔、长石溶孔为主，面孔率低。储层孔隙度和渗透率均值分别为 和 ，整体物性较差，属于典型的特低孔、特低渗致密储层。（）沉积微相和成岩作用为区内长 储层物性的两大主控因素，有利沉积相带为分流河道沉积微相，河口坝次之，分流间湾对油气藏发育不利。长 储层成岩期次总体上属于中成岩 期，少部分处于
