鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层特征及其主控因素

琚惠姣 孙 卫 杨希濮 韩宗元

（1.西北大学大陆动力学教育部重点实验室，陕西 西安 710069；2.中海油研究总院，北京 100027；3.胜利石油管理局石油开发中心，山东 东营 257000）

鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层特征及其主控因素

琚惠姣1孙 卫1杨希濮2韩宗元3

（1.西北大学大陆动力学教育部重点实验室，陕西 西安 710069；2.中海油研究总院，北京 100027；3.胜利石油管理局石油开发中心，山东 东营 257000）

采用储层物性分析、扫描电镜、铸体薄片及高压压汞等实验技术，对鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层岩心样品进行分析、测试，研究其储层基本特征，分析有利储层发育的主控因素。研究表明，鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层属特低孔、低渗储层，但局部发育有物性相对较好的有利储层，其孔隙度在6.2%～13.2%，渗透率在（0.1～45）×10-3μm2。有利储层的形成和分布主要受沉积微相和成岩作用的影响与控制。其中，水下分流河道和河口坝沉积微相控制了有利储层的分布范围，硅质胶结作用和溶蚀作用则促进了储层原生孔隙的保存和次生孔隙的形成。综合分析表明，有利储层主要发育在Y120、Y121、Y127、Y161、Y162、Y169及YQ2等井区的水下分流河道和河口坝砂体中。

主控因素；沉积微相；成岩作用；山2段；鄂尔多斯盆地

鄂尔多斯盆地延安地区山2段砂岩储层具有天然气聚集的基本地质条件［1-3］，但大多属于低孔、低渗储层，从而制约了气藏的进一步有效勘探和开发。如何在低孔、低渗背景下寻找孔隙度相对较高的高产区块，首先取决于对相对有利储层发育的主控因素进行分析。

关于鄂尔多斯盆地山2段砂岩储层物性的主控因素，前人已做了大量的研究工作［4-7］，但对盆地近东南部延安地区山2段有利储层的研究相对较少。笔者借助于物性、扫描电镜、铸体薄片及高压压汞等资料，分析了鄂尔多斯盆地延安地区山2段砂岩储层的特征及有利储层发育的主控因素，不仅揭示了该区山2段储层具有良好的天然气勘探前景，还对研究区有利储层的分布进行了科学有效的预测，表明有利储层的形成和分布主要受沉积微相和成岩作用的影响与控制。

1 储层特征

180多块样品的物性及测试结果表明（见图1），研究区山2段储层的孔隙度为2.33%～11.46%，平均7.25%，其中孔隙度在6%～12%的样品占87%；渗透率为（0.1～265）×10-3μm2，平均16.72×10-3μm2，其中渗透率在（0.1～5）×10-3μm2的样品占70%。储层总体上属于特低孔、低渗储层。但在Y120、Y121、Y127、Y161、Y162、Y169及YQ2等井区，存在相对有利的低孔、低渗—低孔、中渗储层，孔隙度为6.2%～13.2%，渗透率为（0.1～45）×10-3μm2，物性较好。

图1 山2段砂岩储层孔隙度和渗透率频率分布

研究区岩石类型以岩屑石英砂岩为主，其次为岩屑砂岩和石英砂岩。碎屑成分主要为石英和岩屑，石英质量分数较高。石英质量分数占碎屑总量的69%～97.2%，平均86.7%。岩石孔隙类型以粒间孔、岩屑溶孔、晶间孔及凝灰质溶孔为主，分别占49.7%、27.4%、14%及8.3%，局部可见长石溶孔和微裂缝。从压汞资料可以看出，Y120、Y121、Y127、Y161、Y162、Y169及YQ2等井区排驱压力和中值压力较低，平均分别为0.48 MPa和1.9 MPa；中值喉道半径较粗大，范围在0.16～ 0.56 μm；进汞饱和度较高，平均为72.8%；试气产气量在（2.69～16.32）×104m3·d-1（见表1）。因此，综合评价得出，Y120、Y121、Y127、Y161、Y162、Y169及YQ2等井区的山2段储层为有利储层。

表1 山2段有利储层代表井物性参数及试气结果

2 有利储层发育的主控因素

2.1 沉积微相

对山2段不同沉积微相的物性进行统计发现，水下分流河道微相砂体物性最好，河口坝居中，水下天然堤最差（见表2）。水下分流河道砂体的孔隙度为1.3%～18.2%，平均8.0%，渗透率为（0.01～265）×10-3μm2，平均9.57×10-3μm2；河口坝砂体的孔隙度为2.3%～13.8%，平均7.3%，渗透率为（0.01～103）×10-3μm2，平均1.64×10-3μm2；水下天然堤砂体的孔隙度为0.9%～10.8%，平均4.7%，渗透率为（0.003～4.34）×10-3μm2，平均0.12×10-3μm2。

有利储层的分布直接受控于沉积微相的展布，主要集中分布在水下分流主河道和河口坝沉积微相中（见表2），其原因主要是水下分流主河道和河口坝水动力较强，粒度较粗，分选好，磨圆较好，原始物性好，为酸性热流体的运移和溶解物质迁移提供了很好的运移通道，促进了后期溶蚀作用的发生；水下分流河道边部和水下天然堤水动力条件较弱，粒度较细，物性较差。

2.2 成岩作用

2.2.1 压实作用

有利储层中，刚性骨架碎屑质量分数较高，石英质量分数也较高，为64.5%～85.2%，平均76.0%，杂基质量分数普遍较低。由于石英是高成熟度矿物，抗压实能力强，压实率为56.7%（见表3），机械压实作用相对较弱（见图2a），因而保留了相对较多的原生孔隙，且由于粒间孔连通性相对较好，流体在其中较易流通，为后期成岩过程中大量有机酸的进入提供了有利条件。

表2 山2段有利储层沉积微相物性和结构成熟度

2.2.2 胶结作用

有利储层中主要的胶结物为碳酸盐、高岭石及伊利石，石英次生加大（见图2b—2d、图2f）。这些胶结物共造成了约13.9%的孔隙度损失。

碳酸盐矿物胶结：主要是指铁白云石和铁方解石的胶结。铁白云石在目的层中广泛存在，质量分数一般为0.5%～12%，平均3.0%；铁方解石只在Y121和Y162井中存在，且质量分数较低。铁白云石和铁方解石主要形成于中成岩阶段的B期，充填在残余孔隙中，使孔隙堵塞，对储层破坏严重。钙质胶结物引起的孔隙缩小，孔隙度平均值为2.7%，但后期溶蚀作用促使大量有机酸进入储层，部分碳酸盐胶结物发生溶蚀，形成了次生溶孔，在一定程度上又改善了储层物性。

自生黏土矿物胶结：从X衍射及铸体薄片分析可知，目的层黏土矿物质量分数较高，一般在1.1%～25.1%，平均8.9%。主要黏土矿物有高岭石、伊利石、绿泥石及伊/蒙混层等。其中，高岭石的质量分数最高，平均为5.6%。

表3 山2段有利储层成岩作用中压实率与胶结率计算 %

图2 山2段有利储层扫描电镜及显微镜下的砂岩照片

高岭石虽然充填了孔隙，占据了一定的孔隙空间，导致孔隙度减小2.7%，但由于晶形较好，因而保留了良好的晶间孔，从而改善了砂岩的孔渗性。其次为伊利石，其平均质量分数为1.1%。在扫描电镜下，伊利石呈丝发状及卷片状，其胶结物搭桥式生长在孔壁上，使粒间孔隙变成晶间孔隙，孔隙度损失了1.3%。绿泥石和伊/蒙混层的质量分数较低，对储层物性的影响不大。

硅质胶结：石英的次生加大现象在研究区比较常见。分析表明，加大后的石英颗粒间一般呈镶嵌式接触，加大边一般为Ⅲ期。石英的自生加大充填了孔隙，并堵塞喉道，使其孔隙度减小了6.9%，从而降低了储层的孔、渗性能；另一方面，硅质的刚性强，对储层的抗压实能力增强，有利于粒间孔的保存，改善了储层的物性。

2.2.3 溶蚀作用

溶蚀作用在研究区有利储层内普遍发育，主要是指长石和喷发岩等格架颗粒的溶蚀，以及碳酸盐胶结物和凝灰质的溶蚀（见图2e）。长石多沿节理和破裂缝溶蚀形成粒内溶孔，喷发岩屑以安山质岩屑为主，呈细鳞片状和条带状分布，蚀变高岭石化较强烈。易溶矿物（火山碎屑、长石、凝灰质等）及前期产生的碳酸盐矿物则在溶蚀作用下，产生了大量的次生溶孔，使孔喉间的连通性得到了改善，增加1.9%的孔隙度。

3 讨论

研究区有利储层的形成和分布，主要受沉积微相和成岩作用的影响与控制。沉积微相的展布直接控制了有利储层的分布范围，使有利储层主要发育在水下分流主河道及河口坝等砂体较厚的部位。该部位水动力条件较强，粒度较粗，分选好，磨圆较好，石英质量分数高，杂基质量分数较低，刚性矿物颗粒多，即成分成熟度和结构成熟度较高，抗压实能力强，压实作用相对较弱，使储层原始孔隙度损失了21.5%。胶结作用产生的各种胶结物充填在孔隙中，堵塞了喉道，不仅破坏了部分原生孔隙，而且进一步破坏了次生溶孔。晚成岩期强烈的溶蚀作用，使易溶矿物和胶结过程中产生的碳酸盐矿物发生溶解，形成了大量的次生溶孔，使砂岩的储集空间有所增加。目前，储层孔隙组合以连通性较好的溶孔—粒间孔为主，喉道较大，物性较好。

4 结论

1）鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层的孔隙度主要集中在7%～9%，渗透率主要集中在（0.1～5）×10-3μm2，整体属于特低孔、低渗储层；储层岩石孔隙类型以粒间孔、岩屑溶孔、晶间孔及凝灰质溶孔为主，局部见长石溶孔和微裂缝。

2）研究区有利储层发育的主控因素主要为沉积微相和成岩作用。水下分流河道和河口坝沉积微相的展布控制了有利储层的分布范围，成岩作用使原生孔隙发生改造，压实作用使储层原生孔隙度损失了21.5%，以铁方解石、高岭石和硅质为主的胶结作用又造成13.9%的孔隙度损失，而后期溶蚀作用则增加了1.9%的孔隙度。目前，储层剩余孔隙度平均为6.9%，物性较好。

3）研究区Y127、Y120、Y161、Y162、Y169、Y217、Y119、Y121、S208、S214及S210等井区，处于水下分流河道的主河道及河口坝部位，水动力较强，粒度较粗，分选好，原始物性好，石英质量分数高，压实作用和碳酸盐岩胶结作用相对较弱，硅质胶结作用和溶蚀作用发育，造成其孔隙组合以连通性较好的溶孔—粒间孔为主，喉道较大，形成有利储层，同时试气效果也好。因而，这些井区的水下分流河道及河口坝砂体是鄂尔多斯盆地延安地区山2段砂岩储层的有利勘探目标。

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Reservoir characteristics and main controlling factors of P1s2member in Yan'an Area, Ordos Basin

Ju Huijiao1Sun Wei1Yang Xipu2Han Zongyuan3
(1.MOE Key Laboratory of Continental Dynamics,Northwest University,Xi'an 710069,China;2.Research Institute,CNOOC,Beijing 100027,China;3.Petroleum Development Center,Shengli Petroleum Administration Bureau,SINOPEC,Dongying 257000,China)

On the basis of the laboratory techniques of reservoir property analysis,SEM,cast thin section,high pressure mercury penetration,the core samples of P1s2reservoir in Yan'an Area,Ordos Basin are analyzed.This paper discusses the basic reservoir characteristics and describes the major controlling factors of reservoir development.Study results show that P1s2reservoir in Yan'an Area belongs to especially low porosity and low permeability reservoir and the reservoir with good physical property developed partially.The porosity is 6.2%-13.2%in partial area and the permeability is 0.1-45 md.The formation and distribution of favorable reservoir are controlled mainly by sedimentary microfacies and diagenesis.The underwater distributary channel and mouth bar sedimentary microfacies control the distribution of favorable reservoir.Strong siliceous cementation and denudation promote the preservation of primary pore of reservoir and the formation of secondary pore.The comprehensive analysis result shows that the favorable reservoirs developed mainly in the sand body of underwater distributary channel and mouth bar in the well areas of Y120, Y121,Y127,Y161,Y162,Y169 and YQ2.

main controlling factor;sedimentary microfacies;diagenesis;P1s2member;Ordos Basin

国家重点基础研究发展规划（973）项目（2003CB214606）和国家科技支撑项目“低（超低）渗透油田高效增产改造和提高采收率技术与产业化示范”（2007BAB17B00）联合资助

P618.130.21

：A

1005-8907（2011）02-142-04

2010-07-08；改回日期：2011-01-10。

琚惠姣，女，1986年生，油气田开发工程专业在读硕士研究生，主要从事油气田开发地质研究工作。E-mail：juhuijiao@163. com。

（编辑姬美兰）

琚惠姣，孙卫，杨希濮，等.鄂尔多斯盆地延安地区山2段储层特征及其主控因素［J］.断块油气田，2011，18（2）：142-145，157. Ju Huijiao，Sun Wei，Yang Xipu，et al.Reservoir characteristics and main controlling factors of P1s2member in Yan'an Area,Ordos Basin［J］. Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（2）：142-145，157.