鄂尔多斯盆地西缘奥陶系储层特征与分布

张玉玺，郭甲世，李小影，施淳元，叶聪聪 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系储层特征与分布

张玉玺，郭甲世，李小影，施淳元，叶聪聪 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系地层为稳定的浅海环境沉积，地层发育齐全，沉积厚度大，是勘探程度相对较低的有利勘探区。通过薄片观察和岩心物性分析，对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系储层特征与分布进行了分析和研究。研究结果表明，鄂尔多斯盆地西缘奥陶系储层地层岩性主要是灰岩和白云岩；储层储集空间主要为次生的孔、洞、缝，主要包括晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞、铸模孔等；物性分析显示储层物性较好；在纵向上储层主要发育层段为桌子山组和克里摩里组。

鄂尔多斯盆地；奥陶系；储层；岩性；物性；孔隙类型

鄂尔多斯盆地是我国重要的能源矿产富集基地，目前盆地南部已发现中生界油田28个, 北部上古生界气田9个, 其中包括苏里格气田、乌审旗气田、榆林气田和靖边气田等[1]。随着勘探程度的不断深入，急需寻找新的能源接替区，鄂尔多斯盆地西缘发育有多套储层，其沉积岩厚，生储油岩好，圈闭类型多[2]，构造带的主要形式是逆冲推覆构造，是最有利的勘探地区之一。因此，对该区优质储层寻找和评价工作就显得尤为重要和紧迫。

1 地质背景

鄂尔多斯盆地西缘地理位置上北起内蒙磴口，向南经宁夏银川、甘肃平凉，止于陕西陇县，东起定边，西抵贺兰山西麓-青铜峡固原断裂一线，南北长600km，东西宽50～100km，面积约5×104km2，地跨陕西、甘肃、宁夏、内蒙古4省区。鄂尔多斯盆地属稳定的克拉通残留盆地，盆地基底由太古界和早元古界结晶岩系组成。研究区在奥陶纪为陆表海发展阶段，以碳酸盐岩为主的浅海碳酸盐岩沉积。该区地层发育比较齐全，且厚度大，除上白垩统和始新统缺少外，自太古界至第四系几乎均有出露。研究区包括西缘冲断构造带和天环向斜2个次级构造单元以及部分伊陕斜坡。

2 研究区地层格架

鄂尔多斯盆地的奥陶系地层总体上以相对稳定的浅海沉积为特征。但在不同的地区与不同的时代，地层发育与沉积特点仍然有所不同。西缘奥陶系地层包括中奥陶统三道坎组、桌子山组、克里摩里组，上奥陶统乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组、蛇山组。

3 储层岩石学特征及孔隙类型

3.1岩石学特征

研究区奥陶系的储层以碳酸盐岩为主，石灰岩类以泥晶灰岩、颗粒灰岩及藻团块灰岩为主，白云岩类储层则以粉-细晶结构的白云类岩为主，特征及孔隙度相对较为发育。这类白云岩中多具有残余颗粒结构及隐藻成因的藻层结构等。

3.2孔隙类型

该区奥陶系碳酸盐岩储集空间主要由古岩溶成因的孔、洞、缝组成，原生孔隙极少。

1)晶间孔 多见于粉晶白云岩、中-细晶白云岩及颗粒白云岩，常呈多面体或四面体，孔径一般0.01～0.18mm，面孔率一般为1%～5%，最高可达10%～15%，部分晶间孔常被泥质及细粒碳酸盐充填。

2)晶间溶孔 由晶间孔、晶间微孔经溶蚀扩大而成。孔隙形态不规则，孔隙周围多呈溶蚀状，孔径一般0.1～0.6mm，面孔率一般2%～8%，多呈分散状或顺层密集状分布于混合水白云岩与热水白云岩中，盆缘白云岩中相对较少(见图1(a))。

3)溶蚀孔洞 包括针状溶孔、斑状溶孔、溶洞等3个亚类，主要由石膏晶屑、颗粒、盐晶、砾屑、砂屑、鲕粒等溶蚀后形成的孔隙。孔径8mm以下为溶孔，大于8mm为溶洞，形态有圆、椭圆及不规则状，孔径为0.04～2mm，多呈层状、串珠状、斑状或弧立状分布，面孔率一般1%～8%，局部可达20%～30%，但被方解石充填严重。

4)铸模孔 多见于石膏晶屑、石盐晶屑及藻屑选择性溶蚀后形成的孔隙，形态有长方形、近正方形或三角形和不规则形，孔径0.2～0.35mm，宽0.02～0.03mm(见图1(b))。鲕粒被选择性溶蚀后形成鲕模孔一般为0.1～0.5mm。

5)其他孔隙 除上述几种储集空间外，还可见少量粒间溶孔、晶内溶孔、角砾间孔、构造缝(见图1(c))、成岩缝、溶缝(见图1(d))等。

图1 储层主要孔隙类型

4 储层物性特征

根据储集岩成因不同，将研究区储层分为3种类型：晶间孔型、晶间孔-溶孔型和裂隙孔洞型。

4.1晶间孔型储层

这类储层主要的储集空间为粉-细晶白云岩。此类储层通过24个分析样品的统计，平均孔隙度2.6%，最大和最小孔隙度分别为4.8%和0.7%，渗透率一般小于0.12×10-3μm2,这种储层的储集空间主要由小的裂隙来连通，在裂隙发育处，岩心渗透率可达到1.89×10-3μm2。该类储层的孔喉直径一般小于45μm，小于30μm的晶间孔数目占孔隙总数的90%，而所占的孔隙面积不足45%，这种储集体具有低面孔率，中等分选、小孔径等特征。

4.2晶间孔-溶孔型储层

此类储层的主要储集空间为溶孔、溶洞和晶间溶孔，此类储层取岩心样25块，最大孔隙度12.98%，最小孔隙度1.23%，平均5.4%。渗透率最大1988×10-3μm2，最小只有0.39×10-3μm2，说明这种储层的非均质性相当显著。晶间孔-溶孔型储层面孔率高，平均孔隙度大，分选中等。另外，由于铸体片只是微观现象，它一般不能大于8mm的溶孔和溶洞，溶孔、溶洞占据着孔隙空间的主要部分。这种储层具有粗喉粗孔型储层的储集性能和空隙结构特征。

4.3裂隙-孔洞型储层

裂隙-孔洞型储层的储集空间由大量发育的残余构造缝组成。裂隙-孔洞型储层具有很强的非组构选择性。此类储层的主要孔隙类型是构造缝、成岩缝、溶缝等，28个此类岩心样分析结果如下：孔隙度最大为12.4%，平均为1.09%；渗透率最大为0.65×10-3μm2，平均小于0.12×10-3μm2。该区最大孔隙度23.89%，最小孔隙度0.04%，一般2%～5%；渗透率最大1735×10-3μm2，最小0.008×10-3μm2，一般大于0.21×10-3μm2。

桌子山组的储层物性最好，其次为克里摩里组。如桌子山组的孔隙度平均值4.3%，渗透率0.45×10-3μm2；克里摩里组的孔隙度平均值1.9%，平均渗透率0.01×10-3μm2。

5 储层主要发育层段

5.1桌子山组发育白云岩储集体

桌子山组沉积期发育台地边缘颗粒滩相灰岩沉积。颗粒滩相灰岩经过后期成岩演化和深埋藏白云化作用形成块状白云岩。块状白云岩分布于中央古隆起和伊蒙古隆起的南部，向东、西减薄，最大厚度433m，呈南北带状展布，面积约1000km2，白云岩厚度一般为200～300m，其中有效储层厚度为10～30m。平均孔隙度为5%～7%，渗透率为(0.13～2.3)×10-3μm2。孔隙类型为白云岩晶间孔、晶间溶孔，桌子山组台地边缘白云岩是盆地目前发现的规模最大、储层物性较好的储集体。

5.2克里摩里组沉积期发育古岩溶储集体

研究区普遍分布有克里摩里组风化壳储层，面积约6500km2.克里摩里组的风化壳储层主要分布在中央古隆起的西边，单层最大厚度为15m，一般在3m左右。孔隙度最大为12.4%，平均为1.9%，渗透率最大为0.64×10-3μm2，平均小于0.1×10-3μm2；面孔率最大为25%，一般为1%～10%，孔径最大为1000μm，一般为50～200μm，并伴有垂直裂缝，被方解石充填，储集类型以裂缝-溶洞为主，风化壳内的裂缝、溶洞型储层是比较好的碳酸盐储层。

6 结 论

1)储层岩性主要为灰岩和白云岩，灰岩主要有泥晶灰岩、颗粒灰岩及藻团块灰岩，白云岩主要是粉-细晶结构的白云岩类。

2)通过薄片观察、岩心物性分析储层储集空间主要包括晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞、铸模孔等。

3)垂向上储层主要分布在桌子山组和克里摩里组，从物性上分析，桌子山组的储层物性最好，其次为克里摩里组。

[1]李明,高建荣.鄂尔多斯盆地基底断裂与火山岩的分布[J].中国科学，2010,40(8):1005-1013.

[2]郭忠铭,张军.从逆冲推覆构造特征讨论鄂尔多斯西缘的油气前景[J].石油学报，1989,10(2):31-38.

[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409.2012.01.010

P618.13

A

1673-1409(2012)01-N029-03