鄂尔多斯盆地延气2－延128井区盒8段气藏储层特征研究

刘斌忠，李明龙，廖 鸿

（湖北省第二地质大队，湖北恩施 445000）

1 区域地质背景

鄂尔多斯盆地在大地构造属性上属地台型构造沉积盆地，原属华北地台的一部分，位于中国东部稳定区和西部活动带的结合部位，具有太古界及早元古界变质结晶基底，其上覆以中上元古界、古生界、中新生界沉积盖层。鄂尔多斯盆地总体构造面貌为南北走向，呈东缓西陡的矩形向斜［1－2］。根据现今的构造形态和盆地演化史，盆地内可划分为六个一级构造单元：伊盟隆起、渭北隆起、晋西绕褶带、伊陕斜坡、天环坳陷和西缘逆冲带［3－4］（图1）。

图1 延气2－延128气田区域构造位置

伊陕斜坡为鄂尔多斯盆地的主体，是一个由东北向西南方向倾斜的单斜构造，倾角不足1°；构造不发育，仅发育多个北东向开口的鼻状褶曲，宽度5～8 km，长度10～35 km，起伏幅度10～25 m［5－6］。延气2－延128气藏位于伊陕斜坡的东南部（图1），区内不同构造部位的钻井在目的层段中均未发现断层，大量实钻资料表明，该井区气藏主要为受砂体分布影响的岩性圈闭，受构造影响不明显。

2 沉积特征

经过上石炭统本溪组和下二叠统下部太原组沉积之后，鄂尔多斯盆地中－东部陆表海盆地内古地形极缓，区域构造活动也日趋稳定［7］。下二叠统上部山西组和中二叠统盒8段沉积期间，海水退缩到盆地东南的韩城－临汾一带，在研究区形成浅水湖盆的辨状河三角洲沉积体系，河流对下伏地层切割微弱，难以形成深切谷，而是形成侧向迁移的河道砂体。在缓坡型辫状河三角洲沉积体系中划分出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲沉积亚相。研究区盒8段含气储层主要为三角洲前缘亚相。

三角洲前缘的主要特征是：该亚相的水下分流河道和河口坝砂体的粒度较粗，水下分流河道一般由细－中粒砂岩组成，且伴随水下分流河道的多级次分流作用增强，粒度逐渐变细［8］。延长气田盒8段中常见的砂岩类主要为灰色、浅灰色和灰褐色，代表潮湿气候、弱还原环境。盒8段发育多种层理类型，如槽状交错层理，颜色为灰色－浅灰色－浅绿灰色，岩性为细砂岩、粉细砂岩，层面上见有细小炭屑、植物碎屑，偶见小型冲刷面，水下分流河道及河口砂坝中可见此类岩石相；平行层理，颜色主要为灰色－浅灰色，岩性以细砂岩为主，纹层厚度一般在0.5～1.0cm，由相互平行且与层面平行的平直连续或断续纹理组成，纹理可由植物屑、岩屑或暗色矿物及颜色差异而显示，在外貌上与水平层理极相似，是在较强的水动力条件下，高流态中由平坦的床沙迁移，床面上连续滚动的砂粒产生粗细分离而显出的水平细层，主要见于较强水动力的河口砂坝，分流河道或水下分流河道沉积中；板状交错层理，岩性由浅绿灰－浅灰色细砂岩组成，纹层厚度1.0cm左右，层系厚度0.4～1.5 m，纹理呈连续、断续两种，纹层面上见细小炭屑、植物碎屑，纹层可向层系底面收敛，夹角常小于10°，板状交错层理砂岩相常见于水下分流河道沉积环境。盒8段常见反映中等－较高流态的块状层理、板状交错层理、平行层理和底冲刷构造，也可见反映低流态的水平层理、条带状层理，层理上见植物碎屑。岩相特征总体上反映了水动力条件中等偏高的三角洲前缘沉积环境。

3 储层特征

3.1 岩石学特征

研究区盒8段储层属于典型的陆相碎屑岩储层。根据延长气田100余口探井的薄片资料统计表明，盒8段砂岩主要有3种类型：石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩，其中以石英砂岩和岩屑石英砂岩为主。该段砂岩中富含粘土矿物，主要为伊利石、高岭石和绿泥石，其中大部分高岭石、绿泥石与凝灰质蚀变有关，高岭石常呈碎屑外形，是碱性长石和火山碎屑的蚀变产物，部分呈杂基形态的高岭石则是火山灰蚀变而成。

盒81储层砂岩填隙物含量平均为23.4%，方解石含量平均为3.0%，高岭石含量平均为2.1%，云母含量平均为4.1%，泥质含量平均为8.8%；盒82填隙物平均含量为13.4%，方解石含量平均为1.6%，硅质含量平均为2.1%，高岭石含量平均为2.4%，泥质含量平均为3.9%。总体上，盒8段储集砂岩以中－粗粒结构为主，主要粒径区间分布在0.3～1.2 mm范围内。颗粒分选中等－较好，磨圆度主要为次棱角，其次为次棱－次圆及次圆状，未见棱角状颗粒，颗粒间以线接触为主，少数呈点－线接触或凹凸状接触；胶结类型以孔隙式为主，其次为再生－孔隙式，少数呈薄膜－孔隙式胶结。

3.2 储层孔隙特征

3.2.1 孔隙类型

研究区盒8段主要发育原生粒间孔、次生溶孔、晶间孔和微裂隙四类孔隙。其中以次生溶孔和晶间孔为主，原生粒间孔在孔隙构成中也占有一定地位。粒间孔颗粒经压实及充填胶结作用后剩余的孔隙，形态有三角形、多边形、不规则形等。

次生溶孔主要为岩屑溶孔和长石溶孔及杂基溶孔，发育程度较好，它的形成常受解理及交代矿物的限制，沿解理及裂隙进行溶蚀，形状呈网状或不规则的粒内溶孔；原生粒间孔也具有一定储集性能；微裂隙、晶间孔在研究区地区不发育，分布局限，孔径较小，它们对储层砂岩的孔隙性能贡献较小。薄片分析表明，储层岩石学特征与沉积环境的水动力条件强弱有明显关系。在河流沉积的主河道和三角洲沉积的主分流水道中，水动力强，对碎屑颗粒的淘洗作用强烈，岩石中不稳定组份不容易保存，从而造成主水道河谷部位砂岩具有石英含量相对较高、长石含量低、颗粒分选好的特征；另一方面，岩屑含量和填隙物含量多少亦与水动力条件有关，填隙物和岩屑含量高的砂岩主要分布在水动力条件相对较弱、分选较差的分支河道或河道间地区。

3.2.2 喉道类型

碎屑岩储层喉道类型主要有四种［7］：孔隙缩小型、缩颈型、片状或弯片状以及管束状。孔隙缩小型喉道主要出现在孔隙原生粒间孔及剩余粒间孔中，其喉道是孔隙的缩小部分，常见颗粒支撑、漂浮状态颗粒接触以及无胶结物式类型［9－10］。其孔隙结构属于孔隙大、喉道粗类型，孔喉比接近1，岩石的孔隙几乎都是有效的；缩颈型喉道主要出现在粒间孔及溶蚀比较强烈的地方，孔隙结构属于孔隙大、喉道细的类型，孔喉直径比较大，可能造成部分孔隙为无效孔隙；片状、弯片状喉道主要出现在剩余粒间孔及溶蚀中等－强的孔隙连通处；管束状喉道主要出现在弱溶蚀、粘土矿物晶间孔及杂基溶孔处，此时孔隙细小，孔隙本身也就是喉道。

通过对铸体薄片以及扫描电镜观察，本地区喉道类型包括孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道以及片状或弯片状喉道，管束状喉道较为少见（图2）。

图2 碎屑岩的孔隙喉道类型

3.2.3 喉道大小

盒81储层，平均孔隙度为7.10%，平均面孔率约为1.92%，平均孔径为21.59μm，平均喉道直径为11.31μm；盒82储层，平均孔隙度为7.1%，平均面孔率约为0.95%，平均孔径为16.03μm，平均喉道直径为4.23μm。该区盒8段主要砂岩孔隙大小不一，最大可超过500μm。

3.2.4 储层毛管压力特征

（1）盒81：盒81砂岩储层107个样品压汞资料统计表明，排驱压力介于0.007～9.6 MPa之间，均值2.1 MPa；中值压力0.1～31.7 MPa，均值9.9 MPa，喉道中值半径0.0353～7.0μm，均值0.34 μm；分选系数0.12～4.43，均值0.75。歪度系数－1.61～2.38，均值1.57；未饱和汞饱和度6.48%～24.91%。退汞效率3.10%～46.56%，均值26.56%（图3a）。

（2）盒82：盒82砂岩储层36个样品压汞资料统计表明，排驱压力介于0.012～4.001 MPa之间，均值0.9 MPa；中值压力0.502～138.381 MPa，均值23.51 MPa，喉道中值半径0.005～1.463μm，均值0.196μm；分选系数0.032～5.043，均值2.316。歪度系数0.215～2.204，均值1.614；未饱和汞饱和度0.844%～45.957%。退汞效率16.55%～48.99%，均值35.33%（图3b）。

图3 盒8段压汞曲线

综上所述，延长气田延气2－延128井区盒8段砂岩储层孔隙结构的分选中等，喉道分布略显粗歪度为主，排驱压力总体较高。

3.3 储层物性特征

储层的孔隙度和渗透率是反映储层性能和渗滤条件的两个最基本参数。孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量，渗透性的好坏则控制了储层内所含流体的产能［11］。

（1）储层孔隙度。盒81储层789个岩心样品孔隙度介于0.60%～15.31%之间，平均值5.85%，主要分布于大于3%的范围（图4a）。盒82储层528个岩心样品孔隙度介于0.44%～14.69%之间，平均值5.95%，主要分布于大于3%的范围（图4b）。

（2）储层渗透率。盒81储层842个岩心样品渗透率介于（0.01～14.83）×10－3μm2之间，平均值为0.47×10－3μm2，渗透率主要分布于（0.01～0.50）×10－3μm2之间（图5a）。盒82储层763个岩心样品渗透率介于（0.01～8.65）×10－3μm2之间，平均值为3.25×10－3μm2，渗透率主要分布于（0.01～0.50）×10－3μm2之间（图5b）。

图4 盒8段储层孔隙度分布频率

图5 盒8段储层渗透率分布频率

4 结论

（1）延气2－延128井区盒8段气藏储层主要为三角洲前缘砂体，含气有效砂体受沉积微相展布的显著控制，不受局部构造控制，属于岩性气藏。

（2）该区盒8段储层岩性主要为中－粗粒石英砂岩和岩屑石英砂岩，孔隙度平均5.85%，渗透率平均为0.4710－3μm2，属于特低孔－特低渗储层。

（3）该区盒8段储层储集空间以次生溶孔和晶间孔为主；喉道类型主要为孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道以及片状或弯片状喉道，管束状喉道较为少见；孔隙结构分选中等，喉道分布略显粗歪度为主，排驱压力总体较高。

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