鄂尔多斯盆地延长组长6储层成岩作用差异性研究

康 媛，李长政

(西北大学 地质学系/大陆动力学国家重点实验室 ，陕西 西安710069)

随着油气勘探开发的进一步加强，鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6油层组已然成为建产开发的重点区块。盆地西缘的姬塬地区与盆地东缘的安塞地区成岩作用相对复杂，对储层物性影响较大，通过岩心观察、粒度分析、铸体薄片、扫描电镜、X—衍射、高压压汞等实验方法，分析了低渗透储层的物性特征，并对成岩作用进行了详细研究，解释了成岩作用和物性变化的关系。

1 储集层岩性特征

通过岩石薄片分析，姬塬地区长6储层总体上处于水下弱还原环境，储层以灰色、黑灰色砂岩以及灰黑色、黑色泥岩为主。砂岩包括细沙岩、极细砂岩、粗粉砂岩，分选中等较好。泥岩包括粉砂质泥岩和泥岩。姬塬地区砂岩主要发育长石砂岩，其次发育岩屑长石砂岩。安塞地区长6储层以灰色、灰绿色中细长石砂岩为主，以及少量的岩屑长石砂岩，分选中等，磨圆较好(见图1)。

2 研究区成岩作用与成岩相

整个鄂尔多斯盆地延长组砂岩经历的埋藏史与成岩作用具有统一性，因此盆地东缘与西缘的两个研究区砂岩储层具有一致或相近的成岩作用及成岩演化序列[1－3]。

2.1 压实作用

经研究，两个研究区中压实作用是造成延长组长6储层原生孔隙丧失的主要原因。

机械压实作用是指在上覆压力的作用下，主要指上覆沉积物和静水压力或构造变形压力，使储层孔隙空间减少、总体积变致密、沉积物颗粒发生重新排列、粒间和层内水被排除的作用。如果压实是由碎屑颗粒滑动、转动、位移、变形和破裂等物理作用引起的称为机械压实作用。一般而言，石英颗粒的抗压实能力最强，长石次之，岩屑抗压强度最小[4－7]。

安塞地区长6储层岩性主要为细粒长石砂岩、岩屑长石砂岩，其成分中长石含量与岩屑含量相对较高，且岩石的成分成熟度和结构成熟度属于中等，压实作用较强，对储层的物性影响很大，其中在压实作用下，碎屑颗粒成定向、半定向排列;，塑性颗粒的塑性变形，刚性颗粒被压碎或压裂;压实作用还造成碎屑颗粒重新排列。随着压实作用的加强颗粒之间的接触关系依次从漂浮－点 －线接触，过渡到凹凸 －缝合接触。

图1 研究区长6储层砂岩分类图

姬塬地区与安塞地区类似，储层同样在压实作用下发生碎屑颗粒定向—半定向排列以及紧密堆积;其中云母等塑性颗粒被压扁变形或者呈假杂基状态产出;颗粒间的接触关系由点接触变成点—线接触或线接触;石英、长石等刚性碎屑矿物被压裂，甚至压碎。另外研究区埋深较大，位于2 000～2 700 m之间，发生了一定的压溶作用，其中石英压溶最为常见。(见图2)。

2.2 胶结作用

胶结作用是指成岩流体中物质过饱和析出结晶矿物的过程。胶结作用堵塞孔隙，减小孔隙体积，是孔隙发育的不利因素[8－9]。

据岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜镜下观察分析，姬塬地区常见的胶结物为碳酸盐，主要包括方解石、铁方解石，以及少量的铁白云石。早期在孔隙中胶结的方解石对压实作用起抑制作用，并阻挡了外来物质的充填，后期为酸性溶液所溶蚀，产生次生孔隙，增加了储层的孔隙度。而在晚期胶结的铁方解石，则呈连晶式或孔隙式充填于孔隙中，很难被溶蚀，是造成了储层低孔低渗的重要原因之一。除碳酸盐胶结之外，硅质胶结也是该研究区的重要胶结物，石英自生加大，堵塞了孔隙和吼道，降低了储层悟性。另外，粘土矿物胶结在长6储层中普遍存在，主要为高岭石、绿泥石和伊利石，平均含量分别为 2.62% 、1.86% 和 1.12% 。

图2 机械压实作用

安塞地区长6储层中碳酸盐胶结物中，方解石的含量很少，主要是铁方解石、铁白云石。铁方解石的胶结对该研究区储层的破坏作用较大。硅质胶结在研究区分布较为普遍，但含量较少，主要以石英加大边为主，一方面降低了孔隙度，缩小了吼道，一方面增强了砂岩储层的抗压实能力，阻碍了原生孔隙的损失。粘土矿物胶结以绿泥石为主，其次为伊利石、伊蒙混层，而高岭石的含量较低。其中绿泥石主要生成在成岩作用早期，延孔隙内壁垂直生长，增强了储层的抗压实能力。(见图3)

图3 胶结作用

2.3 压溶作用

压溶作用是由碎屑颗粒接触部位发生溶解、嵌合引起的成岩作用。单纯的压力可以局部提高矿物和岩石的溶解度。作用于固体物质表面某点上的压力，可以提高该点物质的溶解度。这就是压溶作用的基本理论依据。当砂质沉积物机械压实到一定程度，质点很难发生位移、转动、重排时，沉积物的进一步压实靠的就是压溶作用[10]。

研究区内东缘和西缘延长组长6储层压溶作用的主要表现均为石英的次生加大和自生石英对孔隙的填充。盆地东缘的姬塬地区由于埋深较大，压溶作用较为强烈。

2.4 溶蚀作用

孔隙水的溶蚀作用使得某些碎屑颗粒、填隙物发生不同程度的溶蚀，形成次生溶孔，大大提高了储层的储集空间[11－12]

通过大量实验分析资料研究发现，长6储层溶蚀作用较为发育，溶蚀作用产生的溶蚀孔隙较多的保留下来，发育有粒内溶孔、粒间溶孔，杂基溶孔等，与残余粒间孔是研究区内油气赋存的主要空间。溶蚀作用主要发生的是长石的溶蚀，沿着长石的解理缝发生。姬塬地区主要以该种溶蚀为主，含少量的岩屑溶蚀。安塞地区则以长石、岩屑溶蚀为主，含少量浊沸石、碳酸盐胶结物溶蚀。(见图4)

3 结语

(1)压实作用是盆地东缘与西缘延长组长6储层孔隙度损失的主要因素。

(2)姬塬与安塞研究区的主要胶结物均为碳酸盐。姬塬研究区以方解石为主，其次为硅质胶结;安塞研究区早期胶结的方解石大部分被溶蚀，含量不多，以晚期胶结未被大量溶蚀的铁方解石为主，硅质胶结物含量较少。

(3)姬塬研究区压溶作用较安塞研究区强烈。

(4)盆地东缘与西缘研究区溶蚀作用均较为发育，产生的溶蚀次生孔隙是改善储层物性的主要因素。

图4 溶蚀作用

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