姬塬油田长7 油藏储层特征研究

焦 滔，高银山，李坤全，刘敏昭，王博涛，张志鹏

（1.中国石油长庆油田分公司第五采油厂，陕西西安 710200；2.中国石油大学（北京），北京 102249）

姬塬油田长7 油藏勘探评价始于2007 年，截止目前已发现出油井点42 个，试油日产油1.53 t～31.45 t，初步展现出良好的成藏潜力。整个长7 油层组按旋回及岩性组合进一步可细分为长71、长72、长73三个砂组，其中以长71砂岩最为发育。油层组产状十分平缓，构造特征与区域特征一致，为一低倾角西倾单斜，同时各小层构造具有较好的继承性。

2010 年以来先后围绕罗1、黄152 等井点进行滚动建产试验，累计钻井68 口，试采初期单井产能1.8 t，半年后基本稳定在1.2 t 左右，整体评价试验效果较好。

1 沉积特征

沉积相是沉积环境及其在该环境下形成的沉积物或沉积岩特征的综合，沉积相控制着油气储层的分布，并在较大程度上控制着储集体的物性。从区域沉积背景及前人研究成果来看，姬塬地区延长组处于内陆湖泊－三角洲沉积环境中，长7 沉积时期盆地基底剧烈下沉，湖盆发育达到鼎盛时期，半深湖－深湖沉积广泛分布[1]。

结合区域43 口取心井的岩心分析成果及录井和测井资料，综合岩石学特征、沉积构造、剖面结构、测井响应特征等主要相标志，认为姬塬油田长7 油层组主要发育三角洲和湖泊两种沉积相（见表1）。其中三角洲相以三角洲前缘亚相为主，主要发育水下分流河道、河口坝、水下天然堤、水下分流间湾等微相；湖泊相以半深湖－深湖亚相为主，主要发育在下部长73层，岩性以灰黑色泥岩、油页岩为主，夹薄层粉砂质泥岩[2]。长7各时期发育7～10 条水下分流河道，大体呈条带状自东北向西南分支、交汇、摆动；长73、长722时期水下分流河道规模较小，前三角洲及半深湖－深湖亚相分布范围较广。长711、长712、长721时期水下分流河道范围分布较广且延伸较远，水下分流河道之间为水下天然堤及水下分流间湾，局部水下分流河道的河口处发育反韵律的河口砂坝沉积。

表1 姬塬油田长7 层沉积相分类表

2 储层特征

2.1 岩石学特征

2.1.1 岩性特征 姬塬油田长7 段储层主要以灰色、深灰色长石砂岩和岩屑质长石砂岩为主。通过岩心观察和测井曲线判识，其中长73以泥岩为主，区域北部和东北部局部有砂岩发育；长72在靠近物源的区域以砂泥互层为主，靠近湖盆中心的区域发育厚层泥岩；长71主要以砂岩和砂岩－泥岩互层为主。

2.1.2 碎屑颗粒特征 碎屑岩颗粒组分主要包括石英、长石和岩屑三种，碎屑颗粒的总体含量和相对含量都反映着该地区沉积的母岩情况。该区长7 段砂岩的碎屑组分主要为长石、石英、岩屑和黑云母，碎屑组分占岩石总体的57 %～96 %，平均占岩石总体的80 %（见图1）。区域储层由长73到长71，长石组分含量稍有增加，石英组分整体降低，岩屑的含量基本稳定，这一变化反映了沉积与水动力环境和物源有一定的相关性。

2.1.3 填隙物特征 填隙物包括杂基和胶结物，区域长7 段砂岩中填隙物含量分布在4 %～43 %，主要分布在10 %～20 %。

长7 段储层岩石杂基主要为粘土基质，杂基占岩石总体积的百分含量最高达25 %，平均占5 %。胶结物主要包括碳酸盐、绿泥石、高岭石等自生粘土矿物以及少量的硅质等，胶结类型以孔隙式胶结和基底式胶结为主。

2.2 孔隙类型

姬塬油田长7 储层孔隙类型仍以原生孔隙为主，大部分原生孔隙都有后期改造特征，如压实缩小、充填残余或者溶蚀扩大。孔隙形态不规则，多以残余的形态附于颗粒的边缘。孔隙的连通性极差，吼道大都被杂基充填或者胶结物充填（见表2）。

2.3 成岩特征

储层的成岩特征研究主要是对储层的成岩作用和成岩演化等进行刻画研究，分析清楚储层的成岩演化程度及其对储层物性的影响，为油田的进一步勘探开发做准备。储层的原始孔隙结构特征和分布规律受沉积因素控制，但在埋藏成岩过程中，储层的储集空间受到成岩作用的改造。

图1 姬塬油田长7 层碎屑颗粒百分含量及组分比例图

表2 姬塬油田长7 层孔隙类型及面孔率统计表

2.3.1 成岩作用 姬塬地区长7 段砂岩储层中常见的成岩作用类型有：机械压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用，根据其对储层储集性能的影响可分为建设性和破坏性两类。

2.3.1.1 机械压实作用 机械压实作用最终的成岩效应是减小颗粒间的空间体积，使原始孔隙度降低，该区长7 段压实作用对原生孔隙起着主要的破坏作用。压实作用主要发生于成岩作用早期，对埋深较浅的地层作用较明显，是原生孔隙减少的最主要原因之一，表现为刚性颗粒发生破裂、塑性颗粒发生变形和碎屑颗粒接触更加紧密。

2.3.1.2 压溶作用 压实作用继续的结果就可导致刚性的碎屑颗粒的压溶作用，该区长7 段杂基和粘土的含量稍高，压溶作用不甚明显，仅在部分地区表现为颗粒的凹凸接触和缝合接触。

2.3.1.3 胶结作用 胶结作用是指在温度和压力升高的条件下，孔隙水中过饱和的溶解组分发生沉淀，将碎屑沉积物胶结成岩。据薄片鉴定结果统计来看，该区长7 段胶结物主要有自生粘土矿物、碳酸盐矿物及少量的硅质胶结等。

2.3.1.4 交代作用 交代作用是一种矿物被另一种成分不同的矿物替代的作用，实质上是溶解和沉淀同时进行的化学平衡过程，交代前后原岩的体积不变。该区长7 段交代作用非常强烈，交代类型丰富，主要表现在碳酸盐矿物对碎屑颗粒长石、石英等的交代作用和粘土矿物交代碎屑颗粒长石、石英等。另外胶结物之间也有互相交代。

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2.3.1.5 溶蚀作用 通过普通薄片与铸体薄片的观察分析，该区长7 段溶蚀主要以长石和石英颗粒的溶蚀和填隙物的溶蚀为主。长石沿颗粒的边缘或解理方向进行溶蚀，形成粒内蜂窝状溶孔和长石边界被溶蚀现象，极个别情况下可见长石中心被溶蚀的现象，在溶蚀彻底的情况下可形成铸模孔。

2.3.2 成岩相垂向演化特征 姬塬油田长7 段成岩作用较强烈，尤其以溶蚀作用和胶结作用较发育，通过镜下薄片观察成果来看，该区砂岩可划分为强压实、强压实－长石溶蚀、强压实－晚期碳酸盐胶结、强压实－早期碳酸盐胶结、早期碳酸盐胶结交代、长石溶蚀－早期碳酸盐胶结、早期碳酸盐胶结等7 种成岩相。垂向上样品的分布控制了所有层，长7 段各小层成岩相分布同样具有显著的特征（见图2）。

长73以长石溶蚀－早期碳酸盐胶结成岩相和强压实－长石溶蚀为主，主要是由于该层泥岩非常发育，在泥岩生烃过程中产生的大量的有机酸和CO2对长石的溶蚀作用非常强烈。长722强压实－晚期碳酸盐胶结成岩相较多，早期碳酸盐胶结成岩相次之，早期的碳酸盐溶解为油气的储存创造了一定的空间。长721强压实成岩相和早期碳酸盐胶结充填成岩相所占比例较大，在成岩过程中免于酸性流体的侵入溶蚀，同时也免于碳酸盐的胶结交代，反而成为储集油气的主要成岩相类型。长712强压实成岩相尤为显著，该层的成岩作用比较简单，以强压实作用为主，溶蚀作用和胶结作用均比其下伏地层弱，为油气储集提供了一个相对较好的环境。长711强压实－长石溶蚀相发育，强压实相次之，有早期的方解石胶结充填也有晚期的铁方解石、白云石胶结，但是胶结作用在该小层并不是主要的成岩作用。

2.4 物性特征

2.4.1 物性特征 储层物性主要受到沉积作用、成岩作用和构造作用的影响，储层物性主要通过孔隙度和渗透率两个参数表征。姬塬地区长7 段储层物性相对较差，岩性分析数据统计表明：孔隙度主要分布在6.0 %～12.0 %，平均孔隙度为7.3 %；渗透率主要分布在0.1×10-3μm2～1.0×10-3μm2，平均渗透率为0.13×10-3μm2，为低孔超低渗储层（见图3）。从小层分布情况来看，长71层为相对优势储层，储层物性明显好于长72和长73层。

图2 姬塬油田长7 段各小层砂岩成岩相分布图

图3 姬塬油田长7 层孔隙度、渗透率分布直方图

2.4.2 孔渗关系 根据孔隙度和渗透率交汇图来看，孔隙度和渗透率呈一定的正相关性，随着孔隙度增大，渗透率也相应地增大。另外，在孔隙度很高的样品中也有渗透率偏低的现象，而渗透率低的样品中孔隙度较高的现象却相对较少；由此可以推断出，该区孔隙的连通性较差，往往在孔隙度较高的地区易形成低渗带（见图4）。

图4 姬塬油田长7 油层组孔隙度－渗透率交汇图

2.4.3 储层物性垂向变化特征 姬塬地区长7 油层组孔隙度在垂向上分布有两个主要的峰值带，分别发育在2 500 m 左右和2 700 m 左右。总体来看该地区储层孔隙度由浅变深逐渐减小，在上部和中部分布发育了A、B 两个高孔隙带，这两个高孔隙带的发育与成岩作用的两次溶蚀作用密切相关。

该区长7 油层组渗透率的垂向分布与孔隙度的垂向分布较吻合。在孔隙度发育的A、B 孔隙度渗透率也相应的发育了a、b 渗透率高值带（见图5）。a 渗透率高值带发育在较浅层，与该层的孔隙度相比较，孔隙度在该层主要发育在5 %以上，整体值都较高，但是渗透率虽然发育为高值带，但是在该层位中渗透率较低的值也较多。反映了该地区孔隙度和渗透率有一定的相关性，但孔隙度的发育没有完全控制渗透率的发育，这可能是由于孔隙的联通效果较差造成的。

3 储层评价

姬塬油田长7 段储层属于低孔特低渗类型储层，根据低渗透储层分类标准对该地区储层进行划分，该区长7 段储层主要以Ⅳ类和Ⅴ类储层为主（见表3）。从长71到长73储层物性逐渐变差，储层类型逐渐变差；长71尚有部分Ⅲ类储层和Ⅱ类储层，长72有少量Ⅲ类储层，长73以Ⅴ类储层为主，有部分Ⅳ类储层[3]。

图5 姬塬油田延长组长7 段储层孔隙度、渗透率垂向分布图

表3 姬塬油田长7 段储层分类表

在长71内部，由上到下物性是逐渐变好的，储层物性的类型也是由以Ⅳ类储层和Ⅴ类储层为主演化变到以Ⅲ类储层和Ⅳ类储层为主。总体而言，长71储层物性较好，Ⅲ类储层有较大范围的发育。

长72储层类型与长71相同，发育有从Ⅲ类储层到Ⅴ类储层的三种类型，但是，各类型的分布范围大有不同。整体来看长72储层物性较长71明显变差，储层类型以Ⅳ类储层和Ⅴ类储层为主，并且Ⅴ类储层发育面积较大。

长73储层的储层类型以Ⅳ类储层和Ⅴ类储层为主，仅在黄14 井区局部发育少量Ⅲ类储层。

4 结论与认识

（1）姬塬油田长7 油层组发育三角洲前缘亚相、前三角洲亚相及半深湖－深湖亚相，其中长71小层主要发育水下分流河道微相，分流河道范围分布较广且延伸较远，为该区长7 油层组的主要储集体。

（2）姬塬地区长7 储层岩石类型为长石砂岩和岩屑质长石砂岩，碎屑组分主要包括长石、石英、岩屑和黑云母；填隙物含量分布在4 %～43 %，主要分布在10 %～20 %。

（3）姬塬地区长7 储层孔隙类型主要为粒间孔隙，储层物性相对较差，平均孔隙度为7.3 %，平均渗透率0.13×10-3μm2，为低孔超低渗储层；同时孔隙度和渗透率呈一定的正相关性，纵向上分布同样吻合度较高，具有明显的两个峰值带。

（4）姬塬地区长7 段属于低孔特低渗类型储层，主要以Ⅳ类和Ⅴ类储层为主，层间差异较大，整体上由浅到深逐步变差。

（5）姬塬油田长7 油藏成藏条件有利，资源基础可观，试采效果良好。为实现油田长期稳产和资源有效接替，需继续加大对长7 储层精细研究和矿场开发认识，逐步探索出适合致密油开发的集成配套开发技术与政策。

［1］ 杨华，傅强，付金华，等.鄂尔多斯晚三叠世盆地沉积层序与油气成藏［M］.北京：地质出版社，2007.

［2］ 朱宗良，李克勇，李文厚，等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组富油因素分析［J］.地质科技情报，2010，29（3）：75-78.

［3］ 宋凯，吕剑文，杜金良，等.鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系［J］. 古地理学报，2002，4（3）：59-64.

［4］ 窦伟坦，侯明才，等.鄂尔多斯盆地三叠系延长组油气成藏条件及主控因素研究［J］.成都理工大学学报，2008，35（6）：686-692.