三类常用砂岩分类方案的对比与讨论

于乐丹，王凯泽，康万东，张鑫君

（西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065）

三类常用砂岩分类方案的对比与讨论

于乐丹，王凯泽，康万东，张鑫君

（西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065）

砂岩分类方案较多，为了研究出较为统一的分类方法，分别采用赵澄林分类法、Folk分类法和石油天然气行业标准（SY/T5579.2-2008），对其三者的分类结果进行对比研究，进而得出了各自的优缺点。在砂岩分类中，前两种分类方案主要应用于学术研究，第三种方案用于油田等生产实践单位，这样可以避免同一数据的不同结论造成岩石分类的混淆，减少对实际生产造成的困难。

砂岩分类方案；行业标准；对比讨论；结论建议

砂岩的分类方案很多，自葛利普首次提出以来有50多种[1]:有克里宁分类（1948）、Folk分类（1954）、吉尔伯特分类（1955）、裴蒂庄分类（1975），还有赵澄林分类[2]（2001）和石油天然气行业标准（SY/T5579.2-2008）[3]中的砂岩分类方案。目前应用最多的是赵澄林分类方案、Folk分类方案和行业标准分类方案。然而，对于各种方案的不规则性与复杂性，使得岩石在命名上出现严重的混乱，尤其是在油田的实际应用中带来更多不必要的问题，例如同一数据的不同分类方案得出的结果产生差异。为此，通过三类常用分类方案的研究，对同一组数据进行分类，对比讨论三类方案，确定其优缺点，并为后续研究给予建议。

1 三类分类方案简介

1.1 赵澄林砂岩分类方案

岩屑端元的组合方式包括燧石、硅质岩屑和花岗质岩石在内的各种岩屑以及碎屑状云母及绿泥石，根据基质含量15%为界，分别命名为砂岩和杂砂岩[1，2]，在砂岩和杂砂岩中，按照三角图解中三端元组分石英、长石及岩屑的相对含量划分类型（见图1）。如长石含量大于25%，长石大于岩屑的为长石砂岩（杂砂岩）类；如岩屑含量大于25%，岩屑大于长石的为岩屑砂岩（杂砂岩）类；如长石和岩屑含量都小于25%的为石英砂岩（杂砂岩）类。

图1 砂岩的成分分类

图2 Folk砂岩分类（1968）

1.2 Folk砂岩分类方案

福克在1954年提出的分类方案[1，4]，强调来源区母岩性质，选择的三端元组分石英+硅质岩（Q）:沉积来源；长石+火成岩屑（F）:火成来源；云母+变质岩屑（M）:变质来源。在此方案的基础上。福克在1968年做了进一步修改（见图2），修改三端元为石英（Q）；长石+火成岩屑（F）；其他岩屑+燧石（R）。

1.3 行业标准分类方案

岩石的分类与命名，其分类是按照石英、长石、岩屑三者的相对比例进行的，分类结果（见图3及表1）[3]。

图3 砂岩分类三角图

表1 砂岩分类表

2 三类分类方案应用

20块样品砂岩成分点统计结果（见表2）[5]。砂岩碎屑成分主要为石英、长石和岩屑。其中石英含量31%～90%，平均为63%；岩屑含量4%~60%，平均为25%。长石含量为5%～29%，平均含量为11%。

2.1 赵澄林砂岩分类方案

按照赵澄林的砂岩分类方案，根据20组砂岩碎屑成分数据，绘制砂岩分类图（见图4），可得出砂岩类型主要是岩屑砂岩，含部分的长石岩屑质石英砂岩，长石质石英砂岩，含少量的岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩。

2.2 Folk砂岩分类方案

运用Folk分类法，根据20个数据绘制出的三角图（见图5），可得砂岩类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，含部分次长石砂岩和少量的岩屑长石砂岩。

表2 镇北－环县地区延长组长4+5储层岩矿组分体积分数

图4 赵澄林砂岩分类图

图5 Folk分类三角图

2.3 行业标准分类方案

首先是根据20个岩样值，按照行业标准，运用Grapher软件绘制出砂岩分类三角图（见图6）。

图6 镇北－环县地区延长组长4+5储层砂岩分类三角图

从图中得出，砂岩主要分布在第Ⅵ区域和第Ⅶ区域，少量分布在第Ⅱ区域和第Ⅴ区域，得出主要砂岩类型为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，含少量的岩屑长石砂岩和长石石英砂岩。

3 对比与讨论

按照赵澄林分类法，得到的砂岩类型主要是岩屑砂岩，含部分的长石岩屑质石英砂岩，长石质石英砂岩；运用Folk分类法得砂岩类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩；运用行业标准得出的砂岩类型为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩。由此可知，同一组数据，利用不同的砂岩分类方案得出的砂岩类型是不同的，由于各种方案的不规则性与复杂性，使得岩石在命名上出现严重的混乱，尤其是在油田的实际应用中带来更多不必要的问题。

对于三类砂岩分类方案，前两种主要是应用于学术研究，而第三种主要是用于油田生产实际中，而且第三种是前两种的继承与发展。对于这三种分类方案，有其各自的优缺点:

（1）赵澄林砂岩分类方案:优点是能很好反映砂岩成岩特征以及搬运磨蚀历史和来源区母岩性质；继承了前人研究，以长石或岩屑含量大于25%作为长石砂岩类或岩屑砂岩的分界，便于野外鉴定；岩屑端元的组合方式考虑的更全面，包括燧石、硅质岩屑和花岗质岩石在内的各种岩屑以及碎屑状云母。缺点是在砂岩（杂砂岩）基本类型的划分时，没有考虑次要矿物、特殊矿物及胶结物。

（2）Flok砂岩分类方案:优点是能反映母岩的类型（1954），对于修改后的方案，偏重于母岩类型和矿物成熟度。缺点是把云母都当成变质成因；把岩屑分开，使分类复杂化；某些岩石类型的划分界限太高，如石英砂岩（Q＞95%）。

（3）行业标准分类方案:优点是适用于油田生产实际中，是对前两种分类方案的继承与发展，弥补了前面方案的缺陷；在全国某个特定的行业范围内具有统一性的标准就是国家行业标准，它具有绝对的权威性，是在综合学术成果的基础上由权威部门制定颁发推行实施的，此分类方案为油田生产实践单位提供了统一的分类标准。缺点是国家标准在应用于学术研究上有一些局限性，它已经是制定好的一项标准，对于进一步完善该标准，需要应用前两种方案进行学术上的研究，才能进一步丰富国家行业标准。

4 结论及建议

通过研究可知，由于行业中使用不同的砂岩分类方法，造成岩石命名出现混乱，这对于油田的实际生产造成困难。因此，在砂岩分类方法中，统一应用国家行业标准进行分类，这不仅会给业内人员研究提供方便，为油田实际生产中提供统一标准，也为业外人员了解这个行业提供了方便，为行业内人员在研究此内容上有了统一的标准，从而在研究上也有了对比研究的可能。

鉴于国家行业标准的权威性及优点，可得出以下结论及建议:

（1）针对于从事学术研究的人员，可以使用不同的分类方法，其学术研究的目的是让不同的分类方法更完善，使得国家标准进一步完善。

（2）在油田生产实际中的研究人员，应按照国家标准进行研究。

（3）对于油田等生产实践单位，在生产中要强制要求采用行业标准。

［1］雷卞军，阙洪培.砂岩分类新方案［J］.西南石油学院学报，2002，24（5）:12-14.

［2］刘吉余.油气田开发地质基础（第四版）［M］.北京:石油工业出版社，2006.

［3］油藏描述方法:碎屑岩油藏［S］.SY/T 5579.2-2008.

［4］陈修，曲希玉，邱隆伟，等.大牛地气田大18井上古生界致密砂岩储层物性及其成岩主控因素［J］.沉积学报，2016，34（2）:364-374.

［5］牛露，于炳松，张文博.塔里木盆地北部地区下志留统柯坪塔格组物源分析与物源区母岩年龄确定［J］.沉积学报，2013，31（3）:422-425.

［6］Folk R L.Petrology of Sedimentary Rocks［M］.Austin Texas: Hempill's，1968.

华北采油五厂精细调整水降油升

华北采油五厂赵州桥油田经过12井次调整，3个月减少无效注水4 600立方米，增油达402吨，老井自然产量稳定在95吨水平，调水效果显著。

赵州桥油田是典型的注水砂岩油田，油层连通率高，注水多向连通见效。目前，油田已进入高含水开发后期，通过细分开发单元，精细研究单砂体，明确潜力分布；根据注水井各个层位的不同需求精细配水至单个小层，定量确定平面注水见效方向及程度；参考赵州桥油田出砂的注水强度临界值，对注水井不同注入介质的注入速度、强度等参数进行规范，再对连通采油井的采液参数进行相应调整，保证油藏高效开发。

（摘自中国石油新闻中心2017-04-12）

Comparision and suggestions of three common schemes of sandstone classification

YU Ledan，WANG Kaize，KANG Wandong，ZHANG Xinjun
（College of Petroleum Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China）

There are many schemes of sandstone classification.In order to develop a more unified classification scheme,through the Zhao Chenglin classification,Folk taxonomies and oil and gas industry standards（SY/T5579.2-2008）respectively.Through the comparative study classification results of the three schemes,then advantages and disadvantages of each are obtained.In the schemes of sandstone classification,the first two classification schemes are mainly used in academic research and the third option used in oil field production practice units.This can avoid the same data with different schemes of sandstone classification caused conclusions,in order to reduce difficulties for the practical production.

schemes of sandstone classification；industry standards；comparision and discussion；conclusions and suggestions

TE122.22

A

1673-5285（2017）04-0094-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.04.024

2017－03-02

国家自然科学基金“基于多源信息和智能计算的钻井异常自适应预警方法研究”，项目编号:51574194。

于乐丹，女（1992－），山东威海人，本科学历，现为西安石油大学油气田开发工程专业2015级在读硕士研究生，从事油气藏描述研究工作，邮箱:yldxsyhxs@126.com。