鄂尔多斯盆地低渗透致密性岩层的储集特征

徐亚虎+武尚伯+乔登发

摘 要：随着低渗透油层的不断开发，致密性岩层的成藏特征直接影响着油藏储集状况。鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏分布于优质烃源岩范围内，湖相重力流沉积与三角洲前缘沉积为主要储集砂体类型。延长组低渗透致密砂岩在早期成藏期具有高孔高渗的特点，早期生成的油气在浮力作用下正常成藏，中后期成藏过程中经历了持续压实致密过程；后期主生烃期生成的原油在浮力和源储压差共同作用下沿先前残余路径以浸润方式运聚，达到致密条件时，油气停止运移。受西倾东翘的构造挤压抬升运动影响，形成现今低渗透致密岩性油藏。

关键词：鄂尔多斯盆地；延长组；低渗透致密油藏；

1、研究区概况

低渗透致密岩性油藏是鄂尔多斯盆地油气勘探的主要对象。低渗透致密储集层包括低渗透储集层与致密储集层两类，目前最新的判定标准为：覆压基质渗透率为0.1×10-3～10×10-3 μm2的储集层为特低渗—低 渗储集层，渗透率小于0.1×10-3 μm2的储集层为致密储集层称为低渗透储集层。鄂尔多斯盆地延长组储集层绝大多数属于低渗透致密储集层，石油探明储量的73.7%分布于低渗透致密储集层中。鄂尔多斯低渗透致密岩性油藏分布面积大、成藏丰富。

近年来研究表明，围绕湖盆周缘分布的三角洲前缘砂体以低渗透砂岩为主，在湖盆中心发育的重力流沉积砂体、三角洲前缘席状砂体以致密砂岩为主。这些低渗透致密砂岩分布广泛，遍布湖盆主体。

2 延长组低渗透致密岩性油藏形成条件

2.1 沉积背景

按层序地层划分，鄂尔多斯盆地延长组由6个层序。样品孔隙度为0.5%～20.0%，平均8.32%，平均孔喉半径为0.1～2.0 μm，排驱压力为0.1～2.0 MPa，中值压力为0.1～15.0 MPa，平均含油饱和度为31.2%。储集层孔隙类型以粒间孔、溶孔为主。岩心及试油资料表明，油层通常为多期相互叠置的水下分流河道和河口坝砂

目前已发现的主力油田均位于生烃坳陷内部及周缘的主力砂体带上。可见，长7段烃源岩的空间展布控制着中生界油田的分布范围。

2.2 烃源岩特征

鄂尔多斯盆地在大型内陆湖盆背景上形成了延长组长7段优质烃源岩。长7段沉积期处于延长组沉积期的最大湖泛期，在半深湖—深湖环境下沉积的长7段泥岩厚度大（40 m以上），分布面积广，有机质丰度高，干酪根类型为Ⅰ型或Ⅱ型，烃源岩普遍达到成熟阶段，生油潜力大机理复杂，前人研究主要侧重于成藏动力、运移与静态成藏模式方面[部分学者对储集层的致密化和成藏史进行了分析。在成藏机理方面的研究较少。

2.3 储集条件

延长组储集层岩性以长石砂岩为主，其碎屑成分中石英（22%～60%）、长石含量（20%～56%）相对较高，岩屑（8.0%～17.3%）、填隙物（12.0%～17.2%）含量较低，矿物成熟度较低。粒度以细砂、极细砂为主，黏土矿物含量高，以绿泥石为主。低孔低渗储集层一般发育在扇三角洲平原亚相、三角洲前缘末端等相带中，致密储集层一般发育在三角洲平原的漫滩沉积、三角洲前缘席状砂、湖盆中部与重力流有关的砂质碎屑流和浊流沉积中。由于沉积物分选性差，泥质含量较高，压实作用强烈，在成岩中期就变为低孔隙度、低渗透率储集层，湖盆中心沉积物粒度更细、泥质含量更高的各类砂体甚至变成致密储集层。

大量物性统计资料表明延长组砂岩储集层物性普遍较差。岩心统计分析发现，长6段、长8段渗透率小于3×10-3 μm2的样品占总样品数的89.5%，其中渗透率小于0.5×10-3 μm2的样品占总样品数的51.2%。延长组低渗透致密砂岩储集层形成于弱酸—弱碱成岩环境：沉积物在埋藏成岩早期处于弱碱性成岩环境，方解石、石膏、浊沸石等在早成岩阶段胶结充填在原生粒间孔隙中，抑制了压实作用的进行。在中成岩早期，湖相泥岩中生成的有機酸性水沿着层序界面、断层面以及输导砂体向砂岩运移，溶蚀其中的胶结物、长石和岩屑颗粒，形成次生溶蚀孔隙。储集层经过了压实、胶结、溶蚀及交代等成岩作用改造，目前已处于中成岩阶段A期晚期到B期早期。压实作用是储集层物性变差的最主要原因，长石等矿物的溶蚀能有效改善储集层物性。

3 成藏机理

根据成藏模拟实验，现今低渗透致密砂岩孔隙度低，油气不可能向其中充注。从油气充注角度看，储集层物性的好坏与变化是油气成藏的关键。通过多年的分析研究，鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透致密储集层的成藏机理可以归纳如下：油气先期初次充注在高孔渗条件下进行，后期成岩作用使得储集层逐渐致密。延长组油藏早中成藏期时砂岩孔隙度超过了石油充注的最低孔隙度值，为正常的油气充注过程。高孔渗条件下充注的油气改变了砂岩颗粒的表面性质，形成油润湿通道。随着机械压实和胶结成岩作用的进行，砂岩物性逐渐变差，油润湿通道逐渐变窄，油气充注量越来越小，此时形成了低渗油润湿通道，

油气充注经过低渗油润湿通道沿先前残余路径以浸润方式运聚。至成岩作用达到中成岩阶段B期早期时，砂岩孔隙度降到临界值以下，油气不能继续充注，而之前聚集的石油得以保存。

4、结束语

鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏的基本成藏特点是：分布于薄层优质烃源岩范围内，湖相重力流沉积与三角洲前缘沉积砂体为主要储集体。油藏的形成机理为：高孔渗储集层成藏期原油在浮力作用下克服毛管压力正常成藏，在成藏进程中储集层经历了持续压实致密过程，在后期低渗条件下，烃源岩主生烃期生成的原油在浮力和源储压差共同作用下克服毛细管力运移，形成低渗透—致密岩性油藏。低渗透岩性油藏不断致密化形成现今低渗透致密岩性油藏。

参考文献：

[1]张齐贤。《鄂尔多斯盆地上古生界储集砂岩特征及成岩作用研究》，《成都理工大学》，2011

[2]王洪亮，李文后。《鄂尔多斯东南部延长组致密油储存微观特征及主控因素》，《科学技术与工程》，2016，16（34）：52-63endprint