鄂尔多斯盆地合水地区长81储层特征与评价

油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学)长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100 (中石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆城 745100) 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 长江大学资源与环境学院，湖北 武汉 430100

鄂尔多斯盆地是一个稳定沉降、多旋回的克拉通盆地，构造背景简单，地层倾角一般不足1°[1，2]。受印支运动影响，盆地内发育典型的陆源碎屑岩沉积体系，长8油层组沉积期处于湖盆进一步拗陷和扩张的过程中，以发育湖泊和三角洲沉积为主[3，4]。

图1 合水地区长81储层砂岩分类三角图

长8油层组油气资源丰富，其上部的长81油层近年来逐渐成为鄂尔多斯盆地的主力产层之一[5～8]，加深长81储层宏观特征和微观结构的认识，对提高勘探和开发效率具有重要意义。

合水地区位于鄂尔多斯盆地西南部，在长81油层沉积时期为盆地沉积的中心[9]，物源主要来自西南和南部，沉积物粒度较细，以形成三角洲前缘亚相为主，水下分流河道砂体是主要的储集体，大致沿西南向东北方向呈片状或条带状推进，区内地层厚度约30～50m[10～12]。

1 储层岩石学特征

研究区长81储层的岩石类型主要以岩屑长石砂岩为主，长石岩屑砂岩和长石砂岩次之(见图1)；砂岩以极细-细粒结构为主，粒径主要分布在0.1～0.25mm。颗粒分选中等，磨圆中等，主要呈次棱角状。颗粒间以点-线接触为主，基本见不到凹凸接触和缝合线接触，孔隙式胶结占大部分，总体呈现中等压实强度。

通过薄片观察，长81储层砂岩碎屑成分中，石英、长石、岩屑的体积分数大致相同，分别为29.3%、30.7%和25.7%；填隙物种类繁多，主要以黏土和碳酸盐为主，自生黏土胶结物中水云母和绿泥石为主要成分，碳酸盐胶结物主要为铁方解石，铁白云石次之。

2 储层物性特征

对研究区长81储层的砂岩样品进行常规物性测试结果表明，孔隙度为3.32%～13.92%，集中分布于6%～8%，其中大于10%的样品只分布于西部局部地区；渗透率为0.01～2.87mD，集中分布于0.3～0.5mD，其中大于0.5mD的样品主要分布于板桥、合水一带。结合石油行业标准[13]判断，长81储层属于低孔-特低孔、特低渗-超低渗储层，孔隙度与渗透率之间呈指数型相关，孔隙度越好，渗透率也呈现出逐渐变好的趋势(见图2)。

图2 合水地区长81储层孔隙度-渗透率相关关系图

3 储层微观孔隙特征

图3 合水地区长81储层微观孔隙类型图

3.1 储集空间类型

扫描电镜分析结果表明，研究区长81储层的孔隙主要有粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔、粒间溶孔、晶间孔、微裂隙等几种类型，其中以粒间孔(见图3(a))和长石溶孔(见图3(b))为主要的储集空间，面孔率较低。由于绿泥石膜较发育(见图3(c))，有效地保护了粒间孔[14]，从而形成了以粒间孔为主的有利的孔隙组合类型，而较差孔隙常伴随着自生铁方解石和铁白云石等碳酸盐胶结物的充填(见图3(d))。

3.2 孔隙结构特征

根据压汞测试得到的曲线形态和相关参数特征，将储层孔隙结构细分为3类。

1)Ⅰ类主要为粒间孔类，其孔隙结构较粗，压汞试验时所需的排驱压力和中值压力均较小，具有明显的平台段，分选良好，进汞饱和度最大可达到95%以上，退汞效率较高(见图4(a))，是研究区渗流能力最好的一类孔隙类型。

2)Ⅱ类主要为粒间孔-溶孔类，以长石溶孔最为常见。该类孔隙直径较大，但胶结和充填作用明显，连通能力相对减弱，平台段缩短，排驱压力和中值压力增大，最大进汞饱和度显著降低，仅为75%左右，渗流能力大大降低(见图4(b))，在研究区广泛发育，是最主要的储集类型。

3)Ⅲ类主要为晶间孔和微孔类，多发育于黏土矿物之中，排驱压力和中值压力高，分选差，最大进汞饱和度最大只有50%左右，试验中有大量残余汞未能退出(见图4(c))，连通能力和渗流能力均较弱。

图4 合水地区长81储层压汞曲线特征及分类图

4 非均质性特征

4.1 层内非均质性

4.2 层间非均质性

4.3 平面非均质性

研究区长81储层平面上砂体大致呈南西-北东向展布，基本平行于物源方向，河道交错纵横，渗透率在平面上变化交大，呈现出较强的平面非均质性[15]，顺物源方向总体上呈现一定的规律性，砂体厚度大的区域渗透性总体较好，反之，砂体厚度薄的地方渗透性较差。

5 储层分类与评价

5.1 储层分类标准

参考前人研究成果及行业标准[16～18]，结合区内储层实际情况，选取砂层厚度、沉积微相、孔隙度、渗透率、孔隙组合、含油饱和度、变异系数等参数作为区分储层类别的评价标准，将研究区长81储层分为3类，即Ⅰ类优质储层、Ⅱ类较好储层和Ⅲ类一般储层(见表1)。

表1 合水地区长81储层综合分类标准

图5 合水地区长81储层综合评价图

5.2 储层综合评价

根据分类评价标准，研究区长81储层主要为Ⅱ类，Ⅲ类次之，Ⅰ类只在局部地区发育(见图5)。

Ⅰ类储层发育于水下分流河道中心的局部地区，呈土豆状分布，砂体厚度大(>15m)，储集空间为粒间孔，物性最好，孔隙度大于12%，渗透率大于0.5mD，含油饱和度一般在60%以上，非均质性相对较弱，渗流能力突出。

Ⅱ类储层多位于水下分流河道的主水道，是研究区最主要的储集类型，呈条带状和片状展布，砂体厚度一般为10～15m，储层中粒间孔和溶孔同时存在，溶孔主要为长石溶孔和岩屑溶孔，具有一定的孔隙直径。随着孔隙中碳酸盐胶和黏土胶结物含量增加，物性变差，孔隙度在10%～12%，渗透率为0.3～0.5mD，含油饱和度一般为50%～60%，非均质性中等，整体表现出较好的储集能力和渗流特征。

Ⅲ类储层主要位于水下分流河道侧翼和边部，多呈条带状展布，砂体厚度一般小于10m，储集空间主要为粒间溶孔和微孔，还存在少量的晶间孔，泥质和物性夹层相较于Ⅰ类和Ⅱ类储层有明显增加，孔隙度损失严重，一般为8%～10%，渗透率低至0.1～0.3mD，含油饱和度为40%～50%，非均质性强，渗流特性和储集性能都较差。

6 结论

1)合水地区长81储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩，其次为长石岩屑砂岩和长石砂岩，粒度为极细-细粒，颗粒间点-线接触为主，分选磨圆中等，遭受中等程度压实，常见黏土和碳酸盐矿物胶结，属典型的低孔-特低孔、特低渗-超低渗储层。

2)合水地区长81储层以粒间孔和长石溶孔为主要的储集空间，面孔率低，共发育3种孔隙结构类型，Ⅱ类孔隙结构是最主要的类型。

3)合水地区长81储层非均质性较强。层内渗透率特征以复合韵律为主，夹层发育频繁；小层间广泛发育隔层，分层系数较大；平面上砂体复杂交错，砂体厚度与渗透率呈正相关关系。

4)合水地区长81油层共发育3类储层，其中Ⅱ类储层发育最广，砂体厚度一般为10～15m，物性相对较差，非均质性适中，具较好的储集能力和渗流特征。