鄂尔多斯盆地宜君地区长3段储层减孔量控制因素分析

摘要：宜君地区长3段砂岩储层历了较大的埋深，压实作用较强，是研究区储层孔隙度减少的主要因素，占到总减孔量的50%-94%，胶结作用占总减孔量的2%-17%，储层原始粒间孔隙减少较大，最大埋深时期的异常低压区有利于储层孔隙的保存，是油气聚集的有利区带。

关键词：宜君地区;长3段;减孔量

研究区位于鄂尔多斯盆地南部，三叠系延长组长3段是该区石油聚集的主要层系，研究长3段的孔隙类型、成岩作用及其对孔隙演化的控制作用，对于探索该区油气聚集规律，寻找有利的油气富集区具有较大的意义。

1 主要成岩作用类型及阶段划分

宜君地区长3段砂岩储层现今埋藏较浅，深度一般小于1000m，但是在地质历史时期经历了较深的埋藏，最大埋深达到2000多米，经历的成岩作用较为复杂。通过岩心样品常规薄片和铸体薄片等镜下微观特征观察，结合扫描电镜、阴极发光以及全岩和粘土矿物X-衍射等分析资料，揭示宜君地区长3段主要处于中期成岩A亚期，主要的成岩作用有压实作用、胶结作用和溶蚀作用。

1.1 压实作用

宜君地区长3段经历了较强的压实作用，颗粒间多以点-线接触为主，也可见线接触;颗粒主要表现为部分云母等塑性碎屑颗粒沿长轴定向分布且受挤压弯曲变形，塑性岩屑如泥岩、石英岩、千枚岩等变形，部分形成假杂基，少见石英和长石等刚性颗粒的裂纹和破碎。

1.2 胶结和交代作用

碳酸盐胶结物广泛分布于研究区长3段砂岩中，含量0%-25%，平均为6.92%。方解石为主要的碳酸盐胶结物，相对平均含量约53.69%，多为细晶结构，主要以孔隙式胶结充填于粒间孔隙中，常呈连晶形式产出，交代长石等碎屑颗粒边缘，偶见白云石胶结和交代;局部可见铁方解石零星充填粒间孔隙和交代碎屑颗粒边缘，相对平均含量15.69%，铁白云石胶结极少。

硅质胶结在研究区发育较少，主要以自生石英产出的形式出现，其形成主要来源于酸性环境下钾长石溶蚀作用产生的SiO2。在研究区长3砂岩中主要以石英次生加大和自生石英充填于粒间孔隙两种形式为主，后者在绿泥石薄膜发育的粒间孔隙中较多见，当自生石英晶体较多时可将粒间孔隙改造成晶间孔。

1.3 溶蚀作用

溶蚀作用在研究区长3段砂岩中较为发育，多见于长石颗粒的表面及内部的溶蚀，其次为岩屑的溶蚀，碳酸盐胶结物的溶蚀极少。

1.4 成岩阶段

宜君地区长3段泥岩镜质体反射率为0.6%-0.9%，有机质成熟度达到中成岩阶段;砂岩颗粒以点-线接触为主，部分线接触，具备中成岩阶段特征;随着成岩阶段加深，I/S混层的蒙脱石层比例下降，晶体有序度增加;自生矿物石英出现了石英的自生加大，并且加大级别较大，偶见钠长石小晶体，粘土矿物中绿泥石，伊利石含量较高。综合分析研究区长3段成岩作用达到了中成岩阶段A期。

2 储层孔隙类型

2.1 剩余粒间孔

宜君地区长3段砂岩储层剩余粒间孔的孔隙直径一般为0.03-0.50mm。在扫描电镜观察分析中，此类孔隙分布不均一，具有强烈的非均质性。充填孔隙的多为薄膜式胶结的绿泥石，此外还有次生加大边式胶结的自生石英与长石和孔隙式充填的绿泥石、方解石、石英、高岭石及伊利石等。此类孔隙多分布于长石砂岩和石英砂岩中，长石砂岩中此孔隙分布较均匀，连通性也较较好，是本区长3段原生孔隙的主要类型。

2.2 粒间溶孔

宜君地区长3段砂岩储层中粒间溶孔广泛分布，此类孔隙直径一般为0.03～0.50mm，以这类孔隙为主的砂岩储集岩主要为颗粒支撑或杂基支撑，含少量胶结物，孔隙大、喉道粗、连通性好。研究区长3段溶蚀孔隙较为发育，孔隙分布均匀，连通性好，是其重要的孔隙类型之一。

2.3 粒内溶孔

研究区长3段砂岩储层溶蚀粒内孔隙多见于长石、云母和部分岩屑内，常见溶蚀粒内孔隙与溶蚀粒间孔隙连通，溶蚀粒内孔隙常与溶蚀粒间孔隙伴生分布，但分布很不均匀，孔隙连通性差，对储层孔隙度贡献较小。

3 减孔量控制因素分析

3.1 压实作用减孔量分析

砂体沉积后，经历复杂的成岩过程，如压实作用、胶结作用等，孔隙度和渗透率降低，从而导致储层致密。压实作用是指沉积物沉积后在上覆水层和沉积层的重荷下，或在构造形变的作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。在考虑胶结作用与溶蚀作用的基础上，可以估算出压实作用减孔量，为现今岩芯实测孔隙度中减去溶蚀作用增加的孔隙，减去砂岩中胶结物含量，用数学公式（式1）表示：

COPL表示压实作用减孔量，α表示砂岩中原生孔隙的比例，Pcore表示实测可读性，Pc表示胶结物含量。

宜君地区长3段为低孔-特低孔、特低滲-超低渗储层。地层经历过较大幅度的抬升，现今埋藏浅，然而曾经经历过比较深的埋藏，压实作用较强，颗粒以点-线接触为主，压实作用损失了大部分孔隙度、渗透率。

砂体沉积后的原始孔隙度，可以根据公式计算出（式2）：

经计算，宜君地区长3段储层原始孔隙度平均为36%，其压实减孔量平均20.9%，压实减孔量占总减孔量的64%，胶结减孔量平均为11.5%，占总减孔量的36%。砂岩储集体沉积后，其成岩作用和孔隙演化受两大方面地质作用的控制，一为砂岩自身的物质特征，即成岩物质，包括成分成熟度、结构成熟度、粒径等，二为砂岩所处的盆地动力学环境，包括盆地的地热场、流体性质、埋藏热演化轨迹和构造应力作用等。

3.2 胶结作用减孔量分析

胶结物晶体的大小与生长速度以及底质的性质有关。一般来说，小晶体生长速度快，大晶体生长速度慢。孔隙胶结物的结构特征是紧靠底质处的晶体小而数量多，具有长轴垂直底质表面的优选方位;远离底质向孔隙中心，晶体大，数量少。如果有两种以上的胶结物，靠近底质的形成早，在孔隙中心的形成晚，依次可形成若干个世代的胶结物。通过孔隙流体沉淀的胶结物的种类很多，就数量而言，主要的胶结物有碳酸盐、二氧化硅和粘土矿物。其他较为常见的胶结物有氧化铁、石膏和硬石膏、沸石、黄铁矿等。

胶结作用减孔量可以约等于砂岩中胶结物的含量，这些胶结物占据一定的空间，这些空间为砂岩沉积时的孔隙或者后期溶蚀作用改造形成的孔隙被沉淀下来的胶结物所占据，造成砂岩中孔隙减少，孔隙度降低。宜君地区长3段胶结物主要有方解石、白云石、含铁白云石、含铁方解石、石英、高岭石、绿泥石、伊利石等。胶结物含量2%-17%，即胶结物减孔量为2%-17%。

4 结论

（1）宜君地区长3段经历较大埋深，最大埋深达到2000多米，处于中期成岩A亚期，主要的成岩作用有压实作用、胶结作用和溶蚀作用。

（2）长3段砂岩储层孔隙类型多样，剩余粒间孔隙是主要的孔隙类型，常见粒间溶孔、粒内溶孔及少量填隙物内微孔隙。

（3）压实作用是研究最主要的减孔因素，减孔量平均为11.1%-25.3%之间，占总减孔量的50%-94%，胶结作用减孔量为2%-17%。

参考文献：

[1]丁晓琪等.鄂尔多斯盆地东南部延长组储层成岩体系研究.沉积学报，2011（1）：第97-104页.

[2]朱宗良等.鄂尔多斯盆地上三叠统延长组富油因素分析.地质科技情报，2010（3）：第75-78页.

[3]王居峰等.鄂尔多斯盆地三叠系延长组石油资源现状与勘探潜力分析.现代地质，2010（5）：第957-964页.

作者简介：

庄一鹏（1983-），男，工程师，2011年毕业于西安石油大学矿产普查与勘探专业，现从事石油地质勘探工作