浅谈砂岩储层的岩石学特征

曲美静

摘要：砂岩储层几乎无一例外的是在沉积以及成岩共同作用下形成的，不同环境下沉积作用以及埋藏后成岩作用的差异性，是造成砂岩储层在组成成分、颗粒结构、层理构造、储集空间类型及丰度、储集性能等一系列物理、化学性质方面存在很大差别。研究储层的岩石学特征对分析沉积环境、摸清油气运移等具有指导意义。

关键词：产状;骨架;填隙物;岩屑

X65井区沙河街组上部（E3S2+E3S1）与下部（E2S4上+E3S3）层位油气储量相差极为悬殊，除其它因素（圈闭条件，油气运移条件）外，储层条件（发育程度、储集性能）是个不可忽视的重要因素。本文从砂岩储层的产状、岩石的组分、岩石的结构特征等方面对X65井区沙河街组进行分析研究，利于下一步油气储量的挖潜。

1.砂岩储层的产状特征

砂岩的产状主要与沉积作用关系密切，与成岩作用关系不明显。不同沉积条件（环境）下形成的砂岩储层，必然有不同的产出形式。X65井区沙河街组各层段砂岩储层的产状以厚层—中层状为主，但发育不均衡。在纵向上，下部层位砂岩发育程度不高，沙四段杜家台油层砂体多为中—薄层状，电阻率曲线呈梳状组合，而沙三段中，除局部地区的热河台油层发育厚层状砂岩外，大凌河及莲花油层中的砂岩主要为中—薄层，尤其是大凌河油层段，砂岩产状以薄层为主，砂岩单层厚度普遍较小，累计厚度也不大，砂岩占地层比例不高，杜家台油层的砂岩百分比多为20-40%，而大凌河油层的砂岩百分比多小于10%，甚至无砂;上部层位砂岩很发育，沙一、二段的砂岩多以厚—中层状为主，砂岩单层厚度以大于2m为常见，而且累计厚度普遍较大，砂岩总厚度占地层厚度比例大都大于40%，有的甚至更高。

2.岩石的组分特征

砂岩岩石组分由二部分组成：骨架颗粒和填隙物

1、骨架颗粒

X65井区沙河街组砂岩岩石颗粒基本由三类矿物（岩石）组成，即石英、长石、岩屑（岩块），由它们共同组成了砂岩岩石的基本骨架。骨架颗粒的成分及相对含量对砂岩储层的储集性能具有一定的影响，例如不同成分的碎屑颗粒（骨架）因其物理化学性质的不同，对抵抗各种成岩作用的能力大不一样，对储集空间演变产生不同的影响，进而对储集性能产生不同的影响。

（1）石英

本区砂岩中，骨架颗粒中的石英组分含量普遍偏低，石英颗粒多以多晶形式出现，单晶石英极少。石英颗粒的次生加大现象很不明显，反映了成岩作用不强。

区内砂岩石英组分含量偏低的原因是复杂的，但原始沉积作用对其影响是具决定性的因素，一方面反映了从物源区到沉积区的碎屑（骨架颗粒）搬运距离较近的特点，另一方面也反映了母岩的若干特点。区内几乎所有的石英颗粒在阴极发光显微镜下呈褐色，在荧光下均不发光。砂岩沉积的近源短距离搬运特点是一种普遍现象。

（2）长石

X65井區砂岩骨架颗粒中，长石颗粒的含量相对较高，多为30%-40%，最高甚达48%。长石组分中，是由二类长石组成，即钾长石和斜长石。所有的样品显示了一个共同的特点，长石类组分以相对稳定的钾长石为主，占长石类碎屑颗粒状总量的70%以上在阳极发光呈微镜下呈亮蓝色，黄绿色。在荧光下，长石颗粒多呈褐、黄褐、黄绿色等。

（3）岩屑

砂岩中的岩屑是指除石英、长石以外的其它各类岩石颗粒的总称。本区砂岩中岩屑含量不稳定，低者小于10%，高者大于40%，一般多为20%-40%。以中—酸性喷发岩为主，约10%-20%，低者小于10%;其次为变质岩岩屑，约为10%左右，高者可达20%;沉积岩岩屑大多小于5%。此外还见有数量不等的生屑及鲕粒。

岩屑成分和相对含量对母岩区具有的指示作用远大于单矿物（石英、长石）颗粒。从本区砂岩中岩屑组分的岩性以中—酸性（安山岩、流纹岩等）喷发岩为主这一现象分析，砂岩碎屑颗粒源自火山岩风化物，很可能与西外侧燕山期火山活动有关。变质岩岩屑成分主要为石英岩、片岩、混合岩等，沉积岩屑多为碳酸盐岩及砂岩。总之，砂岩中的岩屑组分较复杂是本区砂岩骨架颗粒的显著特征。

在荧光下，大多数岩屑不发光，个别的中—酸性喷发岩岩屑呈暗褐色或黄、黄绿色，变质岩岩屑及沉积岩岩屑基本不发光。

（4）内碎屑

就骨架颗粒分类而言，内碎屑应归为岩屑一类中，其具有指示环境的特殊意义，本区砂岩中的内碎屑虽然含量不高，但分布十分普遍。于楼油层、兴隆台油层砂岩中的内碎屑主要有二种类型，一类是生物碎屑，别一类为鲕粒或团粒。另外，西部凹陷其它地区大凌河油层中常见的泥岩撕裂屑在X65井区几乎不见。

2、填隙物

填隙物对于具有粒状结构的砂岩储层的储集性能影响极大，有时甚至是决定性的，因此对砂岩储层的填隙物种类、含量等特征不可忽视。本区砂岩中的填隙物主要为泥质和碳酸盐，硅质（石英自生加大）填隙物在于楼油层和兴隆台油层中并不多见。

（2）填隙物特征

本区三种成分的填隙物，以泥质填隙物对储层的影响最大，其次为碳酸盐和硅质填隙物。

① 泥质填隙物：本区砂岩中泥质填隙物以其含量低为重要特征，陆湖杂基与自生粘土矿物合计总量普遍小于10%，多为2%-5%，属于纯净砂岩一类。泥质填隙物对粒间孔隙的伤害程度较轻。

②碳酸盐填隙物：碳酸盐填隙物总量较泥质填隙物含量更少，含有碳酸盐的样品中，碳酸盐含量多为1%-3%。本区的碳酸盐填隙物在产出方式方面有其特殊性，多以泥微晶形式产出，属于陆源杂基成因，自生的亮晶方解石十分少量，反映本区成岩作用较弱。

3.岩石的结构特征

评价砂岩岩石结构特征多是通过观察（样品或岩心）定性判断和根据各种分析测试资料定量描述。X65井区下第三系砂岩在分选性方面，以中等为主，骨架颗粒均匀程度不高，粒级偏粗的砂岩不等粒结构特征愈加明显，分选相对较好的砂岩多为细粒级;在磨圆度方面，碎屑颗粒多以次圆状为主，棱角不分明，表明从风化、搬运直至沉积有一个较长的过程;在支撑类型方面，几乎所有的样品均为颗粒支撑，表明成岩作用程度相对较轻;在颗粒的接触方式方面，骨架颗粒之间多数为点接触，少量为线—点接触，同样表明了成岩作用不强的特点;在胶结类型方面，以孔隙型和接触型为主，很少见基底型或凝块型（镶嵌），是成岩作用较弱的特点;在风化程度方面，骨架颗粒均表现为较深的风化特征，这与具有较长的风化—搬运过程有关。

总之，在纵向上砂岩岩石颗粒粒级有所变化，但变化程度不很悬殊，砂岩的层间非均质性是存在的，但不很明显，岩石较疏松，骨架颗粒排列不紧密，岩石密度多为1.7-1.9g/cm3，大于2.0g/cm3者少见，是具有良好储集性能的岩石学条件。

参考文献

[1]丁志刚，吴敬哲等.下辽河西部凹陷下第三系地层及沉积特征，辽宁工程技术大学学报（自然科学版） ，2011，30（04）：30～31