华庆油田元284区长63油藏储层物性影响因素分析

吴冬旭，黄纯金，张海森，吴国荣，王宏亮

（中国石油长庆油田分公司第十采油厂，甘肃庆阳745600）

华庆油田元284区长63油藏储层物性影响因素分析

吴冬旭，黄纯金，张海森，吴国荣，王宏亮

（中国石油长庆油田分公司第十采油厂，甘肃庆阳745600）

碎屑岩储层是在一定的沉积环境中沉积下来的沉积物经过漫长而复杂的成岩后发生变化后最终形成的，因此其储层物性必然受到物源、沉积环境以及成岩后发生作用等方面因素的影响。本文在借鉴前人对华庆油田元284区三叠系长63油藏地质特征研究的基础上，从沉积环境及成岩作用两个方面分析了影响储层物性的因素及该区三叠系长63储层低孔、超低渗形成原因。

元284区；三叠系长63油藏；储层物性

元284区三叠系长6油藏位于鄂尔多斯沉积盆地陕北斜坡南部，属岩性油藏，三角洲前缘湖底滑塌浊积扇沉积体系；砂体展布方向总体呈北东～南西方向，主砂带上油层相对稳定，油藏边部油层厚度变化较大，砂体宽度约4 km～6 km，厚度平均18.5 m，平均油层中深2 130 m，油层厚度5.0 m～30.0 m，平均14.4 m，平均孔隙度12.1%，渗透率0.34 mD。

1　储层物性影响因素分析

储层物性是沉积、成岩、微观孔渗等综合反映，受沉积及成岩双重控制。影响油田开发效果的主要储层因素有渗透率、孔隙度、含油饱和度等。从宏观上分析，一般储层物性越好，产量越高；储层物性越差，产量越低。

1.1沉积环境的影响

储层物性受沉积微相的影响，沉积微相决定了水动力单元的形态和渗流特征，进而决定砂体展布方向和沉积特征，对储层物性具有明显的控制作用［1］。鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是一套以大型内陆凹陷盆地为背景，河流和湖泊相为主的陆源碎屑岩沉积，是湖盆发展的全盛期［2］。湖盆呈西陡东缓的箕状，在东北、西南两大物源控制下形成了以东北河流三角洲、西南扇三角洲为代表的两大沉积体系［3］。

（1）研究区长63储层砂体展布受细粒水下扇辫状水道、水道间、水道前缘微相控制，决定了储层粒径小，抗压实能力弱。辫状水道发育区，单井产能普遍更高。

（2）长63储层砂岩以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主（见图1），成分成熟度低，决定了储层抗压实能力弱，不易保存粒间孔。

图1　元284区砂岩分类三角图

另外，长石的亲水性比石英强，当被水润湿时，长石表面形成的液体薄膜比石英表面厚，在一定程度上减少了储层孔隙的流动截面积，导致渗透率变小。同时，长石不耐风化，颗粒表面常有次生高岭土和绢云母，它们一方面对油气有吸附作用，另一方面吸水膨胀后会堵塞原来的孔隙和吼道。

图2　元284区碎屑成分平面特征

（3）测井解释长63储层砂岩泥质含量多在10%～30%，普遍较高，决定了储层抗压实能力弱，不易保存粒间孔。粘土矿物以水云母为主，水云母多以粒间充填或搭桥形式堵塞粒间孔隙，降低有效渗透率。

深水细粒水下扇环境决定了元284地区长63储层颗粒细、成分成熟度低，抗压实能力弱，后续粒间高含量伊利石的堆积使得粒间孔损失殆尽，形成以微孔为主的孔隙类型，是造成研究区储层超低渗、低产的重要原因。

1.2成岩作用的影响

碎屑沉积物的成岩作用极大地影响到岩石的孔隙度和渗透率，对碎屑岩油气藏的形成和开发有密切关系。近20年来国内外油气勘探实践证明，一些大油气田储层物性较好的原因之一就是沉积后期发育了相当数量的次生孔隙。

狭义的碎屑岩成岩作用主要有压实和压溶作用、胶结作用、交代作用、重结晶作用、溶解作用、矿物多形转变作用等。这些作用都是互相联系和影响的，其综合效应影响和控制着碎屑沉积物（岩）的发育历史。其中对碎屑岩储层物性有重要影响的是压实作用、胶结作用和溶解作用［4］。

1.2.1压实作用压实作用是指沉积物沉积后在其上覆水体或沉积层的重荷下，或在构造形变应力作用下，发生水分排出、孔隙度降低、体积缩小的作用。它是造成储层孔隙度和渗透率衰减的主要因素。由于研究区长63储层砂岩成分成熟度低，泥质含量高，抗压实能力较弱。扫描电镜下可见压实作用变化为碎屑颗粒紧密堆集，连通性差（见图3）；刚性碎屑颗粒表面的脆性微裂纹（见图4）等。

图3　白399-44井，长63，2 294.94 m

图4　元417井，长63，2 091.1 m

1.2.2胶结作用胶结作用是指从孔隙中沉淀出的矿物质（胶结物）将松散的沉积物固结起来形成岩石的作用。胶结作用是沉积物转变成沉积岩的重要作用，也是使储层中孔隙度和渗透率降低的主要原因之一。它发生于成岩作用的各个时期。根据孔隙溶液中沉淀出的矿物质类型可以分为钙质胶结、泥质（粘土矿物）胶结、铁质（如氧化铁、黄铁矿和白铁矿）胶结、碳酸盐胶结及硫酸盐（如石膏和硬石膏、重晶石）胶结等多种类型。

石英是常见的硅质胶结物，它可以呈微粒状、细粒状充填于孔隙中（见图5），但更常见的是以石英自生加大边胶结物出现。石英的胶结既充填孔隙，也不为以后的溶解提供易溶物质，这也是造成元284区长63储层物性较差的原因之一。

粘土矿物是砂岩中重要的一种填隙物，常见的粘土矿物有高岭石、伊利石、绿泥石、蒙皂石。

伊利石分布于各种不同成分的砂岩中，其结晶程度随埋深的增加而变好，最后转化为绢云母。伊利石是在成岩过程中由其他粘土矿物（如蒙皂石或混层粘土矿物）或长石（如钾长石和钠长石）溶解转变而来。伊利石常成不规则的细小晶片产出（见图7），其集合体通常呈颗粒包膜或孔隙衬边出现，有时也呈网状分布于孔隙中。当粘土含量较高时，在有Fe2+和Mg2+存在的还原条件下，伊利石降转变成绿泥石和黑云母的组合，同时绿泥石也能从孔隙水中直接沉淀出来，研究区长63储层多见绿泥石呈针叶状薄膜式充填粒间缝隙或在粒表形成颗粒包膜（见图8）。

图5　元301-59井，长63，2 212.49 m

图6　元432井，长63，2 035.3 m

图7　元294井，长63，2 167.4 m

图8　元295井，长63，1 997.74 m

1.2.3溶解作用砂岩中的任何碎屑颗粒、杂基、胶结物和交代矿物，包括最稳定的石英和硅质胶结物，在一定的成岩环境中都可以发生不同程度的溶解作用。砂岩的次生孔隙绝大部分是由溶解作用形成的［5］。溶解作用对改善储层物性起着非常重要的作用，研究区内溶解作用可表现为对碎屑颗粒的溶解以及对杂基、胶结物的溶解作用等（见图9、图10），对形成储层十分有利，所以又称为建设性成岩作用。

图9　元411井，长63，2 207.32 m

图10　白397-55井，长63，2 280.35 m

1.3其他因素的影响

影响碎屑岩储集层物性的因素除以上所述外，还有岩层层面、层理面的发育程度等，但重要性比上诉因素差。此外，在钻探开发时，一些人为因素也会对储层的物性产生一定的影响。这些影响是要在钻井、完井、开采、修井以及注水过程中，改变了原来油藏的物理化学性质及热力学、动力学平衡及物质成分，从而改变的储层物性，而这些往往造成储层物性变差。

2　结论

（1）储层物性受沉积微相的影响，沉积微相决定了水动力单元的形态和渗流特征，进而决定砂体展布方向和沉积特征，对储层物性具有明显的控制作用。

（2）深水细粒水下扇环境决定了元284地区长63储层颗粒细、成分成熟度低，抗压实能力弱，后续粒间高含量伊利石的堆积使得粒间孔损失殆尽，形成以微孔为主的孔隙类型，是造成了研究区储层超低渗、低产的重要原因。

（3）研究区长63砂体发育压实、胶结、溶蚀三种主要成岩作用，压实和胶结是导致低孔、超低渗的主要原因，溶蚀作用在一定程度上改善了储层品质。

［1］史涛，高春宁，雷启鸿，等.白153井区长63油藏单井产能影响因素分析［J］.长江大学学报（自然科学版），2013，10（2）：84-86.

［2］史成恩，罗晓容，万晓龙，李亮.甘肃陇东地区上三叠统延长组长6、长8沉积特征及低渗响应［J］.地质力学学报，2006，12（4）：455-461.

［3］史成恩，万晓龙，赵继勇，柳良仁，孙燕妮.鄂尔多斯盆地超低渗透油层开发特征［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2007，34（5）：539-542.

［4］朱筱敏.沉积岩石学［M］.北京：石油工业出版社，2008：137.

［5］柳广地.石油地质学［M］.北京：石油工业出版社，2009：47.

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.02.018

TE121.3

A

1673-5285（2015）02-0069-04

2014－10-15