鄂尔多斯盆地环县地区长33储层成岩作用特征

卢帆雨，张建军，杨若愚，崔改霞，王松

鄂尔多斯盆地环县地区长33储层成岩作用特征

卢帆雨1,2，张建军1,2，杨若愚1,2，崔改霞1,2，王松1,2

（1. 西安石油大学地球科学与工程学院，陕西 西安 710065；2. 西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室，陕西 西安 710065）

通过岩心观察和物性资料对储层成岩作用特征进行综合研究，结果表明，鄂尔多斯盆地环县地区长33储层经历了压实、胶结、溶蚀复杂的成岩作用，其中压实作用使储层原生孔隙减小、孔隙结构变得复杂、储层变得致密化；胶结作用中高岭石胶结和绿泥石胶结有利于孔隙保存，而伊利石胶结、硅质胶结和碳酸盐胶结堵塞孔道、增大渗流阻力，对储层原生孔隙保存有不利于影响；溶蚀作用中沉积物受有机酸的影响，发生强烈溶蚀，形成次生孔隙，改善研究区储层低孔低渗的物性条件。

长33； 成岩作用； 物性条件；环县地区；鄂尔多斯盆地

环县地区位于鄂尔多斯盆地西南部，主体落在天环坳陷内，陕北斜坡西部偏南处，构造活动微弱，产状平缓。该区油层主要为延长组，其中长33油层是其主力产层之一。随着勘探开发的发展需要，深入研究该区储层成岩过程对提高油气开发水平具有重要意义。本文通过对研究区二十余口井岩心观察和物性资料综合研究揭示研究区储层成岩作用及其对储层物性的影响关系。环县地区长33储层属于三叠系延长组湖泊三角洲沉积体系，储层孔隙度分布为2.77%~38.15%；渗透率分布为（0.026~8.121）×10-3μm2，为特低孔低渗致密储层。

1 储层基本岩性特征

通过储层样品分析，长33储层岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩。砂岩粒度主要为中砂岩，其次为细砂岩及粗砂岩，分选性好，磨圆度为次棱角，颗粒之间线-点接触，胶结类型为加大-孔隙式，结构成熟度中等。储层填隙物中，黏土矿物主要包括伊利石（2.58%）、绿泥石（1.61%）、高岭石（0.98%）等；碳酸盐胶结物主要包括铁白云石（1.96%）、白云石（0.93%）、铁方解石（0.76%）；硅质胶结物（2.45%）。

2 成岩作用

沉积物经历了长久的深埋固结和成岩演化后，最终形成如今的储层面貌。根据成岩过程中矿物组分变化方式可以将成岩作用分为物理成岩作用（压实作用、胶结作用）和化学成岩作用（交代作用、溶蚀作用）。通过对储层样品特征分析，研究区内主要成岩作用有压实作用、交接作用和溶蚀作用。

2.1 压实作用

早期沉积物受上部不断增加的沉积压力作用，颗粒间逐渐被压实体积收缩，孔隙空间和流体渗透能力降低，且研究区碎屑物含量较高，砂岩抵抗压实作用能力较弱，颗粒出现挤压定向排列和凹凸缝合线接触，塑性颗粒以及石英、长石等刚性颗粒出现弯曲变形和脆性破裂现象。压实作用与储层孔隙之间成反比，埋深越大，压实作用越强烈[1]，原始孔隙损失严重，储层显得更致密。

2.2 胶结作用

胶结作用是孔隙流体中矿物发生沉淀固结的现象[2]，对储层孔道畅通和孔隙空间保存有重要影响。研究区胶结物包括黏土矿物胶结、硅质胶结、碳酸盐胶结，胶结物生长方式为次生加大、衬边胶结和沉淀。在成岩作用过程中不同的成岩环境，形成胶结物的特征也不相同，对储层物性也有双面影响。

2.2.1 黏土矿物胶结

储层中呈丝状或丝缕状的伊利石在孔隙之间分布广泛，储层中分布集中时可堵塞孔道分割孔隙，造成储层流体渗流阻力增大，渗透率急剧下降；高岭石在储层孔隙中含量较多，单体呈六方板状，集合体呈书页状或是蠕虫状，成熟的高岭石使微孔增加；绿泥石在储层中主要以薄膜衬边方式依附于碎屑颗粒表面[3]，早期地层水呈酸性，发育的环边状绿泥石膜可以隔绝孔隙水，阻止石英次生加大，保护原始孔隙。

2.2.2 硅质胶结

硅质胶结可分为石英次生加大和自生石英两种[4]。储层中硅质胶结物含量为0.5%~10.8%，且石英加大现象普遍，自生石英以自形粒状充填在孔隙之中。石英次生加大使储层碎屑颗粒之间更加致密，一方面能够阻止机械压实作用对原生孔隙的破坏；另一方面它也致使储层孔喉减小，流体渗流能力减弱，对储层的孔隙度和渗透率有不利影响。

2.2.3 碳酸盐胶结

研究区碳酸盐胶结物含量为0.9%~15.8%，对储层破坏性最强。早成岩期，在储层为碱性环境下大量的钙离子发生沉淀形成连晶式方解石充填在的粒间孔中；到中成岩期铁、镁等金属阳离子与方解石结合形成铁方解石和铁白云石等胶结物以孔隙式与连晶式胶结充填于孔隙中，并随埋藏深度增加胶结作用增强。

2.3 溶蚀作用

机械压实作用、胶结作用使储层孔隙度减小，而溶蚀作用使储层孔隙度增加[5]。研究区内各种矿物溶蚀作用强烈，尤其是长石、岩屑等沉积物受大气降水淋滤作用和地层中有机质分解产生有机酸影响，储层孔隙水pH值降低，在酸性介质条件下长石、碎屑等物质发生溶蚀作用[6]，形成次生孔隙改善研究区储层低孔低渗物性条件。

3 结 论

（1）环县地区长33储层以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主，砂岩粒度主要为中砂岩，其次为细砂岩及粗砂岩，分选性好，磨圆度为次棱角，颗粒之间线-点接触，结构成熟度中等，储层岩性致密、孔隙结构复杂、孔隙性及渗透性差。

（2）环县地区长33储层经历了复杂的成岩作用和漫长的成岩演化。储层中压实作用普遍，碎屑颗粒定向排列，塑性颗粒以及石英、长石等刚性颗粒出现弯曲变形和脆性破裂现象；胶结作用有黏土矿物胶结、硅质胶结、碳酸盐胶结，胶结物生长方式为次生加大、衬边胶结和沉淀等，在不同的成岩环境中形成的胶结物特征也不相同，对储层物性也有双面影响；长石、岩屑等沉积物受溶蚀作用影响产生次生孔隙改善研究区储层低孔低渗物性条件。

［1］张磊. 广安须六段与板桥—合水长6段致密砂岩储层对比研究[D].成都理工大学，2016.

［2］王静. 华庆地区长8-1储层微观孔隙结构及滲流特征研究[D]. 西北大学，2013.

［3］任大忠，孙卫，魏虎，等. 华庆油田长8-1砂岩储层成岩相特征[J].地质科技情报，2014, 33（2）：72-79.

［4］王猛，曾明，陈鸿傲，等. 储层致密化影响因素分析与有利成岩相带预测——以马岭油田长8油层组砂岩储层为例[J]. 岩性油气藏，2017, 29（1）：59-70.

［5］孟元林，高建军，刘德来，等. 渤海湾盆地西部凹陷南段成岩相分析与优质储层预测[J]. 沉积学报，2006，24（2）：185-192.

［6］韩宗元，苗建宇，许威，等. 鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界山23段储层砂岩成岩作用[J]. 地质科技情报，2007, 27 (2): 49-55.

Diagenesis Characteristics of the Chang 33Reservoir in Huan County, Ordos Basin

1,21,21,21,21,2

（1. School of Earth Sciences and Engineering, Xi'an Shiyou University, Shanxi Xi'an 710065, China; 2. Shaanxi Key Laboratory of Petroleum Accumulation Geology, Xi'an Shiyou University, Shanxi Xi'an 710065, China）

Through core observation and physical property data analysis, the characteristics of reservoir diagenesis were comprehensively studied. The results showed that the Chang 33reservoir in Huan county area of Ordos basin experienced complex diagenesis of compaction, cementation and dissolution, and the compaction made the reservoir primary pores decrease, the pore structure become complicated, and the reservoir become densifying; kaolinite cementation and chlorite cementation were favorable for pore preservation in cementation, while illite cementation, siliceous cementation and carbonate cementation blocked the pore throats and increased the seepage resistance, which had unfavorable effect on the preservation of reservoir primary pores; in the dissolution, the sediment was affected by organic acids, causing strong dissolution to form secondary pores and improve the physical conditions of low porosity and low permeability reservoirs in the study area.

Chang 33; diagenesis; physical condition; Huanxian area; Ordos basin

2019-08-29

卢帆雨（1993-），男，硕士研究生，河南济源人，2017年毕业于信阳学院，研究方向：石油地质。

TE122

A

1004-0935（2020）02-0176-02