２０１３年５月第２８卷第３期西安石油大學學報（自然科學版）
ｍａｙ ２０１３
文章編號
西峰油田ｌｍ井區長７儲層
微觀孔隙結構特徵
耿進衛，王建民
（西安石油大學地球科學與工程學院，陝西西安７１００６５）
摘要：採用薄片、掃瞄電鏡、高壓壓汞等多種技術手段，對西峰油田ｌｍ井區長７儲層孔隙結構進行
系統分析和深入研究，結果表明：長７儲層屬於特低孔超低滲儲層，成岩作用強，次生溶孔較為發
育，長石、岩屑及碳酸鹽膠結物等易溶礦物的溶蝕是形成次生孔隙的重要原因，中孔及大孔是主要
儲集空間，細喉及微喉是基本滲流通道，微裂縫極大改善了儲層滲流能力．研究區長７儲層具有復
雜的孔隙結構，微觀的孔隙結構特徵是造成油井產能差異的重要因素．關鍵詞：西峰油田；長７儲層；孔喉結構中圖分類號：ｔｅｌ２１
文獻標識碼：ａ
近年來的勘探及開發實踐表明，位於鄂爾多斯盆地西南部的西峰油田ｌｍ井區長７油層組發育超
研究對長７油藏的合理開發具有重要意義
低滲油藏，少數鑽井已於其中獲得了中低產能．初步的研究顯示，儲層微觀孔隙結構與滲流特徵是影響其產能的重要因素．
ｌｍ井區構造上位於鄂爾多斯盆地天環坳陷南
部，東鄰伊陝斜坡（圖１）．已有研究成果表明：長７油層組是中生界延長期湖盆最大水進期沉積；盆地西南部的ｌｍ井區處於半深湖一深湖環境，沉積厚
度７５～８０ ｍ，自上而下可分為長７ 、長７ 、長７ 三
個旋迴．長７ 時區內深湖相發育，沉積了廣泛分布的張家灘油頁岩，長７ 一長７ 時區內發育湖底扇 １－３］，其中的濁積中扇砂體密集發育，成為長７油
層組的良好儲層．
長７儲層孔隙度平均８．２５％，滲透率極低，平均為屬於特低孔超低滲儲層．由於儲層岩性細、成岩作用強、溶蝕孔隙和微裂縫發
圖１ ｌｍ井區區域位置示意圖
育，致使其微觀孔隙結構複雜，對滲流特徵及注水開發效果影響很大．因此，深入開展儲層微觀孔隙結構
收稿日期
**專案：陝西省自然科學基礎研究專案（編號
作者簡介：耿進衛（１９８４ ），男，碩士研究生，主要從事油氣成藏地質學研究
耿進衛等：西峰油田ｌｍ井區長７儲層微觀孔隙結構特徵一７—
儲層的主要孔隙型別，孔隙直徑主要分布在ｌ０—３５
１岩石學特徵
ｌｍ井區長７儲層岩性主要以灰色、灰褐色中粒質細粒、中一細粒長石砂岩為主．碎屑顆粒以石英
ｍ，此類孔隙主要有２種形成方式：一種是沿易溶
碎屑顆粒邊緣溶解，另一種是膠結物充填交代碎屑
顆粒，之後膠結物與碎屑顆粒共同發生溶解，被溶蝕
為主，體積分數為平均４６．２５％；長石次之，體積分數平均２６．２１％；岩屑平均９．２７％；雲母（主要為白雲母）：０．５％一４．０％，平均２．０２％．岩屑
主要由變質岩屑（千枚岩、板岩、變質砂岩）、沉積岩屑（泥岩、白雲岩）及火成岩（噴發巖、隱晶岩）組成．
填隙物以自生礦物為主，體積分數在之間，平均１５．８１％，主要有綠泥石、方解石、鐵方解石、鐵白雲石、自生石英、自生長石．其中膠結
物佔主要部分，體積分數在變化，
平均１４．５％，主要由碳酸鹽礦物組成，以方解石、鐵
方解石、鐵白雲石為主，白雲石含量較少，綠泥石微
量，區域性達３．５％．雜基含量較少，以泥質為主，此外還有少量石英質，一般小於３．００％，泥質主要由綠
泥石及伊利石組成．
２孔隙型別及分布特徵
根據鑄體薄片鑑定及掃瞄電鏡分析結果，研究區長７砂岩儲層的孔隙型別主要有溶蝕粒間孔隙、
溶蝕粒內孔隙、微溶孔、殘餘粒間孔隙、微裂縫等
（圖２）．面孔率很低，一般在０．１０％一１．５５％，平均為０．６６％，其中粒間溶孔與粒內溶孔佔總孔隙的
６３％～８９％，平均達７８．８７％，微溶孔及殘餘粒間孔佔總孔隙的１１％～２６％，平均為１９．１７％．這４類孔隙平均佔到總孔隙的９８．０４％左右，是儲層的主要儲集空間．此外，在多個樣品中見有微裂縫發育．
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．．．（１）溶蝕粒間孔隙：溶蝕粒間孔隙是研究區長７
顆粒邊緣多呈鋸齒狀、港灣狀．２種溶解方式都在碎屑顆粒之間形成較多不規則的次生溶蝕孔隙（圖３
（ａ））．
（２）溶蝕粒內孔隙：研究區長７儲層溶蝕粒內孔隙多發育於長石、雲母、岩屑等易溶礦物表面．長石顆粒通常沿雙晶面或解理縫方向進行選擇性溶解，形成粒內條狀或蜂窩狀孔隙；雲母的溶蝕往往沿解理面進行，形成不規則的溶蝕孔隙；此外，分布在
顆粒間的黏土礦物，如伊利石和伊蒙混層等也發生溶蝕，形成很多不規則的微孔．溶蝕粒內孔隙是研究區長７砂岩儲層的重要孔隙型別，其孔徑一般為８～２５ ｍ．此類孔隙的連通性較差，常與溶蝕粒間孔隙伴生分布，且分布很不均勻（圖３（ｂ））．
（３）溶蝕微孔隙：研究區此類孔隙主要是以蜂窩狀的溶蝕微孔隙為主，也常見以散點狀分布的溶
蝕微孔隙（圖３（ｃ））．鑄體薄片鏡下觀察其主要分布在長石、岩屑、黏土礦物等易溶礦物表面，其孔隙直徑一般小於１０ ｍ．
（４）殘餘粒間孔隙：研究區長７砂岩儲層由於
壓實、壓溶、膠結等成岩作用較為強烈，僅殘存有少量的粒間孔隙，其孔徑多在１５～３５ ｍ之間，孔隙形狀多樣（圖３（ｄ））．綠泥石薄膜或襯邊往往伴隨
殘餘粒間孔隙生長，在一定程度上抑制石英的膠結
作用，對儲層原生孔隙有重要的保護作用 ｊ．早期
碳酸鹽膠結物的析出，改善了孔隙結構，抑制了壓實
作用，使原生粒間孔隙得到一定儲存。。．
（５）微裂縫：研究區長７儲層在多個樣品中可見微裂縫發育（圖（ｅ）、圖３（ｆ））．主要有２種裂縫形成方式：一種為發育在顆粒內部的微裂縫，本區此類裂縫數量較少．微裂縫可能是在成岩作用階段隨
著埋藏深度增加，碎屑顆粒在上覆重力作用下發生破裂而形成，也可能顆粒內原本就存在微裂縫，這種
微裂縫發育規模小，對儲層滲濾作用貢獻有限．另一
種為在構造應力作用下裂縫切割組構或沿顆粒邊緣
呈蛇曲長條狀展布，使各種型別孔隙貫通，形成較好的滲流通道 ｊ．長７儲層主要發育此類裂縫，裂縫
寬度多在１５—３０ ｍ之間，個別可達１４０ ｍ以上，
此類裂縫往往能極大地提高砂岩儲層的滲流能力．
一１０一西安石油大學學報（自然科學版）
石顆粒的壓溶作用使孔喉直徑進一步降低 ．
（２）膠結作用
研究區的膠結作用可分為矽質膠結作用、碳酸鹽膠結作用和黏土礦物膠結作用．
矽質主要是次生加大邊或孔隙充填式膠結，次生加大邊較薄，加大邊充填孔隙並堵塞喉道，另一種
是孔隙充填式膠結，石英一般以單個或集合狀充填孔隙．２種膠結型別均減小了孔隙和喉道直徑．
碳酸鹽膠結物主要有方解石、鐵方解和鐵白雲石膠結３種．以連晶式或孔隙式膠結為主要型別，碳
酸鹽礦物充填大部分粒間孔隙，使得孔隙微觀結構
變差．黏土礦物膠結物主要有伊利石、綠泥石、黏土混層等．伊利石以不規則片狀、彎曲狀及絲縷狀披蓋在
顆粒表面或填充於孔縫中．綠泥石呈孔隙襯邊或薄膜覆蓋在顆粒表面．黏土混層以片狀、蜂巢狀充填於
粒間孔隙中，或與自生礦物並存．
（３）溶蝕作用
被溶蝕組分主要有長石、岩屑及碳酸鹽，其中最主要是長石溶蝕．溶蝕作用主要表現為碎屑顆粒
（長石、岩屑）的溶蝕和填隙物（方解石、黏土礦物）
的溶蝕，以長石碎屑的溶蝕最為常見．長石、岩屑沿其解理縫、微裂縫及顆粒邊緣被溶蝕形成溶蝕粒間孔．區域性區域的長石顆粒等受溶蝕強烈，也常見區域性長石、易溶岩屑內部受溶蝕形成粒內溶孔．溶蝕作用極大地改善儲層微觀結構．
（４）交代作用
ｌｍ井區長７儲層交代作用主要表現為碳酸鹽礦物（方解石，鐵方解石及鐵白雲石）交代長石、岩屑等碎屑顆粒，也偶見方解石交代石英，以交代顆粒邊緣部位為主，在交代作用過程中原始礦物被新生
礦物所替代，引起岩石孔隙體積變化，但總體上影響
較小．３．４．３成岩演化的影響
根據黏土礦物轉化程度、
石英次生加大程度以及儲層演化中微裂縫的出現
等，綜合分析認為研究區成岩演化階段至少達到晚成岩ｂ期．長７儲層主要經歷了同生成巖階段、早成岩階段以及晚成岩階段ａ和ｂ期．
（１）同生成巖階段．沉積物尚未固結．延長組在氣候濕熱的古常溫時沉積，同生成巖階段產物直接
參與沉積結構的形成．
（２）早成岩階段ａ期．沉積物呈弱固結一半固結狀態．上覆岩層加厚，孔隙水為弱氧化一弱還原狀
態．孔隙水中一些飽和化學組分沉澱，可見薄膜狀膠結物覆蓋在顆粒表面．一般未見石英顆粒次生加大，多見早期方解石膠結及綠泥石環邊．顆粒主要為點
接觸．此階段岩石孔隙主要為原生孔隙，有少量原生
孔隙被壓實變小．
（３）早成岩階段ｂ期．壓實作用下沉積物呈固
結狀態．石英顆粒出現次生加大，多為ｉ級加大邊．
亮晶方解石大量出現並交代長石、石英、岩屑等碎屑
顆粒．碎屑顆粒接觸方式由點接觸開始發展為點一
線接觸．隨著壓實作用的進一步增強，原生粒間孔隙減少，次生孔隙開始發育．
（４）晚成岩階段ａ期．泥岩中黏土礦物脫水，酸性流體進入砂岩孔隙內．長石、岩屑等碎屑顆粒及碳酸鹽膠結物被溶解，次生孔隙大量產生．石英主要以次生加大和孔隙充填形式產出，且石英次生加大邊多為ⅱ級．長石、岩屑溶蝕孔隙被鐵方解石、鐵白雲石等碳酸鹽膠結物膠結．碎屑顆粒以點一線狀接觸為主．此階段保留部分原生孔隙，溶蝕孔隙大量發育．
（５）晚成岩階段ｂ期．泥岩中有伊利石及伊利石／蒙皂石（ｉ／ｓ）混層黏土礦物，蒙皂石比例小於１５％，高嶺石明顯減少或缺失，有的可見含鐵碳酸鹽類礦物．掃瞄電子顯微鏡下，顆粒間石英自形晶體相
互連線，岩石緻密．碎屑顆粒由點一線狀接觸到線一
凹凸接觸、凹凸一縫合線接觸．次生孔隙減少並出現裂縫．
３．５孔隙結構對產能的影響
本區長７砂岩儲層孔隙微觀結構複雜，孔隙連
通性較差，影響注水開發效果，試採井產能大都在
５—１３ｔ／ｄ，但微裂縫的發育為儲層提供了良好的滲流通道，使試採井可獲得較高產能，如微裂縫比較發
育的ｌ８９井產能為５６．５ ｔ／ｄ，微裂縫可能是影響產
能的重要因素．
４ 結論
（１）ｌｍ井區長７儲層岩性主要以灰色、灰褐色中粒質細粒、中一細粒長石砂岩為主，儲層孔隙型別
以粒間溶孔和粒內溶孔為主，有部分微溶孔、殘餘粒間孔隙、微裂縫．孔隙大小主要為中孔，大孔次之．喉
道主要為細喉和微喉．喉道型別有收縮喉道、片狀和
彎片狀喉道以及管束狀喉道．
（２）依據壓汞曲線特徵及引數可將長７儲層孔
隙結構分為４種型別，大致可與好、中、差及非儲層
耿進衛等：西峰油田ｌｍ井區長７儲層微觀孔隙結構特徵一１１一
相對應．其孔喉組合大致對應於大孔細喉、中孔細喉以及中孔微喉３種型別．
（３）孔隙結構主要受沉積、成岩作用控制，沉積相帶控制了有利微觀結構的發育部位，壓實、壓溶作用和膠結作用使原生孔隙減少，溶蝕作用產生大量次生孔隙，改善儲層微觀結構和物性．成岩演化對孔隙結構也有一定影響，隨著成岩演化的進行，原生孔隙減少、次生孔隙和微裂縫生成．
（４）中孔及大孔是長７儲層主要儲集空間，細
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喉及微喉是其基本的滲流通道．孔隙結構控制儲層滲流特徵，影響注水開發效果．微裂縫極大地提高了儲層滲流能力，這可能是本區長７儲層物性較差，但部分井能獲得較高試油產能的乙個重要原因．參考文獻：
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責任編輯：王輝
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