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鄂尔多斯盆地位于华北大陆板块,是我国陆上最为稳定的盆地之一,能源的平面分布格局从南到北来看,依次是煤炭、石油、天然气[1]
。全国的第三次资源评价显示天然气的资源量为10.7×1012m 3,截至2012年鄂尔多斯盆地累计探明储量占全国总储量的50.00%左右。自20世纪50年代以来,在多个地区及层系发现了天然气[2]
。鄂尔多斯盆地的古生界天
然气在最近几年的勘探进度不断取得突破性进展,如榆林气田是在二叠系山西组发现的,苏里格气田和乌审旗气田都是在二叠系石盒子组发现的[3]。研究表明,该盆地上古生界的砂岩应属于低孔、低渗储层。通常,类型较好的储集岩为砾级、粗粒级、中粒石英砂岩以及粗粒岩屑石英砂岩等[4]
。近年来,延长石油集团在鄂尔多斯盆地延安气田(见图1)天然气勘探开发研究中获得重大突破。研究区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中东部,研究范围主要包括延安宝塔区、延川、延长、子长等县区,面积约19580km 2
。研究区及周边已钻探井1000余口。
图1 研究区位置构造示意
1  储层岩石学特征1.1  砂岩的分类
研究区本溪组砂岩的分类见图2~3。从图2~3可以看出:石英砂岩是本溪组本2段砂岩的主要类型,岩屑质石英砂
岩次之,岩屑砂岩和长石质石英砂岩的含量极少;本1气层段砂岩类型与本2段相似,主要为石英砂岩,其次为岩屑质石英砂岩。另外可见少量的岩屑砂岩,长石质石英砂岩在本1段岩石薄片中没有观察到。
1.2  碎屑颗粒矿物组分特征
根据统计分析结果显示,研究区本溪组砂岩储层碎屑成分主要为石英,含量在70.11%~90.11%之间,平均含量为77.32%,局部可高至96.11%;岩屑含量次之,一般为2.11%~10.11%,平均含量7.33%;长石的含量极少,大多数岩石中不见长石,平均仅1.92%。岩屑组分以变质岩岩屑为主,火成岩岩屑次之,燧石与云母的含量都很少(见表1)。
表1 鄂尔多斯盆地延安气田本溪组砂岩岩屑含量  %
砂岩岩屑含量数值变质岩岩屑85.1火成岩岩屑  5.2沉积岩岩屑  2.1云母0.5燧石
0.72
1.3  填隙物的组分特征
本溪组岩石在本区的填隙物的组成成分主要为胶结物和杂基。填隙物的含量最高可达34.00%,最低4.00%,平均16.40%,可以看出,虽然填隙物总体含量并不是很高,但范围变化较大,本溪组胶结物含量明显大于杂基含量。胶结物
鄂尔多斯盆地延安气田石炭系本溪组储层特征
张翔1,2 王义2 杜武军2 刘飞飞2 王鑫2 杨勇2
1.西安石油大学地球科学与工程学院 陕西 西安 710065
2.陕西延长石油(集团)有限责任公司油气勘探公司天然气勘探开发部 陕西 延安 716000
摘要:对研究区本溪组岩性、物性等特征研究发现石英是研究区本溪组储层的砂岩碎屑的主要成分,岩屑次之,长石极少;填隙物在研究区本溪组的含量最高值可达到34.00%,最低值仅仅为4.00%,平均值则为16.40%。胶结物在研究区本溪组的含量明显大于杂基含量。
关键词:本溪组 砂岩 孔隙度 渗透率
Gas reservoir characteristics of carboniferous Benxi formation at Yan’an gas field,Ordos Basin
Zhang Xiang 1,2,Wang Yi 2,Du Wujun 2,Liu Feifei 2,Wang Xin 2,Yang Yong 2
School of Earth Science and Engineering ,Xi ’an Shiyou University ,Xi ’an 710065,China
Abstract:The features of Benxi formation such as lithology,physical property is investigated in this paper,the results show that quartz is the main components of the reservoir sandstone detritus in this area,cutting follows and few feldspar;filler content in this area can reach 34.00%,while the lowest only 4.00%,the average is 16.40%.The content of cement in the area is significantly more than that of impurities.
Keywords:Benxi formation;sandstone;porosity;permeability
分三角图
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占14.60%,杂基占1.80%。胶结物中主要为高岭石,其含量平均为3.41%,硅质和方解石次之,其含量分别为2.11%和1.98%。杂基主要是粘土和绿泥石,其中粘土占主要部分,含量为1.70%。
1.4  结构特征
本溪组砂岩致密,其碎屑颗粒的粒径最大可达12.00 mm,最小为0.20mm,因此,其变化范围较大,但主要分布在0.20mm到1.50mm之间,主要为中~粗砂岩,细砂岩和砾岩含量较少。有较高成分成熟度和结构成熟度,以次棱角~次圆为主,分选中等~好。颗粒之间多为镶嵌接触或凹凸接触,以颗粒支撑为主,偶见少量的杂基、基底支撑。孔隙式胶结和再生~孔隙式胶结是本区主要的胶结类型。从本溪组砂岩上述的这些结构特征可以看出,本组砂岩沉积时期水动力条件较强。
2  储层孔隙结构特征
根据研究区本溪组岩心铸体薄片、电镜扫描和阴极发光等实验手段,储层砂岩孔隙按成因分为原生孔隙和次生孔隙。
2.1  原生孔隙
残余粒间孔(粒间孔)主要有两种:一是碎屑颗粒被绿泥石、伊利石薄膜包裹后剩余的原生粒间孔隙,形状不规则,孔径通常大于50μm;另一个是石英加大边或自形石英晶体,呈几何、三角形或多边形,对孔壁直,孔径为60μm 以上,在总孔隙中所占比例较高。
微孔隙:研究区储层中最常见的微孔隙主要是基质内微孔隙和黏土矿物重结晶间隙。体积小,分布不均匀,连通性差,经过压实改造后,多数会消失,细砂岩只有在粘土含量高的地方残留小部分。
2.2  次生孔隙
由于研究区本溪组储层埋藏都比较深,压实作用和后期成岩作用很强烈,原生孔隙基本上消失,仅极个别粒间孔。
2.3  孔隙组合类型
研究区本溪组的孔隙类型主要有残余粒间孔、微孔隙、粒间溶孔、格架颗粒内溶孔、微裂缝五种,并且构成了五种孔隙组合类型:粒间孔+晶间孔,溶孔+晶间孔,溶孔+微孔型,粒间孔+溶孔型,复合型等。
2.4  孔隙结构参数分布
研究区本溪组毛管压力参数统计分析(见表2)表明,储
层孔隙结构非均质性不是很强。其结构的特点为“窄孔喉、分选不好、排驱压力较高和主要喉道贡献小”。
表2 毛管压力测定孔隙结构参数统计
项  目平均值最小值排驱压力/MPa 0.270.08中值压力/MPa    1.450.36分选系数  3.27  2.60均值系数10.259.16偏态系数0.380.15中值半径/μm 0.890.51最大进汞饱和度,%77.6468.68最大退汞饱和度,%
54.70
42.15
3  储层物性特
研究区本2段储层孔隙度最小值为1.49%,最高值为12.79%,平均孔隙度为6.12%,绝大多数集中在2.00%~8.00%;渗透率的最小值为0.12μm 2,最高值为2.31×10-3μm 2,平均渗透率为0.44×10-3μm 2,大多数集中在0.12~1.02×10-3μm 2。本1段储层孔隙度最小为0.53%,最高为12.61%,平均孔隙度为6.00%,绝大多数集中在4.00%~8.00%,渗透率最小为0.12×10-3μm 2,最高为1.7×10-3μm 2,平
均渗透率为0.25×10-3μm 2,大多数集中在0.5×10-3μm 2以下(见图4~5)。砂岩总体物性属特低孔、特低渗储层。
4  结论
1)研究区本2段主要为石英砂岩,岩屑质石英砂岩次之,岩屑砂岩和长石质石英砂岩的含量极少;本1气层段砂岩类型与本2段相似。
2)填隙物含量最高可达34.00%,最低仅为4.00%,平均为16.40%,本溪组胶结物含量明显大于杂基含量。
3)砂岩总体物性属特低孔、特低渗储层。
参考文献石英砂岩
[1]付金华,魏新善,任军峰,等.鄂尔多斯盆地天然气勘探形势与发展前景[J].石油学报,2006(6):2-4.
[2]王道富,杨华,付金华.鄂尔多斯盆地天然气勘探开发战略研讨[J].天然气工业,2005,25(4):1-4.
[3]杨华,付金华,魏新善.鄂尔多斯盆地天然气成藏特征[J].天然气工业,2005,25(4):5-8.
[4]杨超,任来义,贺永红,等.鄂尔多斯盆地东部地区山西组山1段储层地质特征[J].石油地质与工程,2012(4):28-29.
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图4  本2砂岩储层岩心分析孔隙度、渗透率直方图图5  本1砂岩储层岩心分析孔隙度、渗透率直方图