矿物岩石地球化学通报 ・研究成果・ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ，Ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．５，Ｓｅｐ．，２０１７ 苏里格气田东区盒８段一山１段一山２段储集层 致密化差异性及影响因素研究 王猛 ，唐洪明 ，卢浩 ，李林泽 ，王家敏 ，赵峰 ，郭红光 ，杨勇４ １．西南石油大学地球科学与技术学院，油气藏地质及工程国家重点实验室，成都６１０５００；２．中国石油集团 西部钻探工程有限公司苏里格气田项目经理部，内蒙古鄂尔多斯０１７３００；３．中国石油集团测井有限公司 长庆事业部，西安７１００２１；４．中国石油集团长庆油田长北作业分公司，西安７１００２１ 摘 要：苏里格气田东区具有多层系含气特征，其中盒８段、山１段、山２段是该区主力产层，都呈现出低孔一特低孔，特低渗一 超低渗这一典型致密储集层特征，由于差异性致密化，三层段的物性参数、孔隙结构等表现出较大的差异。综合应用岩石铸 体薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性、ｘ射线衍射、流体包裹体测温、成岩演化序列重建，以及多元回归分析等方法，对三层 段的储集层特征、成岩作用、成岩演化序列及储集层致密化影响因素进行了定性、定量评价。结果表明，三层段储集层砂岩主 要为富岩屑砂岩，经历的成岩演化序列具有一定相似性，孔隙演化与各段强度差异较大的成岩作用密切相关；储集层致密化 时间盒８段为中成岩Ａ期末，山ｌ段为中成岩Ｂ期初，山２段为中成岩Ｂ期中期；定量分析了影响孔隙度和渗透率对各段物 性的影响程度，并以此结果指导优选勘探区带。 关 键 词：影响因素；致密化；成岩序列；苏里格气田东区；鄂尔多斯盆地 中图分类号：ＴＥ１２２．２ 文章编号：１００７・２８０２（２０１７）０５—０８５５—１２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—２８０２．２０１７．０５．０１５ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓａｎｄｓｔｏｎｅ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅ ８，Ｓｈａｎ １，ａｎｄ Ｓｈａｎ ２ Ｍｅｍｂｅｒｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ，Ｏｒｄｏｓ Ｂａｓｉｎ ＷＡＮＧ Ｍｅｎｇ ，ＴＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｍｉｎｇ ，ＬＵ Ｈａｏ ，ＬＩ Ｌｉｎ－ｚｅ ， ＷＡＮＧ Ｊｉａ－ｍｉｎ’，ＺＨＡＯ Ｆｅｎｇ ，ＧＵＯ Ｈｏｎｇ－ｇｕａｎｇ ，ＹＡＮＧ Ｙｏｎｇ １．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０５００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｘｉｂｕ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，ＣＮＰＣ，Ｏｒｄｏｓ，Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ，Ｅ＇ｅｒｄｕｏｓｉ ０１７３００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐｅｔｒｏ Ｃｈｉｎａ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ；４．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｉｆｅｌｄ Ｃｈａｎｇｂｅｉ Ｏｐｃｒａｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ ｈａｓ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ ｏｆ ｇａｓ—ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒａｔａ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅ ８，Ｓｈａｎ １ ａｎｄ Ｓｈａｈ ２ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｓｔｒａｔａ．Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｌｏｗ ｔｏ ｕｌｔｒａ－ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ ｔｏ ｅｘｔｒａ—ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．Ｄｕｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ｈａｖｅ ｖａｒｉａｂｔｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ ｐｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ／ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ，ｄｉａｇｅｎｅｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｌｉｃｅ，ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｍｅｒｃｕｒｙ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｆｌｕｉｄ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｒｅ ｌｉｔｈｉｃ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｗｉｔｈ ａｂｕｎｄａｎｔ ｌｉｔｈｉｃ ｆｒａｇｍｅｎｔ，Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅｓｅ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｈａｄ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ ｓｉｍｉｌａｒ ｄｉａｇｅｎｅｔｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ．Ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍｅｍｂｅｒ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｔｈｅ Ｈｅ ８， Ｓｈａｈ １ ａｎｄ Ｓｈａｎ ２ ｍｅｍｂｅｒｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉａｇｅｎｅｔｉｃ Ａ ｓｔａｇｅ，ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉａｇｅ— ｎｅｔｉｃ Ｂ ｓｔａｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ｄｉａｇｅｎｅｔｉｃ Ｂ ｓｔａｇｅ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｌｓｏ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ 收稿日期：２０１６－０８－２９收到，２０１７－０５—３１改回 基金项目：国家自然科学基金重点项目（５１５３４００６，５１６７４２１１） 第一作者简介：王猛（１９８８一），男，博士，研究方向：非常规油气地质、油气田开发地质．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｍｅｎｇ—ｓｗｐｕ＠１２６．ｃｏｍ 通讯作者简介：唐洪明（１９６６一），男，教授，研究方向：油气层保护和储集层微观分析等．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｗｐｉｔｈｍ＠ｖｉｐ．１６３．ｃｏｒｎ ８５６ 王猛等：苏里格气田东区盒８段－山１段一山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｍｂｅｒ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｃｈｉｅｖｅ— ｍｅｎｔｓ ｃｏｕｌｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｎｅｗ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｒｅａｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ；ｄｅｎｓｉｉｃａｔｉｏｎ；ｄｉａｇｅｎｅｔｉｃ ｅｖｏｌｕｔｉｆｏｎ；ｔｈｅ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ；Ｏｒｄｏｓ Ｂａｓｉｎ 苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北 侧，其东区勘探面积约１１ ０００ ｋｍ （图１），气田分布 受南北条状展布的上古生界河流、三角洲相砂体控 制（丁磊，２００９），为一大面积分布的砂岩岩性气藏。 气藏地质条件非常复杂，具有低孔隙度、低渗透率、 低气藏压力、低丰度的特征（唐俊伟等，２００６）。研 究区发育二叠系石盒子组、山西组、本溪组及奥陶 系马家沟组多个含油气层段，其中石盒子组盒８段、 山西组山１段和山２段是主要产层（黎菁，２０１２）。 成岩作用对砂岩储集层的演化及孔隙改造有极大 影响（张富贵等，２０１０）。王京等（２００６）、姚泾利等 （２０１１）、孙海涛等（２０１１）、杨仁超等（２０１２）、罗静兰 等（２０１４）、郑庆华和柳益群（２０１５）、陈大友等 （２０１５）在溶蚀孑Ｌ隙形成、绿泥石对孑Ｌ隙影响、砂岩 成岩作用、岩石学组成对成岩演化的影响、成岩相 等方面对鄂尔多斯盆地致密砂岩储集层做了大量 研究，一定程度上揭示了储集层致密化的影响因素 与致密化机理，但对于盒８段、山１段和山２段储集 层研究较少，且多数学者将几个层段作为一个整体 进行研究，没有分层段研究。而实际工作中，三层 段的储集层砂岩在物质组成、孔隙结构、成岩作用 类型及强度、成岩演化序列，以及储集层致密化影 响因素及强度等方面均存在较大差异，这些差异导 致了三层段储集层的差异致密化。本研究通过分 析三层段储集层的物质组成、成岩作用强度、孔隙 演化、致密化影响因素，系统对比分析了它们的差 异及其产生这些差异的机理，并进行了定量评价。 研究成果系统认识主力产层特征、对比优势层段， 对勘探区带优选具有重要的理论意义和实际意义， 尤其是对天然气低成本高效率的勘探开发更具有 实际指导价值。 １ 储集层岩石学特征差异分析 砂岩的物质成分及其在成岩演化过程中经历 的物理、化学变化，将影响成岩产物的类型及其分 布特征（罗静兰等，２０１４），物质组成是导致成岩作 用差异的主要因素（裘怿楠等，１９９７）。对研究区盒 ８段、山１段和山２段三层段的１０５１块砂岩铸体薄 片的观察统计（图２）表明：三层段岩石类型均以岩 屑砂岩为主，山１段含量最高，为８３．９８％；其次为 岩屑石英砂岩，山２段最高，为３０．５０％，山１段最 断裂圈 赫回嗍回地名 图ｌ苏里格气田东区构造位置图 Ｆｉｇ．１ Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍａｐ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｕｎｉｔｓ ｉｎ ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 石英／％ Ｉ ＩＩ ＩⅡ Ⅳ Ｖ Ⅵ Ⅶ 长石／％ ７５ ５Ｏ ２５ 岩屑＋云母／％ ●盒８段 ●山１段 山２段 图２苏里格气田东区岩石类型三角图 Ｆｉｇ．２ Ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｆｒｏｍ ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ 低，仅为１１．６９％；长石岩屑砂岩在三层段中的含量 均不超过５％，反映整体长石含量偏低；石英砂岩仅 在盒８段与山２段可见，山２段含量可达１４．３７％。 矿物岩石地球化学通报２０１７，３６（５） 三层段的岩性及物质组成的差异，主要受控于沉积 相类型（黎菁，２０１２）。虽然岩石类型有差异，但三 层段的矿物组成具有相似性，碎屑成分均以石英为 主，其次为岩屑和长石。岩屑组分以硬质岩屑（砂 岩屑、花岗岩屑、碳酸盐岩屑、白云母石英片岩屑、 多晶石英岩屑和石英岩屑）为主，其质量分数平均 为２３．５％，软质岩屑（泥岩屑、粉砂岩屑、板岩屑、片 岩岩屑和千枚岩屑）质量分数约为６．５％。各类岩 屑中变质岩岩屑最高，平均占比１４．５％。填隙物为 杂基和胶结物。砂岩的主要粒径为０．２～０．８５ ｍｍ， 占样品总数的７５．５％，以细粒．中粒为主，砂岩结构 磨圆度以次棱角．次圆状为主，分选中等，颗粒以线 接触为主，表现为强压实，胶结类型多为接触、接触一 压嵌式，成分成熟度（石英／长石＋岩屑）均值为３．１， 为中等成熟，结构成熟度为中．高等。 ２ 储集层结构特征差异 ２．１物性特征 对研究区三层段的８５口取心井的２５０３块岩心 的物性进行了统计分析（表１），结果表明：①孔隙 度分布：盒８段为０．５１％一２２．９８％（均值为 ． ９．０６％），山１段为０．２７％一１５．５４％（均值为 ９．１２％），山２段为０．４２％～１３．７１％（均值６．８２％）； ②渗透率分布：三层段各层段均值均小于１×１０ Ｉｘｍ ，最低值为０．００４×１０～ ｍ ，其中盒８段最高 （１６３．５７ｘ １０一 ｍ ），可能与局部存在高孔层段有 关，其余两个层段最高值均小于５×１０一 ｍ ；③孔 渗相关性研究显示，山１段相关系数最大 （０．６４８９），其次为盒８段。总体判断山１段物性条 件最好，其次为盒８段，山２段最差。依据油气储集 层评价方法行业标准（ＳＹ／Ｔ ６２８５．２０１１），判断三层 段均为低孔－特低孔、特低渗．超低渗储集层。 表１ 苏里格气田东区储集层物性参数统计表 Ｔａｂｌｅ １ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 层段 ８５７ ２．２孔隙类型 显微观察可见，盒８、山１、山２储集层孔隙以岩 屑溶孔、晶间孔为主（图３ａ、３ｂ、３ｅ、３ｊ、３ｋ、３１），盒８ 段孔隙发育程度略好于山１段、山２段（黎菁， ２０１２）；喉道类型以片状、弯片状为主。 ２．３孔隙结构 对比三层段砂岩的压汞分析参数（表２）可知： ①孑Ｌ隙度：为１．８％～１５．１％，渗透率一般小于１０× １０～ ｍ ，盒８段与山２段有部分样品出现异常高 渗；②排驱压力：均值为０．８～１．４８ ＭＰａ，中值压力 均值为７．２～１５．０４ ＭＰａ，总体上有盒８段＞山１段＞ 山２段；③中值喉道半径：山２段均值最高，为 １．８５ ｍ，不考虑３个原生孑Ｌ隙发育程度高样品的 影响，其余样品中值喉道半径均值也达０．２４７ ｍ， 山１段与盒８段中值喉道半径都小于１．５ ｉｘｍ，均值 相差不大；④进汞饱和度：最低为１．０２％，最高为 ９４．８％，均值为６５．８１％一７０．０３％，总体上最大进汞 饱和度有：盒８段＜山１段＜山２段。退汞效率山１ 段最高，其次为盒８段，山２段退汞效率最大值、均 值均最低，孔隙与喉道尺寸均一性差。总之，三层 段储集层空间整体上具有高排驱压力，高中值压 力，细歪度，小．特小孔道的特征（图４），孔隙结构参 数山１段好于山２段和盒８段。 ３ 储集层砂岩成岩作用差异评价 分析显示，３个研究层段储集层砂岩均经历了 压实、压溶、胶结、交代及溶蚀多种成岩作用。 ３．１压实作用 强烈的压实作用会导致储集层物性遭受破坏 （谢武仁，２００８），且压实作用对储集层性质的影响 是绝对的、永恒的（张莉等，２００５）。砂岩铸体薄片 观察统计显示（图５）：研究区三层段砂岩颗粒接触 方式主要为线接触、线一凹凸接触，反映了普遍较强 的压实，分析样品中线接触比例盒８段最高，其次为 山１段，山２段线接触比例在三层段最低，随着埋藏 深度的加深，受上覆地层压力的增加，砂岩颗粒呈 现出线一凹凸接触，山２段砂岩中线－凹凸接触比例 最高，接近５０％，其次为山１段，由于盒８段埋藏相 对较浅，砂岩颗粒线．凹凸接触比例不超过３０％。 对ＳＤ２４－５５井三层段的砂岩进行对比，随着深 度增加，压实强度呈现出明显的加强，盒８段岩石颗 粒多呈点一线、线接触，常见云母、片岩等片状矿物及 软质岩屑受压实后轻微的塑性变形、褶皱，极少见 塑性矿物破碎（图３ｃ），山１段岩石颗粒呈线、线．凹 ８５８ 王猛等：苏里格气田东区盒８段一山１段一山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 （ａ）长石、岩屑溶孔发育，长石高岭石化后高岭石晶间孔发育，石英次生加大强烈，Ｚ２３井，３０６５．４７ ｍ，盒８段，铸体薄片单偏光；（ｂ）粒间 Ｌ、黏 土矿物晶间孔、长石溶孔发育，自生石英胶结强烈，Ｚ２４井，３００１．２９ｍ．山２段。铸体薄片单偏光；（ｃ）千枚岩岩屑受压实后翅性变形，ＳＤ２４－５５ 井，２７９２．２２ｍ，盒８段，铸体薄片正交偏光；（ｄ）颗粒线、线一凹凸接触，斜长石遭受压实破碎，双晶错断．苏东２４—５５井．３０３２．５９ ｍ，山２段，铸 体薄片正交偏光；（ｅ）石英、长石颗粒表面发育绿泥石环边胶结，粒间孔发育，孔隙中见晶型完整的自生石英微晶，Ｔ２９井，２８８５．７２ ｍ，盒８段， 扫描电镜；（ｆ）方解石连晶胶结发育，砂岩致密，ＳＤ２４－５５井，２９７８．Ｏｌ ｍ，山１段，铸体薄片正交偏光；（ｇ）方解石嵌晶胶结粒间孔隙，茜素红．铁 染色呈紫红色，Ｚ２４井，３００９．７ １１１，山２段，铸体薄片单偏光；（ｈ）集合状高岭石与片状伊利石共生充填孔隙，ＳＤ３５－５７井，２９３１．６３ ｍ，盒８ 段，扫描电镜；（ｉ）长石溶蚀形成粒内孔隙，溶蚀过程中形成的高岭石充填孔隙，同时伴生了伊利石与自生微晶石英，Ｚ２８井，３１５５．４４ ｎｌ，山１ 段，扫描电镜；（ｊ）绿泥石呈颗粒包膜或栉壳状生长，原生孔隙发育较好，粒间孔隙中发育自生微晶石英，Ｙ１４９井，３０５４．４２ ｍ，山２段，扫描电 镜；（ｋ）长石溶蚀后形成的高岭石，晶间 Ｌ发育，ＺＩＯ井，３１０８．９２ ｍ，盒８段，铸体薄片单偏光；（１）砂岩岩屑溶蚀后形成粒内溶 Ｌ，Ｔ２２井， ２８７３．４４ｍ，山２段，铸体薄片单偏光 图３苏里格气田东区储集层砂岩孔隙与成岩微观特征 Ｆｉｇ．３ Ｐｈｏｔｏｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ ｓｈｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 凸接触，常见云母、片岩、板岩等片状矿物及软质岩 变形，偶见硬质矿物、岩屑破碎，山２段压实强度更 大，塑性矿物、岩屑压实后变形强烈，硬质矿物中的 屑受压实后发生强烈的塑性变形，甚至破碎、错断 矿物岩石地球化学通报２０１７，３６（５） ８５９ 表２苏里格气田东区各层段砂岩压汞参数统计表 Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｅｒｃｕｒｙ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 注： ：孔隙度；Ｋ：渗透率；Ｐ ５０：中值压力；Ｒ５０：中值半径；Ｐｄ：排驱压力；Ｓ…：最大进汞饱和度；Ｗ。：退汞效率； ：均值系数；Ｃ：变异 系数；ｎ：样品个数。 （ａ）统２２井，盒８段，２８６１．３８ ｍ；（ｂ）召１０井，山１段，３１０８．９２ ｍ；（ｃ）苏东２４—５５井，山２段，３０３２．５９ ｍ 图４苏里格气田东区各层段典型压汞曲线示意图 Ｆｉｇ．４ Ｔｙｐｉｃａｌ ｍｅｒｃｕｒｙ—ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 口取心井的铸体薄片观察、统计，得知各层段硅质 胶结发育的样品占到了总样品数的１／３，硅质胶结 物以石英次生加大边与自生石英两种形式存在，主 丑 Ⅱ置 要造成粒问孔隙堵塞（Ｋｈｉｄｉｒ ｅｔ ａ１．，２０１０；Ｔａｙｌｏｒ ｅｔ ａ１．，２０１０）。根据统计的相对含量，硅质胶结物主要 为石英次生加大。石英次生加大边山２段含量最 高，一般为０．５％～９．０％，均值为２．８６％，其次为盒８ 段，含量为０．１５％一８％，均值为２．２３％，山１段含量 颗粒接触方式 较盒８段略低，均值为２．１３％。自生石英含量同样 为山２段最高，均值达１．１４％，盒８段平均含量 ０．８１％，山１段平均含量为０．５％（表３）。 图５砂岩颗粒接触方式直方图 Ｆｉｇ．５ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｃｏｎｔａｃｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ 显微镜及扫描电镜观察发现，石英次生加大边 石英、长石及部分岩屑由于受到强烈的压实，多发 生局部或整体破碎，其中长石的破碎最为明显，多 呈现出颗粒破碎后发生破碎颗粒间的相对错位，受 宽为０．０２—０．０８ ｍｍ，可见Ｉ一Ⅱ期加大，主要发生在 无杂基胶结的若干碎屑石英聚集处，石英颗粒含量 越多、碎屑粒径越大，石英加大越强烈（图４ａ、４ｅ）； 颗粒破碎影响双晶纹显示出错断现象（图３ｄ）。 ３．２胶结作用 自生石英，表现为自形、半自形或他形微晶石英，微 晶颗粒粒径一般分布在０．０３—０．４５ ｍｍ，呈全充填 研究层段储集层砂岩的主要胶结物为硅质、钙 质胶结物，少见黏土矿物和硫化物。 或半充填于石英次生加大后的残余粒间孔或绿泥 石衬边胶结的残余粒间孔隙中（图３ｂ、３ｅ），部分长 石溶蚀孔中也可见（图３ｉ）。 ３．２．１ 硅质胶结作用 硅质胶结物是三层段储集 层中最常见的胶结物之一，亦是储集层物性变差的 ３．２．２碳酸盐胶结作用 碳酸岩胶结物主要类型 为方解石、白云石以及菱铁矿，含量在部分样品中 原因之一（陶艳忠等，２０１４）。通过对研究区内８５ ８６０ 王猛等：苏里格气田东区盒８段一山１段－山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 表３苏里格气田东区各层段砂岩硅质胶结物含量统计表 Ｔａｂｌｅ ３ Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｉｌｉｃｅｏｕｓ ｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 超过硅质胶结物的含量，方解石发育的样品比例较 高，一般为０．２％～３７．５％，均值山１段最高，为 ５．２１％，方解石多呈嵌晶胶结于颗粒间，经统计其含 量大于１８％时，主要呈连晶胶结，此时会造成孑Ｌ隙 与喉道完全堵塞（图３ｆ）。不同时期的方解石产状 不同，早期无铁方解石胶结物主要以细粉晶状充填 于孔隙或局部连晶状产出，胶结强烈时，可以使岩 石在成岩早期就发生致密化，成为非有效储集层。 晚期铁方解石多呈斑块状胶结孔隙，并交代碎屑颗 粒、杂基及早期胶结物（图３ｇ）。 白云石在三层段的含量一般为０．１％～５％，平 均含量不超过０．５％，因此对于储集层致密化影响 较小。菱铁矿在三层段的含量一般不超过３％，平 均含量为０．０２％～０．０７％，对于储集层致密的影响 不大（表４）。 表４苏里格气田东区各层段砂岩碳酸盐胶结物含量统计表 Ｔａｂｌｅ ４ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ ｆｒｏｍ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ ３．２．３黏土矿物胶结作用 研究区作为胶结作用 的黏土矿物主要有伊利石、绿泥石、高岭石以及伊／ 蒙混层矿物，为定量分析各类黏土矿物含量，对三 层段的部分样品采取沉降法抽提（＜１０ ｍ）储集层 岩石中的泥质，抽提结果显示三层段的黏土矿物绝 对含量为０．７９％～１５．７９％，其中盒８段平均为 ４．８８％，山１段平均为３．２６％，山２段平均 为２．３６％。 对选取的７５个样品进行ｘ衍射分析（表５）， 结果表明：盒８段储集层伊利石平均含量１６．０２％， 伊／蒙混层５．１７％，高岭石平均含量５８．５７％，绿泥 石平均含量２０．２５％；山１段伊利石平均含量 １５．７６％，伊／蒙混层４．８１％，高岭石平均含量 ６１．０９％，绿泥石平均含量１８．３５％；山２段伊利石 平均含量１６．８８％，伊／蒙混层５．６１％，高岭石平均 含量５９．５７％，绿泥石平均含量１７．９５％。整体上黏 土矿物以高岭石和绿泥石为主，其次为伊利石和 伊／蒙混层。由于黏土矿物的绝对含量存在差异， 因此各类黏土矿物的绝对含量也表现出盒８段＞山 １段＞山２段。 片状、丝缕状伊利石（图３ ｈ、３ｉ）、书页状、蠕虫 装高岭石（图３ ｈ、３ｉ、３ｋ）的存在，堵塞了孔隙喉道， 降低了储集层渗透率，是研究区储集层渗透率低的 原因之一。 绿泥石胶结物形成颗粒包壳，在扫描电镜下呈 叶片状垂直于颗粒生长（图３ｅ、３ｊ），绿泥石环边厚 一般为３～５ ｍ。ｘ射线衍射结果显示，各段砂岩 黏土矿物中绿泥石胶结物的相对含量为０％～ ３３．４％，绝对含量不超过５％，研究区绿泥石发育的 砂岩，原生孔隙发育，这对于储集层发育具有建设 性意义，这种现象与多数学者认为绿泥石黏土能够 保护砂岩孔隙的观点一致（Ｂｌｏｃｈ ｅｔ ａ１．，２００２；Ｈｉｌｌｉｅｒ ｅｔ ａ１．，１９９６），仅通过绿泥石含量与孔渗关系得出这 一结论，依据不够充分，姚泾利等（２０１１）研究认为 绿泥石黏土膜保护砂岩孔隙的能力是有限的，而物 性较好的砂岩主要受由其本身的岩石学特征控制， 本研究更倾向于后者的观点，将在后文对储集层孔 渗发育主控因素进行综合定量分析。 ３．３ 溶蚀作用 溶蚀作用促进了次生孔隙的形成（郝乐伟等， ２０１１；黄洁等，２００７），对改善储集层物性起到积极 作用。三层段溶蚀作用主要表现为长石及岩屑的 溶蚀，形成了长石粒内溶孔（图３ｉ、３ｋ）、岩屑粒内溶 孔（图３１）与粒间扩溶孔，由于长石的溶蚀大多伴生 高岭石的形成，高岭石晶间孔也成为了溶蚀作用形 成的一种特有的次生孔隙（图３ｉ、３ｋ）。三层段的溶 蚀孔面孔率一般为０．５％～７．５％，均值小于２％，其 矿物岩石地球化学通报２０１７，３６（５） ８６１ 表５ 苏里格气田东区各层段砂岩ｘ射线衍射黏土矿物含量统计表 Ｔａｂｌｅ ５ Ｃｌａｙ ｍｉｎｅｒａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ ＳｕＨｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 中山２段溶蚀作用最强，其次为盒８段，山１段溶蚀 胶结物体积通过薄片样品的面胶结物含量进 作用形成的孔隙最少。 行镜下鉴定后，做近似替代。结果表明，三层段的 溶蚀作用形成机制主要为烃源岩中有机质在 胶结物含量一般为０．５％～３８％，砂岩胶结率为 中成岩成熟期的去羟基作用，所产生的ＣＯ。和有机 ７．７５％一９７．０４％，其中盒８段最高，均值为６４．２７％， 酸进入砂岩储集层后，使地层水变为酸性（罗孝俊 属中．强胶结（张一伟等，１９９７），胶结作用导致的孔 和杨卫东，２００１；李汶国等，２００５），导致砂岩中的长 隙度绝对损失均值为１３．８６％；其次为山１段、山２ 石和岩屑中的易溶组分溶解而形成孔隙（戴朝成 段，其胶结率均值为５８．９３％～２８．７２％，属中等胶结 等，２０１１）。 （张一伟等，１９９７）。上述分析表明，不同强度的胶 ３．４成岩作用综合定量评价 结作用是三层段压实作用后进一步差异致密的重 在成岩差异分析基础上，用压实率、胶结率、溶 要原因。 蚀率（郑浚茂和庞明，１９８９）来定量评价各成岩作用 溶蚀孑Ｌ的体积通过对样品的铸体薄片进行观 的强度： 察统计，由溶蚀孔面孑Ｌ率替代。溶蚀率表示了溶蚀 压实率＝（原始粒间孔体积．粒间体积）×１００％／ 作用对孔隙的贡献程度。统计结果显示，溶蚀率一 原始孔隙体积，其中粒间体积＝粒间孑Ｌ体积＋胶结物 般为０～９１．７４％，均值山２段最高，１７．７８％，溶蚀作 体积 用增加孔隙度绝对值平均１．５６％，其次为盒８段，平 胶结率＝胶结物体积×１００％／（胶结物体积＋原 均溶蚀率６．３６％，平均孔隙度增加绝对值０．７３％， 始粒间孔体积） 山１段平均溶蚀率４．６８％，平均孔隙度增加绝对值 溶蚀率＝溶蚀孔体积×１００％／总孔隙体积 ０．４％（表６）。三层段都属于弱溶蚀（张一伟等， 原始孔隙度根据Ｂｅａｒｄ等提出的砂岩原始孔隙 １９９７），相比而言盒８段的溶蚀相对较强。溶蚀作用 度的计算公式： 。＝２０．９１＋２２．９０／Ｓ。（其中， 。为 作为改善储集层孔渗性质的重要成岩作用，对三层 砂岩原始孔隙度，ｓ 为特拉斯科分选系数），计算得 段物性的建设性意义较弱，弱溶蚀也是储集层致密 到三层段砂岩原始孔隙度为３５％～３９．２５％。粒间 化的一个重要影响因素。 孔体积用镜下观察到的粒间孔的面孔率表示，胶结 物含量也用镜下观察到的胶结物含量表示。 ４ 成岩阶段划分及孔隙演化 依据上述公式计算得到了研究区３Ｏ口取心井 成岩作用类型与次生矿物形成顺序分析可知， 的５２５块岩心的压实率为３．６４％一９１．３７％，其中山 三层段砂岩成岩演化序列具有一定共性，总体上成 ２段均值最高，为５６．３％，属中．强压实，压实损失孔 岩事件出现的顺序为：压实、压溶作用、早期黄铁 隙度绝对值平均为２１．４２％；其次为山ｌ段和盒８ 矿、菱铁矿胶结、早期绿泥石胶结、早期溶蚀、硅质 段，均值为４０．５３％一４６．６７％，属中等压实（张一伟 胶结、早期钙质胶结、后期溶蚀、后期硅质胶结、黏 等，１９９７）。不同强度的压实作用是三层段在经历 土矿物胶结、晚期钙质胶结。各层段具体的演化过 早期压实后原始孔隙度差异性损失的一个重要原 程在强度与成岩时期上有差别。 因，且随着埋藏深度增加、软质岩屑含量增多以及 为明确主要成岩作用时期，在三层段中选取了 粒度变细，压实率表现为增大趋势，储集层孔隙度 石英加大、自生石英发育的样品进行包裹体均一测 降低。 温，得到包裹体均一温度为８Ｏ一１７０℃，各段均呈双 ８６２ 王猛等：苏里格气田东区盒８段－山１段－山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 表６苏里格气田东区各层段砂岩成岩作用定量评价统计表 Ｔａｂｌｅ ６ Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ 峰分布（图６），连续的均一温度分布表明，研究区天 然气的成藏是一个连续的过程（卢焕章等，２００４）， 双峰分布反映了研究区曾发生过两期天然气充注。 盒８段第１期包裹体温度范围为８０～１２０ｃＣ，主峰 １１０～１２０￣Ｃ，第２期包裹体温度范围为１２０～１７０￣Ｃ， 主峰１３０～１４０￣Ｃ；山１段第１期包裹体温度为８０～ １３０ｃｃ，主峰１２０～１３０℃，第２期包裹体温度为１３０～ １７０ｃＩ＝，主峰为１４０～１５０℃；山２段第１期包裹体温 度为８０～１３０￣Ｃ，主峰１２０～１３０￣Ｃ，第２期包裹体温 度为１３０～１７０￣Ｃ，主峰１４０—１６０℃。各段第１期包 裹体主要分布在石英加大边中，第２期分布在晚期 石英加大边及自生石英中。 ２５ ２０ １５ ｌ０ ５ Ｏ ８０ ９０ １ＯＯ １１０ １２０ １３０ １４０ １５０ １６０ ｌ７Ｏ 均一温度／￣ｃ 图６苏里格气田东区各段流体包裹体均一温度分布直方图 Ｆｉｇ．６ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｆｌｕｉｄ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ ｉｎ ｅａｓｔｅｒｎ Ｓｕｌｉｇｅ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ 依据主要成岩矿物出现顺序、硅质胶结物包裹 体测温结果，按碎屑岩成岩阶段划分标准（ＳＹ／ Ｔ５４７７—２００３），提出三层段的储集层砂岩目前处于中 成岩期Ｂ期，其成岩演化序列及孔隙演化模式如下 （图７）： 盒８段主要储集层砂岩为岩屑砂岩与岩屑石英 砂岩，两类砂岩典型的成岩演化序列为：机械压实 （中等）一早期黄铁矿、菱铁矿胶结一早期绿泥石颗 粒包膜（弱）一第１期石英加大边（弱）一第Ⅱ期石 英加大边（中等）一无铁方解石嵌晶胶结、交代（弱） 一长石颗粒、岩屑颗粒溶解（中等）一高岭石、绿泥 石、伊利石胶结（中．强）一粒间自生微晶石英胶结 （中．弱）一铁方解石胶结（中）一长石颗粒、岩屑颗 粒溶解（弱）晚期方解石和白云石交代颗粒。中成 岩Ａ期末，储集层已致密化。 山１段主要储集层砂岩同样为岩屑砂岩与岩屑 石英砂岩，两类砂岩典型的成岩演化序列为：机械 压实（中等）一早期黏土膜形成（绿泥石衬边胶结） 一第１期石英加大边（弱）一第Ⅱ期石英加大边（中 等）一绿泥石衬边胶结（中等）一无铁方解石嵌晶胶 结、交代（中等）一长石颗粒、岩屑颗粒溶解（弱）一 高岭石、绿泥石、伊利石胶结（中）一粒间自生微晶 石英胶结（中－强）一长石颗粒、岩屑颗粒溶解（弱） 一晚期方解石胶结（中．强）、白云石交代颗粒，中成 岩Ｂ期初，储集层已致密化。 山２段主要储集层砂岩为岩屑砂岩、岩屑石英 砂岩及石英砂岩，砂岩典型的成岩演化序列为：机 械压实（中．强）一第１期石英加大边（弱）一早期绿 泥石颗粒包膜（弱）一无铁方解石嵌晶胶结、交代 （中等）一长石颗粒、岩屑颗粒溶解（中等）一高岭 石、绿泥石、伊利石胶结（中）一粒间自生微晶石英 胶结（中一强）一铁方解石胶结（中等）一长石颗粒、 岩屑颗粒溶解（弱）一晚期方解石和白云石交代颗 粒。中成岩Ｂ期中期，储集层已致密化。 ５ 储集层致密化影响因素定量分析 沉积作用与成岩作用是影响储集层致密化最 重要的两种作用。多数学者研究储集层致密化影 响因素时常基于单因素与储集层孔隙度、渗透率的 相关分析，这可能在一定程度上关注某种因素时忽 略了其他因素的影响。例如单因素分析时，石英、 长石、硬质岩屑含量与孔隙发育程度呈明显的正相 关，而杂基、软质岩屑、钙质胶结物、硅质胶结物则 与孔隙发育程度呈负相关。在多因素中无法区别 某种因素对孔隙度发育的影响程度。 矿物岩石地球化学通报２０１７，３６（５） ８６３ 成岩辐 －＼ 盒８段 山Ｉ段 山２段 １蚰…． Ｉ 伯¨ｏ ，彻 … ＿Ｉ ｎ 。 …ｎ ｎ ｜Ｉ ‘ｎ ． ｌ ｌ ｉ＂ｉｎ ｎ ｌ ．ｎ … ｗ 一１ ． １ 矗一 … ｎ ｌ ． …—ｎ， 成 Ⅱ 月 黄 ｒ 岩 阶 段 性ｒ ● 。＿＿＿－－－－－＿＿＿＿＿＿＿－－—————————一 与 成 岩 ￡ 演 化 影响 孔 隙度演 孔３ 瞿： ０。 化 （％）Ｉ。 。 避 ～～ ： ： 图７盒８段一山１段一山２段砂岩成岩序列与孔隙演化模式图 对于孔隙度、渗透率影响因素分析，本次研究 选取了沉积因素（石英含量、长石含量、硬质岩屑含 量、杂基含量、软质岩屑含量、钙质胶结物含量、硅 质胶结物含量、高岭石含量、绿泥石含量、伊利石含 量）和成岩因素（压实率，溶蚀率），由于胶结物含量 作为沉积因素体现，胶结率不再计入。最后用多元 统计回归分析（Ａｌｌｉｓｏｎ，２０１ １；张雅晨等，２０１２）进行 多变量的相关关系分析。 ５．１孔隙度影响因素分析 差异性则主要体现在各因素对孔隙度发育的 影响程度：①盒８段孔隙度发育影响建设性因素顺 序是：石英＞长石＞硬质岩屑＞绿泥石＞溶蚀率，破坏 性因素是：高岭石＞压实作用＞硅质胶结物＞软质岩 屑＞杂基＞伊利石＞钙质胶结物；②山１段孑Ｌ隙度发 育影响的建设性因素：长石＞石英＞硬质岩屑＞绿泥 石＞溶蚀率，破坏性因素：高岭石＞压实作用＞软质 岩屑＞硅质胶结物＞钙质胶结物＞杂基＞伊利石；③ 山２段孔隙度发育影响的建设性因素：长石＞石英＞ 硬质岩屑＞绿泥石＞溶蚀率，破坏性因素：压实作用 ＞硅质胶结物＞软质岩屑＝高岭石＞伊利石＞钙质胶 结物＞杂基。 依据多元线性回归分析建立１２种自变量与孔 隙度的线性回归方程。并分别对各段及总体样本 多元回归建立的线性方程进行孔隙度预测（图８）， 依据判定系数分析，预测值与实测孑Ｌ隙度之问的相 回归分析得到３层孔隙度发育影响因素顺序， 建设性因素是：长石＞石英＞硬质岩屑＞绿泥石＞溶 蚀率，破坏性因素：高岭石＞压实作用＞软质岩屑＞ 硅质胶结物＞杂基＞伊利石＞钙质胶结物。 ５．２渗透率影响因素分析 关性较好（表７），其中盒８段最好（图８ａ）、山１段 其次（图８ｂ），山２段方程判定系数Ｒ 仅为０．９２４９ （图８ｃ）。３段总体分析表明，受综合影响回归方程 判定系数为０．９５２２。对多元回归方程进行显著性 检验（Ｆ检验），验证水平取ｏ＝０．０５。由表７可知， 各方程的Ｆ检验统计量皆远远大于检验水平下的 与孔隙度分析一样，分别对各段及总体样本进 行渗透率与１２种因素的多元线性回归分析。结果 表明，相比于孔隙度预测结果与实测结果的强线性 临界值Ｆ。 且显著性Ｐ值皆远远小于检验水平 ０．０５，表明所建立的方程都具有高度显著性。由于 各段储集层沉积类型、成岩作用存在差异性，这决 定了ｌ２种因素对于储集层孔隙度发育的综合影响 具有共性的同时也不可避免的显示出层间差异性。 共性是石英、长石、硬质岩屑、绿泥石含量以及溶蚀 相关（表８），渗透率分析方程拟合值与测试相关性 较弱（图９），方程判定系数（Ｒ ）山２段最高也仅为 ０．３５４７（图９ｃ），这种与孔隙度分析结果不一致的 主要原因是渗透率不仅与储集层成分相关，还受控 于结构参数，本次分析中并未将矿物颗粒粒度、磨 圆度、分选系数等结构特征参数纳入分析。但各方 程的Ｆ检验统计量均大于检验水平下（ａ＝０．０５）的 率是孔隙发育的建设性因素，而杂基、软质岩屑、高 岭石、伊利石、钙质胶结物、硅质胶结物含量与压实 率则对砂岩孔隙发育呈破坏性作用。 临界值Ｆ。。 ，且显著性Ｐ值皆小于检验水平０．０５， ８６４ 王猛等：苏里格气田东区盒８段－山１段－山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 表７各层段孔隙度发育影响因素多元回归分析统计表 Ｔａｂｌｅ ７ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ 注：Ｑ：石英；Ｆ：长石；Ｈ：硬质岩屑；Ｓ：软质岩屑；Ｍ：杂基；Ｃａ：钙质胶结物；Ｋ：高岭石；Ｃｈ：绿泥石；Ｉ：伊利石；Ｓｉ：硅质胶结；ｙ：压实 率；Ｒ：溶蚀率。 １０ １５ ２０ ／％ ２０ １ ５ ＼ １０ ５ Ｏ １０ １５ ２０ ０｝‰ （ａ）盒８段；（ｂ）山１段；（ｃ）山２段；（ｄ）总体 图８多元回归拟合孔隙度与实测孔隙度线性相关分析 Ｆｉｇ．８ Ｌｉｎｅｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｐｏｒｏｓｉｔｙ 因此建立的方程同样具有一定的显著性，说明依据 各方程中参数的回归系数来判断各因素对渗透率 的影响是可行的。 硬质岩屑、溶蚀率，负相关因素包括杂基、软质岩 屑、绿泥石、高岭石、伊利石、钙质胶结物、硅质胶结 物含量与压实率。统计分析还得到各层段的渗透 率影响因素顺序：①盒８段建设性因素顺序为：长 石＞石英＞硬质岩屑＞溶蚀率，破坏性因素顺序：软 统计发现，石英、长石、硬质岩屑、溶蚀率是渗 透率发育的建设性因素，而杂基、软质岩屑、高岭 石、伊利石、绿泥石、钙质胶结物、硅质胶结物含量 与压实率则对砂岩渗透率具有破坏性作用。各因 素对渗透率的影响程度各段间存在差异。分析显 示，各段的渗透率正相关影响因素包括石英、长石、 质岩屑＞高岭石＝绿泥石＝伊利石＞硅质胶结物＞压 实作用＞杂基＞钙质胶结物；②山１段建设性因素顺 序为：石英＞硬质岩屑＞长石＞绿泥石＞溶蚀率，破坏 性因素顺序为：绿泥石＞伊利石＞硅质胶结物＞软质 ＼＼ 矿物岩石地球化学通报２０１７，３６（５） ８６５ 表８各层段渗透率影响因素多元回归分析统计表 Ｔａｂｌｅ ８ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｍｅｍｂｅｒ 注：ｘ：渗透率；ｙ：压实率；Ｒ：溶蚀率；Ｑ：石英；Ｆ：长石；Ｈ：硬质岩屑；Ｓ：软质岩屑；Ｍ：杂基；Ｃａ：钙质胶结物；Ｋ：高岭石；ｃｈ：绿泥石； Ｉ：伊利石；ｓｉ：硅质胶结。 １・０ ０．８ ｇ －ｔ ０６ ．鲁 ｊ ２ × × ０．４ ０．２ Ｏ－２ ０ ０ ０ Ｏ．２ ０．４ ０．６ ０．８ １．Ｏ ０ ０．２ ０．４ ０ ６ ０．８ １．０ Ｋ／￣１０～ｕｍ。 １．０ １．０ Ｋ／￣１０。 ｐ．ｍ。 曼０．８ Ｎ ０．８ 一 吕 ０．６ ｉ ０・ ０．４ ０．４ Ｏ．２ ０・２ Ｏ ０ Ｏ ０．２ ０．４ ０．６ ０．８ １．０ ０ ０．２ ０．４ ０．６ Ｏ．８ １．０ Ｋ／￣１０～ｕｍ‘ （ａ）盒８段；（ｂ）山１段；（ｃ）山２段；（ｄ）总体 Ｋ／￣１０。 ｐ．ｍ‘ 图９多元回归拟合渗透率与实测渗透率线性相关分析 Ｆｉｇ．９ Ｌｉｎｅｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ 岩屑＞杂基＞钙质胶结物＞高岭石＞压实作用；③山２ 段建设性因素顺序为：石英＞长石＞溶蚀率＞硬质岩 在上述研究基础上探索性的将长期以来评价 储集层物性影响的沉积、成岩两大因素包含的部分 因素进行定量，并基于定量化参数开展综合定量评 价，结果表明，沉积作用控制的原始沉积组分与成 岩作用影响的成岩矿物和成岩强度对孔隙度的影 响较强，这种方式建立的多元回归方程在一定程度 屑，破坏性因素顺序为：伊利石＞绿泥石＞高岭石＞ 杂基＞硅质胶结物＞软质岩屑＞钙质胶结物＞压实 作用。 回归分析得到三层段渗透率影响因素顺序，其 建设性因素：石英＞硬质岩屑＞长石＞溶蚀率，破坏 性因素：伊利石＞绿泥石＝软质岩屑＞高岭石＞杂基＞ 硅质胶结物＞压实作用＞钙质胶结物。 上可作砂岩孔隙度预测的新手段。而对于渗透率 影响因素较为复杂，除了本次分析中采用的因素外 应该还需要增加储集层砂岩结构特征参数，这样才 ８６６ 王猛等：苏里格气田东区盒８段一山１段一山２段储集层致密化差异性及影响因素研究 能建立起更为显著的回归方程，以实现对渗透率更 为精确的预测。 ６ 结论 （１）盒８段、山１段、山２段砂岩储集层是典型 的低孔－特低孔，特低渗．超低渗储集层非常规致密 砂岩储集层，受沉积、成岩作用影响，各段储集层砂 岩类型、物性、孔隙结构等存在明显差异。山１段物 性条件最好，其次为盒８段，山２段最致密；孑Ｌ隙类 型以岩屑溶孔、晶间孔为主，盒８段储集层孔隙发育 程度略好于山１、山２段；孔隙结构参数对比，山１ 段好于山２段、盒８段。 （２）三层段储集层砂岩虽然经历了相似的成岩 作用，但成岩强度却存在差异：压实作用强度山２ 段为中一强，盒８段、山１段为中等压实；胶结作用盒 ８段中．强胶结，山１段、山２段，属中等胶结；三层 段砂岩溶蚀作用均为弱溶蚀。致密化时间盒８段为 中成岩Ａ期末，山１段为中成岩Ｂ期初，山２段为 中成岩Ｂ期中期。 （３）多元回归分析表明，各段储集层沉积、成岩 因素中石英、长石、硬质岩屑、绿泥石、溶蚀作用为 储集层孔隙度发育的建设性因素，杂基、软质岩屑、 高岭石、伊利石、钙质胶结物、硅质胶结物与压实作 用为砂岩孔隙发育的破坏性因素，不同因素对各段 储集层致密化的影响具有差异。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： Ｂｌｏｃｈ Ｓ，Ｌａｎｄｅｒ Ｒ Ｈ，Ｂｏｎｎｅｌｌ Ｌ．２００２．Ａｎｏｍａｌｏｕｓｌｙ ｈｉｇｈ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｄｅｅｐｌｙ ｂｕｒｉｅｄ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ：Ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ Ｐｒｅ— ｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙ．ＡＡＰＧ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，８６（２）：３０１—３２８ Ｈｉｌｌｉｅｒ Ｓ，Ｆａｌｌｉｃｋ Ａ Ｅ，Ｍａｔｔｅｒ Ａ．１９９６．Ｏｒｉｇｉｎ ｏｆ ｐｏｒｅ－ｌｉｎｉｎｇ ｃｈｌｏｒｉｔｅ ｉｎ ｔｈｅ Ａｅｏｌｉａｎ Ｒｏｔｌｉｅｇｅｎｄ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｇｅｒｍａｎｙ．Ｃｌａｙ Ｍｉｎｅｒａｌｓ，３ １ （２）：１５３—１７１ Ｋｈｉｄｉｒ Ａ，Ｃａｔｕｎｅａｎｕ ０．２０１０．Ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ—ｔｅｒｔｉａｒｙ ｗｉｌｌｏｗ ｃｒｅｅｋ ｓａｎｄｓｔｏｎｅｓ，ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ａｌｂｅｒｔａ．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｃａｎａｄｉａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏｇｙ，５８（４）：３４２—３６０ Ｔａｙｌｏｒ Ｔ Ｒ。Ｇｉｌｅｓ Ｍ Ｒ，Ｈａｔｈｏｎ Ｌ Ａ，Ｄｉｇｇｓ Ｔ Ｎ，Ｂｒａｕｎｓｄｏｒｆ Ｎ Ｒ，Ｂｉｒ－ ｂｉｇｌｉａ Ｇ Ｖ，Ｋｉｔｔｒｉｄｇｅ Ｍ Ｇ，Ｍａｃａｕｌａｙ Ｇ Ｉ，Ｅｓｐｅｊｏ Ｉ Ｓ．２０１０．Ｓａｎｄ— ｓｔｏｎｅ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：Ｍｏｄｅｌｓ，ｍｙｔｈｓ， ａｎｄ ｒｅａｌｉｔｙ．ＡＡＰＧ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，９４（８）：１０９３—１ １３２ Ａｌｌｉｓｏｎ Ｐ Ｄ．２０１１．高级回归分析．李丁，译．上海：格致出版社，１９５ —２０２ 陈大友，朱玉双，夏勇，何磊，何鎏，艾庆琳，薛云龙．２０１５．鄂尔多 斯盆地高桥地区盒８段砂岩储集层致密成因．沉积学报，３３ （６）：１２１７—１２２３ 戴朝成。郑荣才，朱如凯，李风杰，高志勇．２０１１．四川前陆盆地中 西部须家河组成岩作用与成岩相．成都理工大学学报（自然科 学版），３８（２）：２１１—２１９ 丁磊．２００９．苏里格气田西部盒８段和山１段天然气成藏特征研究 ［学位论文］．西安：长安大学 郝乐伟，王琪，廖朋，唐俊，张功成．２０１１．番禺低隆起一白云凹陷北 坡第三系储集层次生孔隙形成机理分析．沉积学报，２９（４）： ７３４－７４３ 黄洁，朱如凯，侯读杰，阮伟．２００７．深部碎屑岩储集层次生孔隙发 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