天然气地球科学 >

2024 , Vol. 35 >Issue 10: 1789 - 1799

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2024.02.001

天然气地质学

鄂尔多斯盆地吴起—安塞地区长81亚段砂岩储层致密成因及其对油气藏分布的影响

  • 叶博 , 1, 2 ,
  • 马艳丽 1, 2 ,
  • 崔小丽 1, 2 ,
  • 辛红刚 1, 2 ,
  • 雒斌 1, 2 ,
  • 朱立文 1, 2
展开
  • 1. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西 西安 710018
  • 2. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710018

叶博（1983-），男，陕西西安人，硕士，高级工程师，主要从事储层综合评价及油藏地质特征研究. E-mail：.

收稿日期: 2023-06-25

  修回日期: 2024-01-28

  网络出版日期: 2024-03-14

收起

Causes of Chang 81 sandstone reservoir densification in Wuqi-Ansai area， Ordos Basin and its influence on reservoir distribution

  • Bo YE , 1, 2 ,
  • Yanli MA 1, 2 ,
  • Xiaoli CUI 1, 2 ,
  • Honggang XIN 1, 2 ,
  • Bin LUO 1, 2 ,
  • Liwen ZHU 1, 2
Expand
  • 1. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi’an 710018，China
  • 2. National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low Permeability Oil and Gas Fields，Xi'an 710018，China

Received date: 2023-06-25

  Revised date: 2024-01-28

  Online published: 2024-03-14

Supported by

The National Natural Science Foundation of China(41390451)

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摘要

鄂尔多斯盆地吴起—安塞地区上三叠统长81亚段尚未实现规模开发，储层致密是其主要原因之一。为明确长81亚段储层致密的原因，基于沉积学、岩石学、储层成岩作用及孔隙演化等理论，分析野外露头、钻井、测井及岩心分析试验等资料，并将研究区与陇东、姬塬地区进行对比以探讨长81亚段储层致密的成因。结果表明：吴起—安塞地区长81亚段砂岩碎屑颗粒搬运距离远、粒度小，塑性组分含量高；分流河道及水下分流河道微相沉积形成一套细粒砂岩储层；压实作用、伊利石黏土矿物和碳酸盐胶结作用使砂岩整体变致密；微观孔隙结构整体表现为小孔隙、微喉道，大于10 µm的微米级孔隙构成了油气储集的主要空间。研究认为，远源三角洲形成的细粒沉积、强烈的黏土矿物和碳酸盐胶结作用是造成吴起—安塞地区长81亚段储层致密的主要原因。这一认识对指导研究区及类似地区致密砂岩油气勘探具有重要意义。

关键词： 鄂尔多斯盆地; 沉积体系; 延长组8段（长8段）; 致密储层; 成岩作用; 孔隙结构

本文引用格式

叶博 , 马艳丽 , 崔小丽 , 辛红刚 , 雒斌 , 朱立文 . 鄂尔多斯盆地吴起—安塞地区长81亚段砂岩储层致密成因及其对油气藏分布的影响[J]. 天然气地球科学, 2024 , 35(10) : 1789 -1799 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2024.02.001

Abstract

The Upper Triassic Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area， Ordos Basin has not been developed on a large scale. Tight reservoir is one of the main reasons based on sedimentology， petrology， reservoir diagenesis and pore evolution. This paper analyzes the data of outcrop， drilling， logging and core analysis， and compares the study area with Longdong and Jiyuan areas to explore the causes of Chang 81 sub-member tight reservoir.The results show that：the transport distance of clastic particles of Chang 81 sub-member sandstone in Wuqi-Ansai area is long， the particle size is small， and the content of plastic components is high. The distributary channel and underwater distributary channel microfacies formed a set of fine grained sandstone deposit. Compaction， illite clay minerals and carbonate cementation densified the sandstone as a whole. The micropore structure as a whole shows small pores and micro throats. Micrometer pores larger than 10 µm constitute the main space of oil and gas storage. Studies suggest that the fine-grained deposits formed in the far-source delta， strong clay minerals and carbonate cementation are the main reasons for the tight reservoir of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area. This understanding is of great significance to guide the exploration of tight sandstone oil and gas in the study area and similar areas.

Key words： Ordos Basin; Sedimentary system; The eighth member of Yanchang Formation（Chang 8 Member）; Tight reservoir; Diagenesis; Pore structure

0 引言

当前，非常规致密储层已逐渐成为国内油气田勘探开发的主要对象。鄂尔多斯盆地上三叠统延长组8段（长8段）属于典型的致密砂岩储层，近年来在浅水三角洲成藏理论指导下，在鄂尔多斯盆地西南、西北部长81亚段相继发现了西峰、姬塬等大油田，累计提交探明储量超10×108 t。而位于盆地东北部的吴起—安塞地区长81亚段尚未提交探明储量，也未投入规模开发，究其原因，储层相比西南、西北部更为致密是主要因素之一。因此，开展吴起—安塞地区长81亚段致密砂岩储集成因及其与油气藏分布关系研究，能够为该区高效勘探开发提供理论依据。
早期对吴起—安塞地区长8段的研究主要集中在沉积相及砂体结构［1-3］上，认为研究区长8段沉积期湖盆底形宽缓，主要发育远源型曲流河三角洲沉积；盆地不同地区长81亚段砂体结构的不同是造成其储集性能差异的主要原因，吴起—安塞地区主要为分流砂坝型砂体，储集性能较差。近年来，针对盆地东北部长8段储层特征开展了相关研究［4］，主要分析了储层岩矿、物性、微观孔喉特征等基本特征以及有利储层分布规律，但对砂岩储层致密成因缺乏深入研究。最新研究［5-8］主要通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、核磁共振等手段研究了储集砂岩微观孔喉结构特征并对其进行定性分析及定量表征，但未深入分析造成砂岩储层致密的沉积和成岩因素。笔者认为，研究砂岩储层致密的成因，应将沉积与成岩相结合，才能全面分析致密储层的形成原因；此外，对于砂岩储层致密的成因及与油气藏分布的关系，从盆地角度研究很有必要。因此，本文通过钻井岩心、测井资料，以及铸体薄片、高压压汞、微米CT等岩心分析试验数据，系统研究了吴起—安塞地区长81亚段储层特征、微观孔隙结构以及成岩作用等特征，并将研究区与勘探开发程度高、油气分布面积广的姬塬、陇东地区开展对比分析，通过区带之间的沉积、储层差异研究，探讨吴起—安塞地区长81亚段砂岩储层致密成因以及与油气藏分布的关系，以期为该区下步油气勘探开发以及类似研究地区提供理论指导。

1 地质背景

鄂尔多斯盆地处于华北克拉通西南部，是在华北地台基础上发展演化形成的一个大型中、新生代陆相沉积盆地，盆地内构造简单、地层平缓（倾角不足1°）［9-10］。晚三叠世时为一大型淡水内陆湖泊，沉积了一套完整的陆相河流—三角洲—湖泊碎屑岩建造，上三叠统延长组自下而上分为10个油层组［10］。
鄂尔多斯盆地延长组8段（长8段）沉积时，湖盆逐渐扩张，湖岸线向盆地外围大范围迁移，湖水较浅，整体为浅水三角洲沉积［11-12］。湖盆底形由于受印支运动影响，具有东北缓、西南陡的特点，盆地具有多物源、多水系及其搬运来的碎屑组分明显分区分带的特征。
位于盆地东北部的吴起—安塞地区受阴山古陆远源控制，主要发育曲流河三角洲沉积。长81亚段碎屑物质搬运距离远，到沉积末端吴起、志丹等地区，其搬运距离可达500 km，长距离搬运导致碎屑颗粒小、塑性组分含量高，为一套细粒砂岩和泥岩沉积（图1）。而盆地西北部的姬塬地区和西南部的陇东地区主要受相对近源控制，主要发育辫状河三角洲沉积，碎屑物质搬运距离相对较近，最远为200~260 km［3］，粒度较粗，原始粒间孔隙相对发育。
图1 鄂尔多斯盆地长81亚段沉积相平面展布

Fig.1 Sedimentary facies planar distribution of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

2 储层特征

2.1　岩石学特征

分析鄂尔多斯盆地长81亚段337块砂岩样品图像粒度数据，吴起—安塞地区长81储层总体以细砂岩为主，含有少量中砂岩、粉砂岩，粒度分选系数平均为1.48，较姬塬、陇东地区粒度整体偏细（表1）。吴起—安塞地区长81亚段沉积的碎屑颗粒搬运距离相比姬塬、陇东地区远，故颗粒的粒度较细。
表1 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩粒度

Table 1 Sandstone particle size of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 粒级分布/% 样品数/块
粗砂 中砂 细砂 粉砂 泥
陇东 0.39 28.16 65.95 1.99 3.07 113
姬塬 0.25 16.22 70.68 5.3 6.83 177
吴起—安塞 0 10.39 80.47 4.0 4.42 47
吴起—安塞地区长81亚段取心井133块铸体薄片数据统计结果显示：砂岩岩石类型为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，碎屑组分中长石平均含量为33.4%，石英为28.5%，岩屑为21.7%（图2）；岩屑以变质岩岩屑和火成岩岩屑为主，含量分别为8.7%、4.7%。研究区长81亚段砂岩碎屑中塑性组分含量较高，平均为19.3%，以云母、喷发岩和千枚岩为主（表2）。长石碎屑和塑性组分含量高，导致砂岩更易被压实，储层变致密。
图2 吴起—安塞地区延长组长81亚段碎屑岩分类三角图

Fig.2 Triangle diagram of clastic rock classification of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

表2 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩塑性组分

Table 2 Plastic components of sandstone of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 塑性组分含量/% 样品数/块
喷发岩 片岩 千枚岩 板岩 泥岩 云母 合计
陇东 6.9 1.8 3.6 1.5 0.7 3.2 17.5 278
姬塬 3.5 2.1 2.4 2.8 0.6 5.2 18.5 226
吴起—安塞 6.4 1 3.4 1.5 0.3 6.9 19.3 133
吴起—安塞地区长81亚段砂岩填隙物平均含量为13.5%，以伊利石、铁方解石、绿泥石为主，硅质、铁白云石、方解石次之，填隙物总量较姬塬、陇东地区高（表3，图3）。砂岩平均面孔率为2.09%，孔隙类型主要为粒间孔和长石溶孔，此外还有少量岩屑溶孔、微裂隙、晶间孔等，面孔率较陇东和姬塬地区低（图3，表4），整体储层较致密。
表3 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩填隙物

Table 3 Sandstone filling material of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 填隙物含量/% 样品数/块
高岭石 伊利石 绿泥石 方解石 铁方解石 硅质 铁白云石 合计
陇东 0.9 1.5 3 0.5 3.0 1.8 0.1 11.5 278
姬塬 3.2 1.4 3.2 0.6 3.1 1.7 1.0 13.0 226
吴起—安塞 0.3 3.0 2.8 0.7 3.1 1.6 1.8 13.5 133
图3 吴起—安塞地区长81亚段岩心及镜下微观照片

（a）X570井，长81亚段，2 053.32 m，细砂岩；（b）X570井，长81亚段，2 053.20 m，溶孔、粒间孔；（c）X570井，长81亚段，2 053.20 m，颗粒表面绿泥石膜、粒间孔喉中充填自生石英；（d）X570井，长81亚段，2 053.20 m，少量孔喉中伊利石黏土胶结充填；（e）G227井，长81亚段，2 012.45 m，细砂岩；（f）G227井,长81亚段，2 029.90 m，溶孔、粒间孔；（g）G227井,长81亚段，2 029.90 m，丝片状伊利石黏土胶结充填粒间孔隙；（h）G227井,长81亚段，2 029.90 m，碎屑颗粒溶蚀产生溶孔

Fig. 3 Core images and microscopy pictures of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

表4 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩孔隙类型

Table 4 Sandstone pore types of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 粒间孔/% 溶孔 /% 晶间孔/% 微裂隙/% 面孔率/% 样品数/块
长石 岩屑 其他 小计
陇东 2.70 0.90 0.25 0.02 1.17 0.02 0.04 3.93 278
姬塬 1.50 1.40 0.22 0.04 1.66 0.02 0.03 3.21 226
吴起—安塞 1.00 0.80 0.20 0.02 1.02 0.03 0.04 2.09 133

2.2　储层物性

吴起—安塞地区长81亚段砂岩岩心物性分析表明，孔隙度主要分布于6%~10%区间，平均孔隙度为8.2%。渗透率主要分布于（0.06~0.3）×10-3 μm2区间，平均渗透率为0.16×10-3 μm2（表5）。与陇东、姬塬地区长81亚段相比，储层物性整体较差，非均质性也更强。
表5 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩物性

Table 5 Physical properties of sandstone of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 孔隙度/% 渗透率/（10-3 μm2） 样品数/块
陇东 （7~14）/10.5 （0.1~2.0）/1.52 2 550
姬塬 （6~11）/8.5 （0.06~0.7）/0.56 2 510
吴起—安塞 （6~10）/8.2 （0.06~0.3）/0.16 1 800

注：（7~14）/10.5=（最小值—最大值）/平均值

2.3　微观孔隙结构

根据研究区长81亚段150块砂岩样品图像孔隙数据，砂岩孔隙以小孔隙、细孔隙、中孔隙为主，其中小孔隙（直径10~50 μm）数量可占到总孔隙的50%，平均孔隙直径为25.7 µm。喉道以微细喉道、微喉道、细喉道为主，其中微细喉道（半径为0.5~2 μm）数量占到总喉道的57%，平均喉道半径为0.52 µm（图4）。
图4 吴起—安塞地区长81亚段砂岩孔隙、喉道大小分布

Fig.4 Pore and throat sizes distribution of sandstone of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

高压压汞资料表明，研究区长81亚段砂岩平均排驱压力为1.48 MPa，中值压力为12.08 MPa，中值半径为0.10 µm，最大进汞饱和度为76.44%，退汞效率为27.02%，具有排驱压力高、中值压力高、中值喉道半径小和进汞饱和度低的特征。压汞曲线形态具有明显的平缓段，表明孔隙分选中等—好，以小孔隙—微细喉型为主［4］。相比陇东、姬塬地区，吴起—安塞地区长81亚段砂岩孔隙结构整体较差（图5，表6）。
图5 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩典型高压压汞曲线

Fig.5 Typical high pressure mercury intrusion curves of sandstone of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

表6 鄂尔多斯盆地长81亚段砂岩高压压汞参数

Table 6 High pressure mercury intrusion parameter statistics of sandstone of Chang 81 sub-member in Ordos Basin

地区 排驱压力/MPa 中值压力/MPa 中值半径/µm 分选系数 最大进汞饱和度/% 退汞效率/% 样品数/块
陇东 0.62 2.29 0.32 2.47 80.11 30.26 55
姬塬 1.35 6.92 0.20 1.65 75.00 35.34 30
吴起—安塞 1.48 12.08 0.10 2.07 76.44 27.02 19
结合微米CT岩心扫描与数字岩心算法建立模型，可以统计得到孔隙及喉道的定量信息，计算各尺度孔隙对储集空间的贡献，还可三维直观显示岩心中孔隙的分布形态和连通性等。吴起—安塞地区长81亚段砂岩微米CT分析结果表明，岩心中存在不同尺度大小的孔隙，孔隙半径一般为0~20 µm（图6）。其中半径为2~10 µm的孔隙数量占总孔隙数量的71.8%~84.5%；半径大于10 µm的孔隙数量占总孔隙数量的6.3%~21%。不同尺度大小孔隙所占的孔隙体积统计结果表明，半径为2~10 µm的孔隙占到总孔隙体积的26.5%~48.3%，而半径大于10 µm的孔隙占到总孔隙体积的50%~76%（图7）。可见，半径为2~10 µm的孔隙虽然数量多，但对储集体积贡献少，大于10 µm的孔隙数量少，却构成了砂岩的主要储集空间。
图6 吴起—安塞地区长81亚段岩心CT扫描图片

（a）H345井，长81亚段，2 524.65 m，二维灰度图；（b）H345井，长81亚段，2 524.65 m，三维灰度图；（c）H345井，长81亚段，2 524.65 m，孔隙空间三维图；（d）H345井，长81亚段，2 524.65 m,球棍模型图; （e）S117井，长81亚段，1 835.65 m，二维灰度图；（f）S117井，长81亚段，1 835.65 m，三维灰度图；（g）S117井，长81亚段，1 835.65 m，孔隙空间三维图；（h）S117井，长81亚段，1 835.65 m，球棍模型图

Fig.6 Core CT scan images of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

图7 吴起—安塞地区长81亚段砂岩CT孔隙统计

Fig.7 Micro CT pore statistics of sandstone of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

3 储层致密原因

研究吴起—安塞地区长81亚段砂岩储层致密成因，同时与陇东、姬塬地区开展对比分析，认为不同物源沉积和成岩差异是吴起—安塞地区长8储层相比其他地区更加致密的主要原因。

3.1　沉积因素

吴起—安塞地区受阴山古陆远源控制，母岩为一套孔兹岩系［13］，富含长石和黑云母，母岩区的岩石矿物特征决定了长8段砂岩中长石碎屑和塑性成分含量高，导致其后期压实作用相对较强。沉积区距离物源区远，碎屑物质搬运距离长，在搬运过程中碰撞、磨圆，粒度变得很细。
沉积相对砂体类型及储层物性具有控制作用［14］。吴起—安塞地区长81期为曲流河三角洲沉积，平均湖岸线位于吴起—志丹—高桥一线（图1）。湖岸线以北为三角洲平原沉积，以南为三角洲前缘沉积，进一步可划分为分流河道、泛滥平原、水下分流河道、水下天然堤和分流间湾等沉积微相。由于湖盆底形坡度相对平缓，水动力相比陇东、姬塬地区弱；分流河道和水下分流河道携带的碎屑物经过冲刷、充填和垂向加积形成一套细粒砂岩沉积，单砂层厚度一般为2~4 m，多期叠置的砂岩厚度为4~8 m。而陇东、姬塬地区近源辫状河三角洲砂体单砂层厚度一般为4~8 m，多期叠置的砂岩厚度为8~12 m，相比较，吴起—安塞地区单砂层厚度更薄，垂向上连续性差，隔夹层多，岩性变化快［3］。综上所述，长81亚段沉积时的物质基础是砂岩致密的重要原因。

3.2　成岩因素

成岩作用对原生孔隙的保存和次生孔隙的形成、发育都有影响［15］，控制了储集砂岩的物性特征，吴起—安塞地区长81亚段砂岩经历了丰富的成岩作用，其中压实作用、伊利石、绿泥石膜和碳酸盐胶结作用使砂岩整体变致密。

3.2.1　压实作用

随着上覆地层沉积，长8段砂岩埋深加大，地层压力和温度升高，开始进入压实作用成岩阶段。压实作用使石英、长石等刚性颗粒变得紧密，由点接触到线接触，甚至紧密镶嵌；使碎屑组分中的云母、喷发岩、千枚岩等塑性岩屑变形［图8（a）］，造成原始孔隙大幅度减少。吴起—安塞地区长81亚段砂岩长石碎屑和塑性组分含量高，导致储层更易被压实，变致密。
图8 吴起—安塞地区长81亚段铸体薄片及扫描电镜照片

（a）X324井，长81亚段，1 945.41 m，塑性岩屑变形；（b）W516井，长81亚段，1 988.93 m，铁方解石呈晶粒镶嵌状充填孔隙、交代碎屑，铁白云石沿碎屑边缘交代普遍；（c）G7井，长81亚段，2 021.70 m，碳酸盐胶结，橙红色，局部集中呈班状，阴极发光；（d）G124井,长81亚段，1 975.87 m，片—丝缕状伊利石；（e）X416井，长81亚段，1 948.98 m，蜂窝状伊利石；（f）X248井，长81亚段，2 078.89 m，绿泥石膜发育；（g）X416井，长81亚段，1 948.98 m，粒表鳞片状绿泥石膜；（h）G106井，长81亚段，2 164.00 m，长石溶孔

Fig.8 Casting thin sections and scanning electron microscopy pictures of Chang 81 sub-member in Wuqi-Ansai area

3.2.2　碳酸盐胶结作用

吴起—安塞地区长81亚段砂岩中碳酸盐胶结发育，铸体薄片统计，碳酸盐胶结物含量一般为0~12%，平均含量为5.6%，相比陇东、姬塬地区高（表3）。成分主要有铁方解石、铁白云石、方解石等，以铁方解石和铁白云石为主（平均含量分别为3.1%和1.8%）。
镜下铁方解石胶结呈连晶状、麻斑状充填粒间孔隙，占据了孔隙空间，堵塞喉道，降低了砂岩储集、渗流能力［图8（b），图8（c）］。铁白云石常沿白云岩屑再生长，充填孔隙或交代碎屑［图8（b）］。方解石形成于早成岩阶段，铁方解石和铁白云石主要在中成岩阶段析出［16-18］。
长81亚段砂岩铁方解石胶结普遍发育，这与上覆长7段油页岩和泥岩的有机酸脱羧作用有关。长81亚段砂岩紧邻长7段生油层，油页岩在热演化过程中产生烃类和CO2；同时油页岩及泥岩中碳酸盐岩屑及铝硅酸盐发生溶蚀，形成Fe2+、Ca2+、Mg2+等离子。携带离子的流体进入砂岩储集层后，在薄砂岩及厚砂岩顶底部位富集，以碳酸盐矿物形式沉淀下来，形成了铁方解石与含铁方解石胶结。
岩心分析数据统计结果表明，碳酸盐胶结物含量与孔隙度、渗透率均呈负相关关系。随着砂岩中碳酸盐含量的增加，孔隙度、渗透率快速减少，极大地降低了砂岩的储集性能（图9）。
图9 吴起—安塞地区长81亚段碳酸盐胶结物含量与物性关系

Fig.9 The relationship between carbonate cement content and physical properties of Chang 81 sub-member reservoir in Wuqi-Ansai area

3.2.3　伊利石胶结作用

伊利石胶结在吴起—安塞地区长81亚段砂岩也较为发育，主要发生于中成岩阶段，含量一般为0~6%，平均含量为3.0%，相比陇东、姬塬地区含量明显高（表3）。扫描电镜下伊利石主要呈片状、蜂窝状分布于颗粒表面或充填于粒间孔隙中［图8（d）， 图8（e）］，结晶程度相对较高；常与自生硅质共同生长。分析数据表明，砂岩中伊利石胶结物的含量与孔隙度、渗透率总体上呈负相关关系，伊利石占据孔隙空间，降低了储集、渗透性能（图10）。
图10 吴起—安塞地区长81亚段伊利石胶结物含量与物性关系

Fig.10 The relationship between illite cement content and physical property of Chang 81 sub-member reservoir in Wuqi-Ansai area

伊利石含量与岩石结构有关，砂岩粒度越细，伊利石含量越高［19］。吴起—安塞地区长81亚段沉积时水动力相对较弱，砂岩粒度细，杂基含量高，大量蒙脱石等杂基转化为伊利石；同时研究区物源为一套变质岩，与陆源碎屑颗粒一起沉积的原生伊利石含量也较高，导致长8储层伊利石含量高。

3.2.4　绿泥石膜胶结作用

吴起—安塞地区长81亚段砂岩中绿泥石膜胶结物含量一般为1%~5%，平均含量为2.8%，基本与陇东、姬塬地区绿泥石胶结物含量相当。铸体薄片镜下绿泥石膜呈深褐色的环边包裹碎屑颗粒［图8（f），图8（g）］，绿泥石膜厚度不一，一般为3~5 μm，较厚处可达10 μm以上；扫描电镜下可见绿泥石膜呈鳞片状垂直颗粒表面生长。
绿泥石膜的形成、分布与铁镁物质来源和沉积环境关系密切［20］，吴起—安塞地区长8段湖岸线附近的水下分流河道砂岩绿泥石膜胶结较为发育，因为河流入湖处有丰富的有利于形成绿泥石胶结物的铁镁物质。绿泥石膜在成岩阶段早期就已经形成，其环边可以抵抗压实作用，阻止石英颗粒的自生加大，有效保留粒间孔隙［21-23］。

3.2.5　长石溶蚀作用

吴起—安塞地区长81亚段砂岩溶蚀孔含量一般为0~1.5%，平均为1.1%，与陇东地区溶蚀孔含量相当，但低于姬塬地区（表4）。镜下薄片观察，主要为长石颗粒的溶蚀，常沿解理面开始溶蚀，其次为岩屑的溶蚀。溶蚀作用扩大储集空间，改善了砂岩储渗性能。
研究区吴起—志丹—高桥一线长81亚段砂岩溶蚀作用强烈，是由于该区上覆地层长7烃源岩发育，烃源岩在成熟过程中形成的有机酸向下运移到长8段砂岩后，造成长石、岩屑等碎屑颗粒普遍发生溶蚀［24-25］。

3.2.6　成岩作用对孔隙的影响

砂岩的孔隙大小在成岩作用过程中，是不断演化的，总体上早期的压实作用、中期的伊利石黏土矿物和碳酸盐胶结作用使吴起—安塞地区长81亚段砂岩孔隙减少，而长石溶蚀作用又在一定程度上增加了孔隙，改善了储集性能。本文通过岩心砂岩样品的图像粒度、铸体薄片、物性分析化验数据，估算了不同成岩作用对长81亚段砂岩孔隙的影响。
计算方法和相关参数［16］，如式（1）—式（4）所示：
Φ o r = 20.91 + 22.90 S 0
Φ 1 = P 1 + P d 3 Φ P + C
Φ 2 = P 1 Φ P
Φ 3 = P d 1 + P d 2 Φ P
式中： S 0为特拉斯克分选系数； P为砂岩总面孔率，%； P d 1为溶蚀粒间孔，%； P d 2为溶蚀粒内孔，%； P d 3为胶结物溶孔面孔率，%； C为砂岩胶结物总量，%； Φ o r为砂岩原始孔隙度，%； Φ为砂岩物性分析孔隙度，%； Φ 1为压实后砂岩孔隙度，%； Φ 2为压实、胶结及交代后砂岩孔隙度，%； Φ 3为溶蚀作用产生的孔隙度，%。
通过估算，吴起—安塞地区长81亚段砂岩原始孔隙度约为36.4%，早期压实作用损失的孔隙约为18.9%，中期铁方解石、伊利石、硅质等胶结作用损失的孔隙约为13.6%，而后期溶蚀作用增加的孔隙约为4.0%，计算现今孔隙度约为7.9%，与岩心分析平均孔隙度8.2%相近，符合程度较高。

4 致密储层与油气藏分布关系

曲流河三角洲形成的细粒砂岩沉积、强烈的黏土矿物和碳酸盐胶结作用导致吴起—安塞地区长81储层整体较致密，储集砂岩孔隙度一般为6%~10%，渗透率为（0.06~0.3）×10-3 μm2；在区域致密储层背景上，由于相对有利的沉积、成岩作用，也形成了局部相对高孔高渗储层，储集砂岩孔隙度可大于10%，渗透率大于0.3×10-3 μm2。
研究区南部吴起—志丹—高桥一线，为曲流河三角洲水下分流河道入湖处沉积，多期河道叠置，砂岩沉积厚度大，原始孔隙相对发育；且后期成岩作用过程中，入湖处砂岩绿泥石膜胶结作用发育，有效保留了部分原始孔隙，同时邻近长7段生烃中心，长石溶蚀作用也相对发育，这些有利的沉积、成岩作用，互为促进，相辅相成，在研究区整体致密背景上形成了南部局部相对高孔高渗储层。
同时，研究区西南部靠近上覆湖盆烃源岩发育区，长7段烃源岩厚度一般为10~40 m；而研究区中部、东北部长7段烃源岩厚度一般小于10 m，烃源岩不发育或不存在。烃源岩在排烃期生成的油气，在生烃异常高压驱动下，通过长81亚段纵向叠置砂体和裂缝向下运移，优先在烃源岩发育区下伏的长81亚段相对高渗砂岩处聚集成藏，因此吴起—志丹—高桥一线为长8段油气成藏区（图11）。与姬塬、陇东地区长81亚段砂岩普遍成藏、油藏大面积连片分布不同，吴起—安塞地区长81亚段仅在南部局部成藏，研究区中部、北部几乎没有油气成藏。可见，储层致密与否与油气成藏关系密切。预计吴起—安塞地区长81亚段地质储量规模超3×108 t，具备良好的勘探开发潜力。
图11 吴起—安塞地区长81亚段石油富集区与储层渗透率、长7烃源岩厚度叠合关系

Fig.11 Chang 81 sub-member oil enrichment region， permeability plane distribution and Chang 7 hydrocarbon source rock composite relationships in Wuqi-Ansai area

5 结论

（1）鄂尔多斯盆地吴起—安塞地区长81亚段储层为水下分流河道沉积形成的细砂岩，单层砂岩厚度一般为2~4 m，较姬塬、陇东地区单砂层厚度薄。砂岩粒度细、塑性组分含量高；填隙物以伊利石、铁方解石、绿泥石为主，平均含量为13.5%，高于姬塬、陇东地区；孔隙类型主要为粒间孔和长石溶孔，平均面孔率为2.1%，低于姬塬和陇东地区。
（2）吴起—安塞地区长81亚段砂岩孔隙度一般为6%~10%，渗透率为（0.06~0.30）×10-3
--引用第三方内容--

μm2，整体较致密，属于低孔、超低渗储层。微米CT结果表明研究区长81亚段砂岩储层主要为微孔隙，半径一般为2~10 μm，但其占据的孔隙体积小；半径大于10 μm的孔隙数量虽少，但其占据的体积大，构成了油气储集的主要空间。

（3）曲流河三角洲形成的细粒砂岩沉积、强烈的黏土矿物和碳酸盐胶结作用是吴起—安塞地区长81亚段储层致密的主要原因。与陇东、姬塬地区近源辫状河三角洲沉积相比，吴起—安塞地区远源曲流河三角洲形成的细砂岩粒度细、单砂层厚度薄、隔夹层多、岩性变化快；且吴起—安塞地区长81亚段砂岩在成岩作用过程中压实作用更强烈，碳酸盐胶结和伊利石胶结更发育，导致储层整体较致密；油气藏仅分布在南部相对高孔高渗区。预计吴起—安塞地区长81亚段地质储量规模超3×108 t，具备良好的勘探开发潜力。

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