Natural Gas Geoscience >

2024 , Vol. 35 >Issue 8: 1441 - 1453

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2024.02.002

Lithofacies log identification and favorable lithofacies distribution of new types of bauxite reservoirs in Ordos Basin

  • Die LIU , 1, 2 ,
  • Jinyu ZHOU 1, 2 ,
  • Xiaogang ZHANG 2, 3 ,
  • Yue WU 2, 3 ,
  • Taiping ZHAO 1, 2 ,
  • Lili TIAN 1, 2 ,
  • Mingyi YANG 2, 3
Expand
  • 1. Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an 710018，China
  • 2. China National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low Permeability Oil and Gas Fields，Xi'an 710018，China
  • 3. Exploration Division of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an 710018，China

Received date: 2024-01-08

  Revised date: 2024-02-17

  Online published: 2024-04-08

Supported by

The Technology Project of Changqing Oilfield Company,PetroChina(2023DZZ01)

Fold

Abstract

In the Longdong area of the Ordos Basin， the bauxite section of the Taiyuan Formation has recently been tested to obtain industrial gas flow， which breaks the traditional understanding that the bauxite of the Taiyuan Formation is the caprock of the Lower Palaeozoic Ordovician weathered crust， indicating that bauxite gas is an undiscovered unconventional natural gas reservoir. In order to find favorable facies and expand the discovery of gas reservoirs， this paper compares the core and logging analysis data to clarify that coal seams， carbonaceous mudstones， conventional mudstones and aluminum-bearing rock formations are developed from top to bottom in the Taiyuan Formation of Ordos Basin， among which the typical aluminum-bearing rocks have the characteristics of “three highs and two lows” of high gamma， high neutron， high uranium， low sonic wave and low potassium. According to the difference in the content of the main constituent mineral diasporite monohydrate of aluminite， the aluminite was subdivided into three types of rocks： bauxite， argillaceous bauxite and bauxite mudstone. Combined with core， rock thin section， scanning electron microscope and imaging logging data， the aluminites were divided into six lithofacies： layered/striated argillaceous bauxite facies， massive， layered， soybean oolitic bauxite facies and weakly layered and clastic bauxite mudstone facies. Comparing the nuclear magnetic resonance and production test data， it is clear that the layered bauxite lithofacies and soybean oolitic bauxite facies have a large number of intragranular dissolution pores， which are favorable lithofacies for oil and gas accumulation. This paper deepens the understanding of the lithofacies imaging characteristics and favorable reservoirs of the Permian Taiyuan Formation in the Ordos Basin， which is of guiding significance for the exploration and development of new bauxite natural gas reservoirs in the Taiyuan Formation in the southwest of the basin and the Benxi Formation in the eastern part of the basin.

Key words： Bauxite reservoir; Micro-resistivity scanning imaging logging; Favorable lithofacies; Taiyuan Formation; Longdong area; Ordos Basin

Cite this article

Die LIU , Jinyu ZHOU , Xiaogang ZHANG , Yue WU , Taiping ZHAO , Lili TIAN , Mingyi YANG . Lithofacies log identification and favorable lithofacies distribution of new types of bauxite reservoirs in Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2024 , 35(8) : 1441 -1453 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2024.02.002

0 引言

鄂尔多斯盆地石炭系本溪组—二叠系太原组内发育一套铝土岩，在勘探初期将其与上古生界海陆过渡相的暗色泥岩、炭质泥岩整体作为下古生界风化壳气藏的非渗透性盖层［1］。前期学者将这套含铝岩层归为铝土矿范畴，主要开展了矿床地质特征、矿物组成及物源等方面的研究［2-5］，而将其作为储层的测井识别研究鲜有开展。随着勘探力度的加大，2015年中国石油长庆油田分公司在鄂尔多斯盆地东部部署实施的陕464井在本溪组钻遇9.3 m铝土岩，试气获0.184 9×104 m³/d低产气流，铝土岩气藏被首次发现［1］。同年在鄂尔多斯盆地大牛地气田实施的D113、D81、D66-172等多口井钻遇本溪组铝土岩，其中D66-172井铝土岩厚17.5 m，含气显示12 m，气测峰值为19.58%，基值4.71%，试气获日产气1.037 5×104 m³，日产水2.9 m³，铝土岩气藏进入发现阶段［5-6］。期间，刘文辉等［7］初步发现该套铝土岩具有不同于一般泥岩的测井响应，岩层内部溶蚀孔洞发育，可作为潜在储层。但针对如何利用测井资料快速有效识别铝土岩，精细评价铝土岩的储集性能、找到优势层段等问题，尚未发现有学者开展相关研究。
2020年长庆油田聚焦盆地西南部陇东地区（本文研究区，图1）太原组铝土岩段的高气测异常显示层，开展综合地质研究，在伊陕斜坡南部优选6口井试气，5口井获得低产；2021年8月，针对铝土岩层部署的L47井获得67.38×104 m/d的高产气流，打破了太原组铝土岩作为下古生界奥陶系风化壳盖层的传统认识［1］，指示铝土岩不同于一般的泥岩盖层，属于一种比较少见的非常规天然气储层，具有良好勘探潜力。但勘探实践表明，该类储层矿物组分和孔隙结构复杂，对优势储层的测井响应特征不明确，导致甜点区预测存在较大困难。
图1 研究区构造划分

Fig.1 Tectonic division of the research area

本文在继承吸收前人研究成果的基础上，首先依据常规测井响应，形成含铝岩系快速识别方法；然后结合陇东地区现有探井的岩心照片、录井描述、铸体薄片、扫描电镜及X射线衍射等实验资料，利用成像结构特征对含铝岩进行有利岩相的识别与划分，建立适用于太原组的6种含铝岩成像模式库，实现单井纵向上岩相的连续识别与划分；最后利用核磁共振、测井解释结论及试气结论明确有利岩相，为下一步大规模评价开发该类非常规天然气资源提供基础支撑。

1 研究区地质背景

研究区位于鄂尔多斯盆地西南部，位属伊陕斜坡构造单元。盆地加里东运动中抬升地层经过长期的物理化学风化、分解等作用，岩石中的易溶元素流失，铝、铁、硅等元素残留，组合形成的含铝铁溶液是铝土岩形成的基础［8］。自石炭系本溪组沉积期开始，海水从盆地东西2个方向入侵，在此期间，含铝铁溶液受海侵作用影响，在地层低部位处富集，而后经过矿物的结晶析出沉积，逐渐形成了石炭系—二叠系含铝岩地层［9-11］。从沉积背景来看，在晚石炭系的拉张构造背景下，盆地西南部太原组总体属于障壁海岸相和浅海陆棚相，主要发育的沉积亚相类型为潮坪亚相和潟湖亚相［8，12］，潮坪主要发育潮上泥沼泽、滨浅海、潮间砂泥坪、潮间灰泥坪和潮下灰坪5种沉积微相［8-14］（表1），其中研究区含铝岩地层主要发育在潮间砂泥坪（图2，图3）。
表1 鄂尔多斯盆地西南部太原组沉积相类型[8]

Table 1 Sedimentary facies of Taiyuan Formation in Southwest Ordos Basin[8]

沉积相 沉积亚相 沉积微相
障壁海岸相 潟湖 咸化潟湖相
潮坪 潮上泥沼泽
潮间砂泥坪
潮间灰泥坪
潮下灰坪
滨浅海
浅海陆棚相 碳酸盐岩台地
图2 鄂尔多斯盆地太原组沉积相

Fig.2 Sedimentary facies of Taiyuan Formation in Ordos Basin

图3 陇东地区太原组含铝岩沉积模式

Fig.3 Sedimentary pattern of bauxites of Taiyuan Formation in Longdong area

2 太原组铝土岩岩相划分方案建立

岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合特征，是沉积相的主要组成部分，对研究油气藏的形成环境、有效储层的地质特征具有重要意义［15-16］。前已述及，虽然含铝岩发育在潮间沉积的大背景下，但不同含铝岩单井上的岩相特征并不相同。为了进一步明确含铝岩中的优势岩相，本文对潮间沉积环境下全井段取心的关键井进行岩心观察和常规测井曲线特征分析，明确了含铝岩的3种岩石类型；结合岩心照片和铸体薄片资料，细化建立了6种含铝岩岩相类型，并通过常规测井、成像测井组合特征实现了单井纵向上含铝岩岩相的连续识别与划分。

2.1　太原组岩石类型

观察343块岩心认为，盆地西南部太原组自下而上发育残积角砾岩、含铝岩、泥岩/砂泥岩、炭质泥岩和煤岩5类岩石。前期学者将炭质泥岩、泥岩/粉砂质泥岩、含铝岩层作为统一整体划分为风化壳盖层［7-10］，但本文研究发现三者有明显差异。从岩心照片上看，炭质泥岩因有机碳含量较高，因此质轻、污手，层理发育，易碎，偶见黄铁矿团块；泥岩/粉砂质泥岩岩心灰色，肉眼可见发育大量流动纹层，岩心切面略粗糙；含铝岩层在不同水铝石含量层段具有不同的岩心特征，整体岩心浅灰色，孔洞发育，与常规泥岩、炭质泥岩有明显不同（图4岩心照片道）。
图4 太原组不同岩石类型典型特征

Fig.4 Typical characteristics of different rock types in the Taiyuan Formation

除岩心显示的明显差异外，炭质泥岩、常规泥岩/砂泥岩及含铝岩在测井响应上也明显不同（图4测井曲线道）。炭质泥岩主要表现为高电阻率、高声波时差（大于265 μs/m），低密度、中低自然伽马的特点。常规泥岩/砂泥岩则具有低自然伽马（砂泥岩段自然伽马测井值会随着泥质含量的增加而增大，但一般小于200 API）、低声波（一般小于265 μs/m）。研究区太原组含铝岩段与盆地内大牛地气田本溪组含铝岩在常规曲线上均表现为高自然伽马、高中子、高密度、中低声波时差、低钾的“三高两低”特征［6-7］，其中高自然伽马、低声波、低钾是含铝岩区别于炭质泥岩、常规泥岩/砂泥岩的重要标志。依据常规泥岩、炭质泥岩、含铝岩的测井响应特征，建立声波时差—自然伽马交会岩性识别图版（图5），利用两者交会的包络面积可对含铝岩层实现快速识别（图4绿色填充部分）。
图5 声波时差与自然伽马交会识别图版

Fig.5 Diagram of the intersection of sonic time difference and natural gamma

为寻找优势岩相，依据全岩X射线衍射实验数据，将含铝岩岩性进一步细分。研究区太原组21块代表性岩样做X射线衍射全岩矿物分析结果如表2所示。可以看到，太原组含铝岩的矿物组分主要是铝质矿物、少量铁质矿物和黏土矿物。铝质矿物主要为一水硬铝石［Al2O3·H2O］，平均含量为68.1%，其次为各种黏土矿物、石英等陆源碎屑矿物及其他如方解石、赤铁矿等的化学沉积矿物。在重矿物中，锐钛矿的平均含量达到3.16%，含量最高为6.3%。依据水铝石、黏土矿物相对含量，借鉴铝矿分类方法，将含铝岩细分为低铁铝土岩（一水硬铝石>75%）、泥质铝土岩（50%< 一水硬铝石<75%）和铝土质泥岩（一水硬铝石<50%）3类（图6）。
表2 含铝岩X射线衍射全岩分析结果

Table 2 Analysis results of X-ray whole rock analysis of bauxite

块次 矿物含量/%
石英 钾长石 绿泥石—高岭石 伊利石—伊/蒙间层 黄铁矿 锐钛矿 硬水铝石
1 0.10 0.37 0.20 0.80 0.00 1.60 96.90
2 0.10 0.69 0.10 0.80 0.00 1.80 96.50
3 0.10 0.51 0.10 1.00 0.00 1.90 96.40
4 0.10 0.60 0.10 1.10 0.00 2.10 96.10
5 0.10 0.94 0.10 0.70 0.00 2.50 95.60
6 0.10 0.96 0.10 1.30 0.00 2.20 95.40
7 0.20 0.54 0.90 2.10 0.00 2.20 94.00
8 0.00 0.53 0.70 3.40 0.00 1.80 93.60
9 0.00 0.53 0.70 3.40 0.00 1.80 93.60
10 0.10 1.70 2.40 3.50 0.00 2.40 87.10
11 0.30 0.67 1.90 8.90 0.00 2.70 85.70
12 0.80 0.54 11.00 5.70 2.20 1.90 78.00
13 0.60 1.39 4.30 14.60 0.00 5.70 73.50
14 1.30 1.19 8.30 31.90 0.00 6.30 51.00
15 5.50 1.10 1.70 39.00 0.00 4.50 48.00
16 0.20 0.38 19.50 29.80 0.00 3.00 47.10
17 7.90 1.10 6.00 48.80 0.00 5.50 30.80
18 11.6 1.85 2.20 62.50 0.00 5.20 16.60
19 11.6 1.80 2.20 62.60 0.00 5.20 16.50
20 0.40 0.79 47.20 27.60 7.30 2.30 14.30
21 0.60 0.40 59.30 35.00 0.00 1.60 3.10
图6 鄂尔多斯盆地二叠系太原组含铝岩三元组分图

Fig.6 Three-terminal element diagram of the lithology division of the Permian Taiyuan Formation bauxite in the Ordos Basin

2.2　含铝岩岩相类型及其测井相特征

本文主要借助岩心照片、全岩X射线衍射、铸体薄片和扫描电镜等实验资料对不同含铝岩的岩性、构造、储集空间和孔隙类型进行精细描述，分析结果表明，盆地陇东地区太原组含铝岩系中的泥质铝土岩主要为层状/纹层状特征；低铁铝土岩主要包括块状、强层状、豆鲕状3种相类型；水铝石含量最少的铝土质泥岩则表现为弱层状和碎屑状2种岩相类型（表3）。
表3 太原组含铝岩岩相划分方案

Table 3 Lithofacies division scheme of bauxite in Taiyuan Formation

岩性 含铝岩系岩相 沉积构造 孔隙类型 代表样主要矿物组分
泥质铝土岩 层/弱层状泥质铝土岩相 层状、弱层状构造 层间缝、半充填裂缝 水铝石、黏土矿物参半
块状铝土岩相 块状构造 残余格架孔 水铝石93.6%、伊利石3.4%
铝土岩 层状铝土岩相 层状构造 孔洞、微孔隙 水铝石95.6%、锐钛矿2.5%
豆鲕状铝土岩相 豆状、纹层构造 鲕粒内溶孔、晶间孔 水铝石85.7%、伊利石8.9%
铝土质泥岩 纹层状铝土质泥岩相 纹层构造 偶见基质溶孔 水铝石18.8%、高岭石44.1%
碎屑状铝土质泥岩相 纹层、底部变形构造 偶见晶间孔 水铝石16.5%、伊利石62.6%
图7 鄂尔多斯盆地西南部陇东地区太原组含铝岩不同岩相类型典型岩心特征

（a）层/纹层状泥质铝土岩相，50%<水铝石含量<75%，L58井，4 041.88 m； （b）块状铝土岩相，水铝石含量>75%，L58井，4 044.99 m； （c）层状铝土岩相， 水铝石含量>75%，L58井，4 048.3 m； （d）豆鲕状铝土岩相，水铝石含量>75%，L58井，4 050.0 m； （e）纹层状铝土质泥岩相， 水铝石含量<50%，L58井，4 039.60 m； （f）碎屑状铝土质泥岩相，水铝石含量<50%，L58井，4 052.40 m

Fig.7 Typical core characteristics of different lithofacies types of bauxites in the Taiyuan Formation in Southwest Ordos Basin

图8 鄂尔多斯盆地西南部陇东地区太原组含铝岩不同岩相类型典型薄片特征

（a）层/弱层状泥质铝土岩相，网状缝，铝土质矿物半充填， HT2井，4 611.23 m； （b）块状铝土岩相，基本无可见孔隙，偶见颗粒间残余格架孔，L58井，4 044.48 m； （c）层状铝土岩相，晶间溶蚀孔发育（白色部分），L58井，4 048.30 m；（d）豆鲕状铝土岩相，鲕粒内溶孔发育，L58井， 4 049.0 m； （e）纹层状铝土质泥岩相， 少量基质溶孔， L47井， 4 107.0 m； （f）碎屑状铝土质泥岩相，偶见晶间孔， L58井， 4 051.10 m

Fig.8 Typical lamellar characteristics of different lithofacies types of bauxites in the Taiyuan Formation in the Longdong area of Southwest Ordos Basin

图9 鄂尔多斯盆地西南部陇东地区太原组含铝岩不同岩相扫描电镜特征

（a）高岭石充填原生孔隙，L47井，4 107.0 m； （b）灰色铝土岩，溶蚀孔发育，见次生一水铝石单晶，L58井， 4 044.99 m； （c）铝土岩，水铝石粒内溶蚀微孔，L58井，4 045.24 m；（d）铝土岩，溶蚀孔隙及裂缝形态，L58井，4 048.16~4 048.3 m；（e）微孔隙，面孔率0.5%，C3-25-11井，3 807.54 m； （f）铝土质泥岩，水铝石斑状及裂缝充填状， L58井， 4 052.39 m

Fig.9 Characteristics of different petrographic SEMs in bauxites in the Taiyuan Formation in the Longdong area of Southwest Ordos Basin

2.2.1　层/纹层状泥质铝土岩相

层/纹层状泥质铝土岩相岩心主要为深灰色，构造类型主要为层状构造，肉眼可见的黄铁矿呈细粒状、团块状或稀疏浸染状、条带状不均匀地分布在泥质铝土岩中［图7（a）］。局部发育网状缝、层间缝，铝土质矿物半充填其中［图8（a）］。该类岩相水铝石含量减少（50%~75%），黏土矿物增多，以高岭石为主，沉积环境为潟湖边缘向潮坪过渡（图3），主要发育在太原组含铝岩系的上部。该类岩相自然伽马（GR）值介于300~500 API之间，相较于铝土岩明显降低；补偿中子（CNL）值介于30%~50%之间；由于泥质含量增加，声波时差值相应有所增高。成像测井有明显层状/纹层状特征。

2.2.2　块状铝土岩相

块状铝土岩相岩心主要为深灰色，多为均一块状构造，代表岩石沉积于相对稳定的水体环境中［图7（b）］。从铸体薄片可以看出，水铝石含量较高（一般大于80%，黏土矿物不足5%），发育残余格架孔，局部发生溶蚀扩大，孔隙中常析出高岭石及片状/针状一水硬铝石晶体［图8（b）］。该类岩相的常规测井响应特征表现为典型的“三高两低”曲线特征（高自然伽马、高中子、高密度、低声波时差、低钾）。因该类岩石致密高阻，因此成像测井整体上为亮色背景，块状特征，单层厚度10 cm以上，单层内电阻率总体较均匀。局部表现为弱层状特征，电阻率呈非均质条带状分布。

2.2.3　强层状铝土岩相

强层状铝土岩相岩心主要为深灰色强层状构造，含豆鲕状结构［图7（c）］。水铝石含量较高，一般大于70%，菱铁矿、黄铁矿、锐钛矿相对发育，局部黄铁矿含量超过3%；水铝石重结晶强，呈微晶半自形，主要发育于结晶较好的高岭石、一水铝石、黄铁矿及锐钛矿晶间溶蚀孔隙［图8（c）］。常规测井响应仍表现为“三高两低”特征，但相对块状铝土岩相，该类岩相电阻率较低，一般小于100 Ω·m。成像测井整体上表现为亮暗相间，有强层状（产状相对稳定，代表稳定水体下的沉积）和弱层状（薄层状特征，产状多不稳定，沉积水动力较强层状要强）2种特征。

2.2.4　豆鲕状铝土岩相

豆鲕状铝土岩相岩心主要为灰色/黑灰色，主要为流动纹层构造，鲕粒结构，说明当时沉积环境存在局部的水体扰动，同时岩心上肉眼可见溶蚀孔发育［图7（d）］。从铸体薄片可以看出，水铝石含量较高［一般大于75%，黏土矿物以伊利石/高岭石为主，夹杂伴生锐钛矿等其他矿物（平均不足2%）］、颗粒分选好，定向排列，由一水硬铝石豆鲕、碎屑等团块发生溶蚀形成的粒内溶蚀孔比较发育［图8（d）］。鲕粒群的出现，说明了胶体物质的大量存在；少量大颗粒碎屑中包含许多鲕粒，鲕粒大小不一，说明鲕粒形成后受后期流体运移并被后期物质包裹再次沉淀形成［1］。成像测井整体上为暗色背景，无层状特征，FMI图像上见 “粒状”颗粒，推断高阻颗粒为豆鲕状铝土矿和碎屑状铝土矿。

2.2.5　弱层状铝土质泥岩相

弱层状铝土质泥岩相岩心主要为浅灰色，纹层构造［图7（e）］。储集空间主要为豆鲕状铝土岩颗粒间隐晶质铝土矿发生重结晶作用，析出自形微晶一水铝石晶体，松散状堆积，形成的晶间溶蚀孔隙［图8（e）］。铝土质泥岩相自然伽马值介于200~300 API之间；中—低补偿中子（CNL）；中高密度（DEN）；中高声波时差（AC）；电阻率（RLLD）值一般大于100 Ω·m。成像测井整体上为亮色背景，夹杂暗色泥质条带，层状特征相对明显。

2.2.6　碎屑状铝土质泥岩相

碎屑状铝土质泥岩相岩心主要为灰白色，以内碎屑为主，纹层构造，受海侵改造，底部发育变形构造［图7（f）］。从铸体薄片可以看出，整体相对致密，偶见晶间孔，碎屑结构的出现说明铝土岩形成过程中未固结的铝土岩受到流水、波浪的作用，经短距离搬运或原地堆积后再次胶结而成［图8（f）］。常规测井响应特征与弱层状铝土岩相相似。微电阻率扫描动态图呈现明显的亮块状碎屑结构。
图10 太原组含铝岩不同岩相测井响应特征（L58井）

Fig.10 Response characteristics of different lithofacies of bauxite in Taiyuan Formation（Well L58）

图11 太原组含铝岩不同岩相测井响应特征（HT7井）

Fig.11 Logging response characteristics of different lithofacies of bauxite in Taiyuan Formation（Well HT7）

2.3　不同岩相成像测井图版库建立

在以上岩相的成像特征分析基础上，借助微电阻率扫描成像测井高分辨率（达到0.5 cm），可直观、连续显示储层垂向上宏观构造和微观上细微结构的优势［25-26］，建立起了一套适用于盆地西南部太原组含铝岩的成像特征模式库（图12），基于建立的测井相模式可以实现太原组含铝岩岩相的连续划分。
图12 鄂尔多斯盆地西南部太原组含铝岩岩相成像特征

（a）层/纹层状泥质铝土岩相；（b）块状铝土岩相；（c）强层状铝土岩相；（d）豆鲕状铝土岩相；（e）弱层状铝土质泥岩相；（f）碎屑状铝土质泥岩相

Fig.12 Lithofacies imaging characteristics of bauxites of Taiyuan Formation in Southwest Ordos Basin

3 不同岩相与储层有效性关系

分析发现，鄂尔多斯盆地西南部太原组含铝岩在垂向上具有“三段式”的沉积特征：上部发育层状/弱层状泥质铝土岩相，储集空间主要为层间缝，但常被铝土质矿物充填，在地层条件下以半闭合状态为主，因此储集性能中等；中部块状、强层状、豆鲕状铝土岩相多期交错发育，其中强层状和豆鲕状铝土岩岩相发育大量次生孔隙，包括颗粒内溶蚀孔、残余格架孔、裂缝、晶间孔和基质溶孔，储集性能最好，块状铝土岩相整体相对致密，储集性能次之；下部发育弱层状及碎屑状铝土质泥岩相，因其泥质含量较重，偶见的微裂缝多被黏土矿物充填，面孔率较低，为0.5%~1.5%，整体致密，储集性能较差。
核磁共振测井因其不受岩石岩性的影响，可以测量地层中流体体积，即孔隙度的大小，还可以得出常规孔隙度测井仪所不能得到的孔隙尺寸大小及孔隙结构的信息，因此在储层有效性评价上应用广泛［27］。为了进一步验证含铝岩不同岩相与储层有效性的关系，以L47井为例，基于含铝岩成像模式的识别和划分，进行不同岩相与核磁测井资料、测井解释结论及生产测试资料的对比分析（图13）。本井太原组4 101.0~4 108 m、4 112.0~4 118.0 m核磁T 2谱形态为双峰大孔型，谱分布较宽，指示优势储集层段；4 100.0~4 100.75 m显示出不足1 m的纹层状泥质铝土岩相，核磁T 2谱比较靠前，属于双峰小孔型，储层储集性能次之；4 109.0~4 110.0 m为弱层状铝土质泥岩相，相应的核磁T 2谱表现为单峰小孔型，指示该段基本上为泥质束缚孔隙，储集性能最差。
图13 鄂尔多斯盆地陇东地区太原组L47井测井相剖面

Fig.13 Logging facies section of Well L47 of Taiyuan Formation in Longdong area， Ordos Basin

同时测井解释该井4 099.8~4 100.0 m、4 112.7~4 115.4 m、4 116.8~4 120.1 m强层状及豆鲕状铝土岩段三段气层， 4 115.4~4 116.8 m块状铝土岩相一段含气层。在4 103.0~4 106.0 m强层状铝土岩、4 113.0~4 115.0 m豆鲕状铝土岩两段射孔，体积压裂，加陶粒51.7 m3，排量8~9 m3/min，砂比为10.1%，伴注液氮52.6 m3，试气获无阻流量67.38×104 m3/d（图13）。结果表明，有利含气层段对应的强层状铝土岩相及豆鲕状铝土岩相储集性最好，在气源充足情况下可大量储集天然气，形成铝土岩气藏。
利用精细成像测井解释可得到单井纵向上连续的岩相分布规律，进而预测优质储层。总体上看，鄂尔多斯盆地西南部太原组在潟湖、潮坪沉积环境下，海水深度不大，频繁的海侵海退环境使得铝硅酸盐类矿物经强烈化学风化、半风化作用改造后形成不同类别的含铝岩相带，分布范围近2×104 km2。太原组顶部的煤系烃源岩在晚侏罗世—早白垩世成熟、生气，因此大量油气就在生烃增压等动力条件下在下部铝土岩相储集空间富集，其中储集性能最好的强层状、豆鲕状铝土岩岩相带分布面积约为8 000 km2（图14）。
图14 鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩优势区带预测

Fig.14 Prediction of bauxite dominant zone of Taiyuan Formation in Longdong area， Ordos Basin

4 结论

（1）鄂尔多斯盆地陇东地区太原组岩性主要以煤岩/炭质泥岩、常规泥岩及含铝岩为主，含铝岩因不同水铝石含量分为铝土岩、泥质铝土岩和铝土质泥岩。
--引用第三方内容--

（2）含铝岩的测井响应与一般泥岩明显不同，主要表现为超高自然伽马、中低电阻率、高中子、高密度、中低声波时差的特点，其中超高自然伽马是由于沉积环境及铝土岩自身吸附大量铀、钍等高放射性元素引起；利用自然伽马与声波时差交会可对含铝岩层段进行直观快速识别。

（3）依据高分辨率电成像和岩心、薄片照片、扫描电镜资料，太原组含铝岩可划分为6种测井岩相：层/纹层状泥质铝土岩相、块状、强层状、豆鲕状铝土岩相、弱层状、碎屑状铝土质泥岩相。其中强层状铝土岩相、豆鲕状铝土岩相由于表生期淋滤作用形成的次生孔隙发育，储集性能最好。

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