低渗透砂岩储层特点研究
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【摘 要】在总结沉积作用、成岩作用以及构造作用的控制的基础上，通过对储层形成机理的分析，认为沉积作用是低渗透砂岩储层形成的最基本因素，成岩作用的影响是双重的，构造作用形成的裂缝可以用作低渗透砂岩储层的形成。裂缝性低渗透砂岩储层的主要渗流通道。
【关键词】低渗透储层；砂岩储层；沉积作用；成岩作用；裂缝
1国内的研究背景
低渗透砂岩油藏在我国认识较早。1907年发现的延长油藏是典型的特低渗透油藏。由于我国低渗透油藏分布广泛，占油气资源总量的30%，根据各种储层参数资料以及薄层分析，分析了低渗透砂岩油藏特点及形成机理，为进一步的油气勘探提供了依据，有益于对油田的进一步开发。
2低渗透砂岩储层的特点
我国低渗透砂岩储层主要表现为：成分和结构的成熟度比较低；孔隙结构比较弱；储层物性较弱；压力敏感性偏强；裂缝的发育以及非均质性强。
2.1岩石学特点
低渗透砂岩的岩石类型多为长石砂岩以及岩屑砂岩，矿物以及结构成熟度较低，黏土矿物或碳酸盐胶结物含量较高。鄂尔多斯盆地安塞油田是我国低渗透砂岩油藏勘探开发模式。油田南部砂岩主要为粒度为0.1～0.35mm的细粒-中粒长石砂岩，分选好，主要为次棱柱状；颗粒支撑、线性接触、膜孔胶结；长石为主要组分，平均含量51.3%；绿泥石和浊沸石为填料，且含量比较高。
2.2裂缝特点
低渗透砂岩中的天然裂缝主要分为构造裂缝以及成岩裂缝，两者的储集性能较弱，然而却是主要的渗流通道。
2.3非均质性特点
低渗透砂岩储层的孔隙分布极不均匀、非均质。裂缝是强非均质性的另一个重要原因。不同方向的裂缝发育程度不同，不同地层裂缝的地下开放度以及连通性也不同，导致不同方向的裂缝渗透率弱异较大。
3低渗透砂岩储层的形成机理
低渗透砂岩储层的形成受沉积、成岩以及构造作用的控制。
3.1沉积作用的影响
沉积作用是形成低渗透砂岩储层最基本的因素。沉积环境控制着碎片的组成、大小、分类、圆整、排列以及水泥的组成以及胶结。以沉积作用为主的低渗透砂岩油藏叫做以原生孔隙为主的原生低渗透砂岩油藏。
低渗透砂岩涵括近源以及远源两种沉积类型，典型代表分别为冲积扇以及细粒三角洲。例如，老君庙油田M层低渗透储层为冲积扇块状砂体，岩性单一，厚60～70m，平均粒径为0.18～0.14mm，平均孔隙度为19.1%，平均渗透率为24.2md；大庆油田杏一区东部低渗透储层为三角洲前缘席状砂体，岩石的颗粒细，分选较弱，泥质含量比较高。
3.2成岩作用的影响
低渗透油藏的成岩作用主要受压实作用、压溶作用、胶结作用、重结晶作用、交代作用以及溶解作用的影响，对储层具有双重的作用。
（1）压实以及压溶作用可以降低孔隙度以及渗透率
由于长石以及岩屑的分选以及圆度弱，压实导致颗粒的重新排列以及压实，从而大大降低了孔隙度以及渗透率。随着埋藏深度以及上覆地层压力的增加，压力溶蚀引起管线接触以及缝线接触，进一步降低了孔隙度以及渗透率。
（2）胶结作用可以降低孔隙度以及渗透率
随着温度以及压力的增加，孔隙流体中的过饱以及矿物沉淀形成石英、方解石以及粘土等胶结物，并填充粒间孔隙，从而降低了孔隙率以及渗透率，但这为溶解孔隙的形成提供了物质基础。
（3）溶蚀作用能够改善孔隙度以及渗透率
生烃或黏土矿物在转化等过程中排出的酸会溶蚀长石、方解石等，容易形成次生孔隙，从而增加了孔隙度以及渗透率。
受成岩作用控制的低渗透砂岩储层，叫做次生低渗透储层，其孔隙中次生孔隙比例较大。次生低渗透储层儿乎发育于我国所有含油气盆地，构成低渗透砂岩储层的主体。以安塞油田延长组长6油层为例，原生粒间孔隙为35.0%，经过压实、绿泥石膜析出、压溶以及次生加大作用，孔隙度降为17.5%；再经浊沸石以及碳酸盐胶结作用，降至7.1%；后经浊沸石、长石等溶蚀，又回升至12.9%，成为以次生孔隙为主的低渗透砂岩储层。
3.3构造作用的影响
低渗透砂岩储层，尤其是次生低渗透储层，巖石偏脆，在构造应力下容易产生裂缝，从而形成裂缝型低渗透储层。
构造裂缝的形成机理是，在褶皱形成之前，地层受到横向水平挤压，并形成一对垂直共轭剪切裂缝，以及与最大压应力方向平行的一组横向剪切裂缝。在褶皱过程中，由于层间滑动，形成与地层垂直的同心剪切裂缝或旋转剪切裂缝。构造裂缝是与断层活动产生的应力有关的羽状张裂以及剪切裂缝。它们经常发生在断层的末端、交汇处以及弯曲突出处。裂缝可以改善孔隙度以及渗透率，或者增强非均质性。裂缝孔隙度小于1.0%，渗流能力增强，基本不提供储集空间。
4讨论
研究低渗透砂岩储层特点及形成机理，是为了有效地预测优质储层的分布规律。在长期的实践中，我国学者探索了一套低渗透砂岩储层评价以及储层分析的原则、方法以及技术。例如，在渤海湾盆地，建立了一套成岩阶段划分方案，可以准确地评价钻探储层的成岩阶段以及储层质量。
低渗透砂岩优质储层主要发育残余原生孔隙、次生孔隙以及裂缝。当埋藏深度浅、压实度弱时，原生孔隙易于保持。此外，孔隙流体中的绿泥石以及其他矿物结合物高于碎屑颗粒，这增加了抗压实性，并有助于保持原生孔隙；在成岩作用期间，长石以及碎屑颗粒溶解，并且由于这些不稳定颗粒的高含量，将形成更好的次生孔隙带。在酸性孔隙流体条件下，方解石以及其他水泥也会溶解。次生孔隙带；裂缝发育受岩性、褶皱以及断层的影响。当砂岩致密、坚硬、脆性时，断裂两侧往往发育破碎带。
5结论
（1）低渗透砂岩储层具有组成结构成熟度低、孔隙结构弱、储层物性弱、压敏性强、裂缝发育、非均质性强等特点。
（2）沉积作用、成岩作用以及构造作用是低渗透砂岩储层形成的控制因素。沉积作用是形成低渗透砂岩储层最基本的因素，成岩作用具有机械压实、化学压力溶解以及胶结作用降低孔隙度、溶解作用增加孔隙度的双重特点，构造作用形成的裂缝是裂缝性低渗透砂岩的主要渗流通道。
（3）在残留原生孔隙带、次生孔隙带以及裂缝发育带中可以发育优质储层。
参考文献：
[1]曾大乾，李淑贞.中国低渗透砂岩储层类型及地质特点[J].石油学报，1994，15（1）；38-45.
[2]李道品，罗迪强，刘雨芳.低渗透油田概念及我国储量分布状况[J]一低渗透油气田，1996，1（1）：1-7.
（作者单位：1.中国石油长庆油田分公司第十一采油厂；
2.中国石油长庆油田分公司第二采油厂）
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