摘要
致密油作为非常规资源勘探的热点，受到国内外专家的高度重视。延长组是鄂尔多斯盆地典型的致密油富集层位，但储层含油非均质性强，“有储无油现象”普遍存在，含油性控制机制不清直接制约致密油的勘探与开发。对于构造稳定的鄂尔多斯盆地，沉积后储层物性和孔喉结构主要受成岩作用控制，而储层物性和孔喉结构是影响原油有效富集的关键因素。因此，揭示致密砂岩成岩演化特征对含油性控制机理对丰富致密油成藏机理和提高致密油勘探开发具有重要意义。 论文以延长组致密砂岩为主要研究对象，利用全岩分析、薄片观察、元素扫描电镜、同位素、物性测试、包裹体分析，明确了储层岩性特征、物性特征、成岩作用机理，并划分了成岩相；结合测井技术建立了成岩相识别图版，并联合图像分析法和流体注入法，阐明了不同成岩相储层孔喉结构特征；以成岩动力学为基础，结合正演和反演手段，再现了储层物性演化过程；利用生烃增压模型、生产数据以及物理模拟实验，明确了致密油充注下限和开发下限。最终揭示了成岩演化对含油性控制机理。取得的主要成果有： （1）长7储层石英、绿泥石含量低于长8，而长石、伊利石和碳酸盐含量高于长8储层。长7和长8致密砂岩储层孔隙度分布在6%～12%，但是两个储层渗透率差异较大。延长组致密砂岩储层孔隙“三分天下”，主要分为原生粒间孔、溶蚀孔和黏土矿物晶间孔。长 8储层孔隙以原生粒间孔为主，而长 7储层孔隙以溶蚀孔为主。长 8储层孔喉结构较长 7好，主要表现为孔隙和喉道较大，排替压力小；（2）长7储层颗粒粒度细且杂基含量高的岩石学特征决定了其压实作用强特征。长 7 储层早期碳酸盐胶结物与泥岩中微生物发酵生气及有机质脱羧作用有关，晚期碳酸盐胶结物主要与有机质脱羧作用关。蒙脱石伊利石化和长石溶蚀是延长组次生伊利石形成的主要原因。长 7 储层伊利石和伊蒙混层较高的原因，一方面是长 7属于湖相沉积，沉积物中原生伊利石杂基含量较高。另一方面长 7丰富的火山物质为蒙脱石形成提供基础。高胶结物含量和强压实作用造成长 7 储层原生孔隙小、渗透率低、排驱压力大的主要原因；（3）长7储层成岩相主要分为软组分矿物-强压实-弱胶结-弱溶蚀相、碳酸盐矿物-强胶结-弱压实-弱溶蚀相、长石矿物-强溶蚀相-弱压实-弱胶结相。三种成岩相储集空间主要分别由2～50 μm，＜10μm 和＜1 μm 的孔径提供。长石矿物-强溶蚀-弱压实-弱胶结相储层致密化和成藏同时发生, 另外两种成岩相储层在成藏时储层已经致密化；（4）长 7 致密油充注物性下限分别为8%和0.014 mD。现今开发物性下限为6%和0.010 mD，结合物性演化曲线恢复成藏期内储层开发物性下限为9.74%和0.032 mD。储层成岩-物性演化与双下限的耦合关系决定了现今储层的含油性，长石矿物-强溶蚀-弱胶结-弱压实相储层在烃类充注前孔隙度为 14.9%，远高于双下限，所以现今储层含油性好。同时该成岩相受溶蚀作用的改造孔喉结构好，在开发时水相渗透率增长缓慢，油水共渗区大，产水率低。该结果与现今生产动态相吻合。 储层的物性和孔喉结构演化是沉积和成岩过程共同作用的结果，其中沉积作用是基础，成岩演化过程是决定性因素。在充注动力相同的背景下储层含油性取决于致密油充注时储层的物性和孔喉结构。现今储层开发效果主要取决于储层含油性和孔喉结构。论文研究结果将更好的揭示长 7 储层成岩演化、烃类充注史和含油性差异机理，为该盆地和其它盆地致密油勘探提供指导和建议。
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