鄂尔多斯盆地页岩油微观存储空间类型及其成因机制
——以新安边油田安83区块长7为例

＊张宝辉 丁强 张静 刘涛 路向伟 师永民

（1.中国石油长庆油田分公司第六采油厂 陕西 710200 2.中国石油长庆油田分公司长庆实业集团有限公司 陕西 710200 3.北京大学 北京 100871）

页岩油储集类型丰富多样，陆相页岩油因沉积环境、成岩演化和岩石成分差异，尤其是中国陆相各个盆地不同层系页岩油储层岩性在碳酸盐、膏盐、凝灰质、粘土矿物、黏土质碎屑和砂质含量及页理发育程度差异很大，造成存储空间类型差异大。如准噶尔盆地吉木萨尔二叠系芦草沟组页岩上甜点以砂质粒间孔为主；下甜点白云质含量高，溶蚀孔洞缝和粒间孔组合为主。三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油储层主要黏土质和凝灰质，以砂质粒间孔和凝灰质晶屑晶间孔为主。柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组湖湘碳酸盐、膏盐、黏土质、砂质组成的混积岩，储集空间类型砂质粒间孔、粘土矿物晶间孔、膏质溶孔、页理缝以及白云质溶蚀孔洞组成，类型复杂多样。渤海湾盆地古近系广泛发育的滩坝体系与半深湖相泥岩、碳酸盐组成的页岩油储层粒间孔与碳酸盐溶蚀孔发育，蒙脱石和伊蒙混层含量高，水敏性强化。松辽盆地齐家-古龙地区白垩系青山口组泥页岩层系中砂质含量相对较高的层段发育细碎屑粒间孔和页理缝等。

目前陆相页岩油储层存储空间类型没有统一划分标准，鄂尔多斯盆地长7页岩油砂质含量相对较高，岩性相对单一，是具有代表性的一种页岩油储层类型，且占国内目前已探明页岩油储量的70%。因此对鄂尔多斯盆地长7页岩油存储空间类型及其成因机制的研究，从开发角度去深刻认识这类储层的存储空间类型，并进行成因机制的探讨，分析注水开发有效动用程度，论证气介质开发的可行性，采用那种类型的气体以及开发方式等均具有一定的指导意义。

1.研究区地质概况

(1)储层地质概况

本文所选择的鄂尔多斯盆地新安边油田是长庆油田首个以页岩油为勘探开发对象而命名的油田，也是国内页岩油规模试验的区块，区域地质背景处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部，陕西省定边县东南部（图1）。目的层上三叠统延长组长7段湖盆发展的全盛时期，属半深湖—深湖相沉积环境与滨浅湖交互沉积，主力层长72砂岩组砂质含量相对较高，主要为滨浅湖与三角洲过渡沉积，以发育三角洲前缘水下分流河道为主，纵向上由5-7个多期河道沉积的单砂体叠加而成（图2）。

图1 新安边油田位置图

图2 元149井长7水下分流河道钟型测井2相特征

(2)沉积储层特征

研究区目的层为三叠系延长组长7段长72砂岩组，主要为一套灰色细砂岩、细粉砂岩，钙泥质胶结，钙质含量高的地方胶结致密，储层物性差，含油饱和度也较低，其自然电位曲线形态为箱型（图2），普遍具有平行层理、板状交错层理、沙纹层理十分发育，泥质含量在12%-15%之间，与其他低渗透储层相比，粘土矿物含量高，以高岭石、绿泥石和伊利石为主，蒙脱石和伊蒙混层含量少，水敏性不强，酸敏性中等偏弱。

2.页岩油微观存储空间类型

(1)残余粒间孔

新安边油田延长组长72页岩油储层沉积后经历了深埋藏成岩压实阶段，骨架颗粒紧密堆积，使原生孔隙大幅度减少，而且大量的自生粘土矿物、碳酸盐和浊沸石占据了粒间孔，目前仅存留下来少量的残余粒间孔（图3）。与松辽盆地白垩系、渤海湾盆地古近系、准噶尔盆地三叠-侏罗系等主要含油气盆地储层相比，原生孔隙不发育，是鄂尔多斯盆地长7页岩油最主要的特征。

图3 安83井长72层扫描电镜下残余粒间孔分布特征

(2)粒内溶蚀孔

①长石溶孔

鄂尔多斯盆地次生溶蚀孔较发育，是有别于其他含油气盆地的一个显著特点。排烃期大量的有机酸进入储层，溶蚀钾长石等矿物，形成长石粒内溶孔（图4）。长石溶孔的显著特点是溶蚀孔定向排列（图5），这可能与双晶结构、成分组成上有差异，沿着某个方向双晶区域钾离子含量高，遇到酸后，离开晶格，发生钾离子流失，有利于发生溶蚀作用。

图4 胡191井长72层扫描电镜下粒内溶蚀孔分布特征

②浊沸石溶孔

浊沸石溶蚀孔是粒内溶孔的主要类型，早期作为填隙物充填在原生孔隙之间，排烃期大量的有机酸进入储层，发生了溶蚀作用，所产生的孔隙成为原油重要存储场所（图5）。

图5 浊沸石溶蚀孔发育特征

(3)粘土矿物晶间孔

研究区自生黏土矿物含量在15%-25%之间，主要类型有高岭石、绿泥石、伊利石等，自生矿物之间晶间孔非常发育，孔喉半径一般在600nm以下，赋存油大量的束缚油（图6）。

图6 粘土矿物晶间孔（胡210,2205.6m）

3.页岩油储层不同储集空间类型成因机制探讨

(1)三种存储空间类型成因机制探讨

新安边油田长72储层孔隙组合类型典型图见图7，在同一视域内可见到：①粒间残留较少的孔隙，周围被大量的粘土矿物充填，孔喉之间连通性差；②长石和浊沸石粒内溶蚀孔，被溶蚀的骨架颗粒轮廓清晰，内部空时清晰可见；③扫描电镜和铸体薄片镜下均可观察到大量的自生绿泥石、伊利石和高岭石粘土矿物，虽然不同类型粘土矿物井型各异，但是均发育不同程度的晶间孔。可见，不同成因储集空间形态特征差异大。单个孔喉半径从大到小依次是：残余粒间＞长石溶蚀孔＞浊沸石溶蚀孔＞黏土矿物晶间孔。

图7 胡98井长7孔喉连通体积图

(2)三种存储空间类型对储层贡献讨论

通过大量新安边油田长72页岩油储层孔喉类型统计分析，发现以长石溶孔为主，占总孔隙的49.27%，粒间孔次之，占总孔隙的35.12%，岩屑溶孔和粒间溶孔较少，分别占总孔隙的6.83%和0.49%（图8），仅见少量晶间孔、微裂缝，总面孔率为2.05%（表1）。

表1 新安边油田安83区块长72页岩油储层孔隙类型镜下观察统计表

图8 新安边油田长72储层孔隙组合类型图

4.结论

（1）鄂尔多斯盆地长7页岩油存储空间类型划分为残余粒间孔、粒内溶蚀孔、粘土矿物晶间孔三种存储空间类型。

（2）对不同类型储集空间占比、孔喉分布区间和连通关系及成因机制进行分析，认为粒内溶孔是主要的存储空间，残余粒间孔占比较少。

（3）大量的环边状绿泥石膜起到了渗流屏障作用，孔喉连通性差，水介质补充能量难以达到理想效果。这一认识对今后鄂尔多斯盆地长7页岩油10亿吨储量经济有效动用和规模开发，优选开采方式具有一定的指导意义。