合水地區(qū)長(zhǎng)8層儲(chǔ)層特征分析

劉 妍，陳曉晶，田博寧

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安710069;2.中國(guó)石油測(cè)井有限公司長(zhǎng)慶事業(yè)部，陜西西安 710200)

合水地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部 ，勘探范圍北起慶城，南到正寧，西自西峰，東抵合水羅山府。東西長(zhǎng)72 km，南北寬約83 km，面積約6 000 km2。行政區(qū)劃屬于甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)、慶城縣、合水縣、寧縣及正寧縣。長(zhǎng)8油層是該區(qū)主要的油氣勘探開發(fā)層位。本文主要對(duì)長(zhǎng)81和長(zhǎng)82儲(chǔ)層特征進(jìn)行了對(duì)比分析。

1 巖礦地質(zhì)特征

鄂爾多斯盆地西峰油田合水地區(qū)長(zhǎng)8油層組是該區(qū)主要的油氣勘探開發(fā)層位。長(zhǎng)81層段巖性以灰黑色細(xì)—中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，巖屑長(zhǎng)石砂巖次之，石英含量高，長(zhǎng)石含量低，填隙物成份以方解石和粘土礦物為主，巖性致密。

長(zhǎng)82層段巖性以黑色泥巖、頁(yè)巖、灰黑色粉砂質(zhì)泥巖及灰黑色細(xì)—粉砂巖、細(xì)砂巖為主，砂巖具石英含量低，長(zhǎng)石含量高的特點(diǎn)，成份成熟度低。巖屑成份以火成巖屑、變質(zhì)巖屑為主，沉積巖屑含量很少。填隙物以方解石和粘土礦物為主。

2 孔隙度和滲透率分析

2.1 孔隙特征

通過對(duì)大量鑄體薄片和常規(guī)薄片的顯微鏡鑒定發(fā)現(xiàn):合水地區(qū)長(zhǎng)8層段的孔隙類型主要為:粒間孔(45%)，次為長(zhǎng)石溶孔(29%)和碳酸鹽溶蝕孔(9%)，晶間孔(8%)，其中粒間孔是長(zhǎng)8層段的主要油氣儲(chǔ)集類型(圖1)。據(jù)主體薄片資料統(tǒng)計(jì)，粒間孔孔徑一般在10～100 μm。由于儲(chǔ)層成巖作用較強(qiáng)，孔隙通常會(huì)受到成巖作用的改造，大多為殘余原生粒間孔。根據(jù)鏡下的觀察，長(zhǎng)石常沿解理縫選擇性溶蝕，呈現(xiàn)串珠狀，也有的具不規(guī)則形態(tài)，部分長(zhǎng)石的溶孔和粒間孔相連，形成較大孔隙。

2.2 滲透率特征

合水地區(qū)的滲透率普遍較低，長(zhǎng)81的滲透率峰值在(0.25 ～0.1)×10－3μm2，而長(zhǎng) 82的滲透率卻出現(xiàn)了兩個(gè)峰值，主峰值在(0.01 ～0.05) ×10－3μm2，次峰值在(0.25 ～0.5)×10－3μm2之間，其原因可能是在長(zhǎng) 81段，殘余粒間孔在壓實(shí)作用下逐漸減少，相對(duì)應(yīng)的滲透率也逐漸降低，溶蝕孔隙含量并不是很高。而到了長(zhǎng)82段，壓實(shí)強(qiáng)烈，成巖作用顯著增強(qiáng)，溶蝕作用增強(qiáng)，溶蝕孔隙增多，并起到了一定的溝通作用，滲透率值有所增加造成的。

圖1 合水地區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙含量圖

2.2.1 長(zhǎng)81層段砂巖儲(chǔ)層物性

長(zhǎng)81層砂體物性相對(duì)偏差。分析長(zhǎng)81整體層位的儲(chǔ)層物性，孔隙度Ф一般介于6% ～12%(見圖2a)，處于該區(qū)間的樣品數(shù)占樣品總數(shù)的82.76%，其中，主要分布范圍為8%～10%，占樣品總數(shù)的36%，這部分孔隙屬于低孔到中低孔，以低孔為主，局部區(qū)域也有高于15%的中孔，但樣品數(shù)量所占比例不足2%。滲透率K相對(duì)較小，主要分布范圍在(0.1～0.5)×10－3μm2(見圖 2b)之間的低滲孔隙占到了53.44% ，也有部分區(qū)域高于 1.0 ×10－3μm2的中低滲到中滲的孔隙，但所占比例不足15%。

2.2.2 長(zhǎng)82層段砂巖儲(chǔ)層物性

結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際資料，分析長(zhǎng)82整體層位的儲(chǔ)層物性，與長(zhǎng)81相比，孔隙度Ф分布較為平均，峰值雖然同長(zhǎng)81一樣，介于 8% ～10%(見圖3a)，但是峰值卻不如長(zhǎng) 81明顯，處于該區(qū)間的樣品數(shù)僅占樣品總數(shù)的1/4，而低于10%的低孔隙度約占總數(shù)的一半，另一半則為高于10%的中低孔。滲透率K相對(duì)較小，主要分布范圍有兩個(gè)區(qū)間，一個(gè)是在(0.01～0.5) ×10－3μm2(見圖 3b)之間的低滲孔隙占到了 27%，另一個(gè)區(qū)間則分布在(0.25～3.0) ×10－3μm2之間，其中大于1×10－3μm2中低滲到中滲的孔隙，所占比例達(dá)到15%(見圖3)。

圖2 長(zhǎng)81孔滲分布頻率直方圖

圖3 長(zhǎng)82孔滲分布頻率直方圖

3 儲(chǔ)層礦物巖石學(xué)特征

3.1 填隙物特征

對(duì)全區(qū)24口井(油層組)206塊樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明:長(zhǎng)6－長(zhǎng)8砂巖儲(chǔ)層填隙物含量高，一般在12% ～28%，平均17.6%(據(jù)合水測(cè)井解釋方法2007)。以雜基和膠結(jié)物的形式充填孔隙，水云母、碳酸鹽含量最高，綠泥石次之，并含有少量的高嶺石、硅質(zhì)及凝灰質(zhì)。砂巖填隙物體積百分含量一般為5% ～25%，主要為方解石(0～36%)、鐵方解石(0～18%)、白云石(0 ～4.81%)、綠泥(0.5% ～10%)、伊利石(0～7.5%)、高嶺石(0 ～4.82%)、硅質(zhì)(0 ～2.5%)及少量鐵白云石、自生長(zhǎng)石和黃鐵礦(據(jù)樊婷婷，柳益群等 2009)。

長(zhǎng)8砂巖的填隙物含量平均為3.08%，但個(gè)別的碳酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)65%，或綠泥石含量達(dá)31%。長(zhǎng)8砂巖的填隙物主要為方解石(占填隙物總量的25%)和鐵方解石(占填隙物總量的22%)及綠泥石(占填隙物總量的20%)。其次為高嶺石(占填隙物總量的10%)和硅質(zhì)(占填隙物總量的8%)、伊利石(占填隙物總量的7%)，白云石(占填隙物總量的5%)和鐵白云石(占填隙物總量的2%)，長(zhǎng)石質(zhì)(占填隙物總量的1%)。膠結(jié)類型以孔隙式和基底—孔隙式為主。

3.2 粘土礦物特征

合水地區(qū)的粘土礦物主要是綠泥石、伊利石和高嶺石，綠泥石和伊利石主要以孔隙襯墊充填原生粒間孔。綠泥石薄膜厚度平均在10 μm左右，有的甚至高達(dá)20 μm。粘土礦物在有效地保護(hù)了粒間孔的同時(shí)，也是造成長(zhǎng)8段低滲透的主要原因。

對(duì)本研究區(qū)的粘土礦物做的敏感性分析表明:粘土礦物鹽敏為弱鹽敏—無鹽敏，水敏為中等偏弱水敏—弱水敏—無水敏，速敏為弱速敏。

總體來看，合水地區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層敏感性不強(qiáng)，各種敏感性實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)為中等以下偏弱程度?；静粫?huì)對(duì)生產(chǎn)造成較大影響。其中，水敏和鹽敏是合水地區(qū)長(zhǎng)8砂巖儲(chǔ)層受損害的主要因素，部分伊/蒙混層黏土含量高的儲(chǔ)層水敏程度可達(dá)到中等偏弱。速敏為次要因素，以孔隙中含有較多松散狀次生黏土礦物集合體(如高嶺石)的儲(chǔ)層相對(duì)較強(qiáng)。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)長(zhǎng)8孔滲特征的分析表明，長(zhǎng)81相對(duì)于長(zhǎng)82儲(chǔ)層物性較差。經(jīng)分析得出或由于在長(zhǎng)81段，殘余粒間孔在壓實(shí)作用和粘土膜較厚的影響下逐漸減少，滲透率也隨之降低，溶蝕孔隙含量并不高。而到了長(zhǎng)82段，壓實(shí)強(qiáng)烈，成巖作用顯著增強(qiáng)，溶蝕作用增強(qiáng)，溶蝕孔增多，滲透率增加。

(2)合水地區(qū)具有低滲透率是由膠結(jié)物和粘土礦物而引起的。

(3)合水地區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層敏感性較弱，基本不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成較大影響。由敏感性試驗(yàn)結(jié)果可知，宜采用略高于地層水礦化度的流體保持流體在儲(chǔ)層中略低于臨界流量流速，可較有利地減輕外來流體對(duì)砂巖儲(chǔ)層滲透率造成損害。

［1］Jiao Yangquan，Yan Jiaxin，Li Sitian，et al. Architectural units and heterogeneity of channel reservoirs in the Karamay Formation，outcrop area of Karamay oil field，Junggar basin，northwest China［J］. AAPG Bulletin，2005，89(4):530 － 555 .

［2］Major R P，Mark H，Holtz. Depositionally and diagenetically controlled reservoir Heterogeneity at Jordan Field［J］. Journal of Petroleum Technology，1990，42(10).

［3］邸世祥.中國(guó)碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu)［M］.西安:西北大學(xué)出版社.1991:1 － 363.

［4］高旺來.安塞油田低滲透率儲(chǔ)層巖石物性特征實(shí)驗(yàn)研究［J］.特種油氣藏.1998，5(4):53 －57.

［5］楊俊杰.低滲透油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1992:1－ 163.

［6］夏衛(wèi)榮.油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1999:10－ 44.

［7］裘亦楠，薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1997:284－342.

［8］于興河.碎屑巖系油氣儲(chǔ)層沉積學(xué)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2002:20 － 40.

［9］李道品.低滲透砂巖油田開發(fā)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1997:1－353.

［10］何更生.油層物理［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1993:164－245.