鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)長8油層組儲層特征及控制因素研究

梁衛(wèi)衛(wèi)，黨海龍，杜林徽，王 莉

(1. 陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075；2.陜西延長油田股份有限公司富縣采油廠)

鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)長8油層組儲層特征及控制因素研究

梁衛(wèi)衛(wèi)1，黨海龍1，杜林徽2，王 莉2

(1. 陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075；2.陜西延長油田股份有限公司富縣采油廠)

鄂爾多斯盆地延長組下組合目前已經(jīng)成為石油勘探開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，富縣地區(qū)油藏類型主要以構(gòu)造-巖性油藏為主?；谘芯繀^(qū)長8油層組露頭、巖心觀察、鑄體薄片、壓汞等資料，同時結(jié)合測井資料等，對研究區(qū)長8油層組的儲層巖石學(xué)特征、物性特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征等進(jìn)行分析，結(jié)果表明，長8油層組巖石類型以長石砂巖為主，儲集孔隙結(jié)構(gòu)類型主要為粒間孔，長石溶孔次之，孔喉結(jié)構(gòu)特征以微孔喉類型為主，儲集層物性較差，屬于特低孔、超低滲致密儲層；儲層物性特征主要受沉積及成巖作用雙重因素控制。

鄂爾多斯盆地；長8油層組；儲層特征；控制因素

1 概況

富縣地區(qū)位于鄂爾多斯盆地二級構(gòu)造單元陜北斜坡南部，該構(gòu)造內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，為一西傾單斜，傾角一般小于1°，局部地區(qū)發(fā)育鼻狀隆起構(gòu)造[1-3]，區(qū)內(nèi)發(fā)育多個鼻狀隆起，無斷層發(fā)育，主要含油層系為三疊系延長組長8油層組。根據(jù)前人多年研究成果，研究區(qū)長8油層組屬于三角洲前緣亞相沉積，水下分流河道為主要的油氣儲集砂體[4-5]；同時，典型的巖性油藏特征也決定研究區(qū)內(nèi)部構(gòu)造相對較為單一，沉積體系較為規(guī)整，長8油層組下部發(fā)育K0標(biāo)志層(李家畔油頁巖)，上部發(fā)育K1標(biāo)志層(張家灘油頁巖)[6-7]，長81底部發(fā)育的前三角洲泥巖是長81與長82的亞組劃分標(biāo)志層，同時也是長82油藏的地區(qū)性蓋層，研究區(qū)主力開發(fā)層為長821小層。

2 儲層特征

2.1 儲層巖石學(xué)特征

根據(jù)研究區(qū)10口探井巖心觀察、鑄體薄片等資料進(jìn)行統(tǒng)計，得出延長組長8油層組儲層巖性主要為長石砂巖，見圖1。其中砂巖碎屑顆粒顏色主要為灰色、灰綠色及灰褐色，成分主要為長石(含量為32.0%～62.0%，平均54.57%)、石英(含量為14.0%～24.0%，平均18.14%)、巖屑(含量為4.0%～7.0%，平均5.43%)，見表1所示。

根據(jù)粒度分析結(jié)果，碎屑顆粒中細(xì)砂占64.5%，粉砂占33.9%，泥質(zhì)占1.6%，可得出富縣地區(qū)長8油層主要為細(xì)粒長石砂巖，其次為粉-細(xì)砂巖，顆粒平均粒度為0.05～0.12 mm，粒度中值為0.05～0.15 mm，顆粒多呈棱-次圓狀，分選及磨圓度中等，反映該區(qū)中等強(qiáng)度的水動力沉積條件，碎屑顆粒間以點(diǎn)-線狀接觸為主，少量點(diǎn)狀接觸和線狀接觸，膠結(jié)類型主要以孔隙式膠結(jié)為主，壓嵌式膠結(jié)次之。填隙物包含膠結(jié)物及雜基，研究區(qū)長8儲層填隙物含量7%～22%，平均15.88%，其中雜基成分包括綠泥石膜雜基、泥質(zhì)雜基，膠結(jié)物包括方解石、石英加大和長石加大等，其中方解石是造成砂巖孔隙度降低的主要膠結(jié)物，次為自生黏土礦物。

圖1 富縣地區(qū)長8油層組砂巖分類

表1 研究區(qū)長8儲層砂巖礦物成分統(tǒng)計

2.2 儲層物性特征

儲層物性特征直觀反映儲集層的性能，根據(jù)研究區(qū)探井取心化驗(yàn)資料，長8油層組長82主力層孔隙度主要分布在4.5%～15.05%，平均有效孔隙度為9.76%；滲透率主要分布在(0.19～8.8)×10-3μm2，平均有效滲透率為0.35×10-3μm2，根據(jù)儲層孔隙度、滲透率劃分標(biāo)準(zhǔn)[8-9]，研究區(qū)儲層為特低孔、超低滲透儲層。研究區(qū)長8油層組樣品孔隙度與滲透率之間存在一定的正相關(guān)性，但相關(guān)性較差，表現(xiàn)為隨著孔隙度增大，滲透率增加不明顯，表明研究區(qū)滲透率不僅受孔隙度影響，還受微觀孔隙結(jié)構(gòu)影響(圖2)。

圖2 研究區(qū)長82孔隙度與滲透率關(guān)系

2.3 孔隙類型及結(jié)構(gòu)特征

(1)孔隙類型。根據(jù)巖石薄片及掃描電鏡等分析結(jié)果，研究區(qū)長8油層組砂巖孔隙類型主要以粒間孔為主，其次為長石溶孔，粒間孔平均面孔率5.0%，占總面孔率的59.52%，孔徑40～100 μm；長石溶孔平均面孔率為2.0%，占總面孔率的23.81%，孔徑10～20 μm；填充殘余孔隙與縫狀孔隙相對較少，分別占總面孔率的11.9%及4.76%。

(2)孔隙結(jié)構(gòu)。根據(jù)富縣地區(qū)壓汞及鄰區(qū)資料，長8油層組排驅(qū)壓力0.3～5.0MPa，平均1.77MPa，中值壓力3.59～30MPa，平均12.03MPa，汞飽和度38%～99.1%，平均81.7%，退汞率20.09%～44.25%，平均30.62%，孔喉半徑0.04～0.31 μm，平均喉道0.11μm；喉道分選系數(shù)在0.94～4.55，平均為2.35，分選差，歪度平均為0.8，近對稱細(xì)歪度，峰值均值在2.67左右，呈尖峰狀。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)得出：長8油層組儲層排驅(qū)壓力大，中值壓力大，中值半徑相當(dāng)，分選差，退汞效率低，表明研究區(qū)孔隙度小，以微孔喉類型為主。

2.4 儲層敏感性特征

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，富縣地區(qū)長8油層組儲層敏感性為弱水敏、弱酸敏、弱堿敏、弱速敏、中等偏強(qiáng)鹽敏；根據(jù)潤濕性實(shí)驗(yàn)，研究區(qū)儲層巖石主要為弱親水-中性親水，表明研究區(qū)長8油層組有利于注水開發(fā)，這對于提高長8油層組采收率及開發(fā)效果具有一定的積極作用。

3 儲層物性影響因素分析

3.1 沉積作用影響因素

沉積作用是影響儲層物性的重要因素之一，研究區(qū)長8油層組屬于湖泊三角洲沉積，主要發(fā)育三角洲前緣及前三角洲兩類亞相，長82油層亞組主要發(fā)育水下分流河道及分流間灣微相，且該微相在整個研究區(qū)發(fā)育穩(wěn)定；長81油層亞組主要發(fā)育水下分流河道、分流間灣、河口壩及前三角洲泥微相。不同沉積微相下砂體物性變化較大，其中水下分流河道砂體物性最好，河口壩及分流間灣次之，前三角洲泥最差。同時，同一沉積微相下不同部位儲層物性也存在一定差異，水動力較強(qiáng)的河道砂體及河口壩主體部位物性較好，水下分流河道及河口壩邊緣物性較差(表2)。

表2 長8油層組不同沉積微相下儲層物性參數(shù)

3.2 成巖作用影響因素

富縣地區(qū)儲層成巖作用主要包括壓實(shí)、膠結(jié)及溶蝕作用三大類[10-11]，其中壓實(shí)及膠結(jié)作用對儲層物性起到破壞作用，而溶蝕作用起到建設(shè)性作用。

(1)壓實(shí)作用。長8儲層中長石(54.57%)、巖屑(5.43%)等軟顆粒含量較高，在長期的埋藏過程中由于較強(qiáng)的上覆壓力造成顆粒塑性彎曲變形，顆粒接觸方式也由原始的點(diǎn)接觸向線接觸、面接觸轉(zhuǎn)變，這造成儲層大量原生孔隙損失，孔滲變差。

(2)膠結(jié)作用。膠結(jié)因素對儲層物性具有兩面性[12]。在成巖早期，膠結(jié)作用使得顆粒碎屑之間形成有效的支撐，進(jìn)而避免了上覆壓力的強(qiáng)烈壓實(shí)作用造成原生孔隙大量被充填；但在成巖作用晚期，大量膠結(jié)物附著在顆粒之間，造成孔隙體積減小。研究區(qū)長8儲層膠結(jié)方式包括黏土礦物膠結(jié)、碳酸鹽巖礦物膠結(jié)及硅質(zhì)膠結(jié)三類。

(3)溶蝕作用。溶蝕作用對儲層物性起到建設(shè)性作用。在成巖作用晚期，儲層礦物中的有機(jī)質(zhì)釋放CO2進(jìn)入到孔隙流體中形成酸性物質(zhì)，其可以有效溶蝕碳酸鹽巖膠結(jié)物，使得儲層孔隙增大，進(jìn)而改善儲層物性；研究區(qū)儲層填隙物中方解石含量較高，成巖晚期可以形成大量溶蝕孔隙。

4 結(jié)論

(1)富縣地區(qū)長8油層組巖性主要以細(xì)粒長石砂巖為主，顆粒分選及磨圓度中等，多呈棱-次圓狀，顆粒之間以點(diǎn)-線狀接觸為主，膠結(jié)類型以孔隙式膠結(jié)為主；儲層平均有效孔隙度為9.76%；平均有效滲透率為0.35×10-3μm2，為特低孔、超低滲透致密儲層。

(2)富縣地區(qū)長8油層組儲層排驅(qū)壓力大，中值壓力大，中值半徑相當(dāng)，分選差，退汞效率低，以微孔喉類型為主。

(3)富縣地區(qū)長8油層組儲層物性受沉積及成巖作用雙重因素影響，水下分流河道砂體儲層物性最好，河口壩及分流間灣物性變差；壓實(shí)及膠結(jié)作用造成儲層物性變差，溶蝕作用使得儲層物性變好。

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編輯：吳官生

1673-8217(2015)06-0057-03

2015-06-24

梁衛(wèi)衛(wèi)，碩士，1987年生，2013年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)地質(zhì)及油藏工程等工作。

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