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      鄂爾多斯盆地J縣西南部地區(qū)延9和延10油層組儲(chǔ)層特征研究

      2018-03-16 08:16:14陳章順李龍龍賈銀花何汶鍶王冬冬
      石油天然氣學(xué)報(bào) 2018年1期
      關(guān)鍵詞:填隙粒間長(zhǎng)石

      張 博,陳章順,丁 強(qiáng),李龍龍,賈銀花,李 娜,何汶鍶,王冬冬

      1中石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠,陜西 西安

      2北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司,北京

      1. 引言

      J縣西南部地區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中部,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)延安組延9油層組油藏,主要受古地貌的控制,同時(shí)受延9油層組頂部局部發(fā)育的小鼻狀隆起構(gòu)造和曲流河沉積環(huán)境下的儲(chǔ)層特征影響[1] [2] [3] [4]。

      基于沉積相研究,利用巖心觀察、巖石薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、壓汞法等手段,對(duì)延9油層組儲(chǔ)層特征展開研究,通過分析儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征和物性特征,為成藏有利區(qū)的科學(xué)預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

      2. 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

      通過對(duì) J縣西南部地區(qū)的薄片觀察,延安組砂巖主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖,碎屑成分由長(zhǎng)石、石英、巖屑組成,填隙物總體含量低,主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主;膠結(jié)類型以孔隙式為主,巖性比較致密,風(fēng)化程度深;顆粒粒徑在100~300 μm之間,以點(diǎn)-線式接觸,分選性中-好,磨圓度以次圓-次棱角狀為主,石英次生加大常見,主要發(fā)育粒間孔及粒內(nèi)溶蝕孔隙。

      2.1. 顆粒組成

      從J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組巖石礦物成分三角圖(圖1)可以看出,儲(chǔ)層砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖、巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖,少量為長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖,極少為長(zhǎng)石巖屑石英砂巖和巖屑砂巖。

      Figure 1. The triangulation of sandstone particles of Yan’an Formation in the southwest of J County圖1. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖顆粒組成三角圖

      薄片分析表明,各層砂巖顆粒含量相近,延9油層組石英體積分?jǐn)?shù)為8%~43% (平均22.7%);延10油層組石英體積分?jǐn)?shù)為 8%~70% (平均 23.0%)。碎屑顆粒中的長(zhǎng)石以鉀長(zhǎng)石為主,少量為斜長(zhǎng)石,延 9油層組中,長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為20%~62% (平均47.3%);延10油層組中,長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為15%~67% (平均49.3%)。巖屑以沉積巖巖屑為主,其次為變質(zhì)巖巖屑,含量最少的為火成巖巖屑(圖2),延9油層組巖屑體積分?jǐn)?shù)為4%~47% (平均12.8%);延10油層組巖屑體積分?jǐn)?shù)為4%~47% (平均11.4%)。

      Figure 2. The histogram of sandstone cuttings combination of Yan’an Formation in the southwest of J County圖2. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖巖屑組合

      2.2. 填隙物和膠結(jié)特征

      J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖中填隙物總含量相對(duì)較低,填隙物各成分含量也存在差異。填隙物總體積分?jǐn)?shù)為9.3%~10.6%,主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主(圖3),其中延9油層組不含泥質(zhì),水云母體積分?jǐn)?shù)為0%~2% (平均1%),綠泥石體積分?jǐn)?shù)為0%~5% (平均2.3%),方解石體積分?jǐn)?shù)為1%~23% (平均5.67%),硅質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0%~2% (平均0.33%);延10油層組泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為1%~2% (平均0.45%),水云母體積分?jǐn)?shù)為0%~23% (平均1.73%),綠泥石體積分?jǐn)?shù)為0%~7% (平均1.68%),方解石體積分?jǐn)?shù)為0%~25% (平均6.23%),硅質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0%~2% (平均0.55%)。

      J縣西南部地區(qū)填隙物礦物類型主要有黏土礦物、碳酸鹽礦物和自生硅酸鹽礦物。其中,黏土礦物有綠泥石、高嶺石等;碳酸鹽礦物有方解石、鐵白云石和白云石;自生硅酸鹽礦物有石英。區(qū)內(nèi)延 9、延10油層組填隙物主要成分有方解石、綠泥石膜、水云母,其次為高嶺石(泥質(zhì))、硅質(zhì)。其中,延9油層組方解石體積分?jǐn)?shù)為5.67%,綠泥石膜體積分?jǐn)?shù)為2.3%,水云母體積分?jǐn)?shù)為1%;延10油層組方解石體積分?jǐn)?shù)為6.23%,綠泥石膜體積分?jǐn)?shù)為1.68%,水云母體積分?jǐn)?shù)為1.73%。填隙物含量特別是膠結(jié)物含量對(duì)儲(chǔ)層孔隙及滲透性影響很大。

      Figure 3. The histogram of sandstone filling volume fraction of Yan’an Formation in the southwest of J County圖3. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖填隙物體積分?jǐn)?shù)柱狀圖

      3. 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征

      3.1. 孔隙類型

      延9、延10油層組砂巖中主要有4種基本孔隙類型,分別是粒間孔、溶蝕孔、微孔隙和裂隙,其中前3種與巖石結(jié)構(gòu)有關(guān),而裂隙可與其他任何孔隙類型共生。J縣西南部地區(qū)主要孔隙類型為粒間孔(圖4)及粒內(nèi)溶蝕孔隙(圖5)。溶蝕孔隙中的孔隙和喉道大小以及孔隙空間的連通性決定了砂巖儲(chǔ)集性能,盡管裂隙很小,但它有利于提高砂巖的滲透能力。

      Figure 4. The intergranular pore at 1327.37 m of Well JT865 in Yan 9 Reservoir圖4. 粒間孔(JT865井,1327.37 m,延9油層組)

      Figure 5. The feldspar dissolution at 1063.27 m of Well JT629 of Yan 9 Reservoir圖5. 長(zhǎng)石溶蝕(JT629井,1063.27 m,延9油層組)

      根據(jù)區(qū)內(nèi)砂巖的鑄體薄片及掃描電鏡分析,其孔隙組合類型主要有:

      1) 殘余粒間孔型。該類孔隙分布差別較大,一般具有較好的連通性,主要由綠泥石膜膠結(jié)及石英和長(zhǎng)石次生加大后的孔隙組成。在部分樣品中,綠泥石膜形成后,也局部形成連通較差的殘余粒間孔隙。該類孔隙組合是區(qū)內(nèi)延安組砂巖儲(chǔ)層的主要孔隙組合類型之一。

      2) 溶孔-粒間孔型、粒間孔-溶孔型??紫斗植季哂休^強(qiáng)的非均質(zhì)性,具該類型孔隙組合的砂巖中,孔隙連通性較好,是區(qū)內(nèi)砂巖儲(chǔ)集層主要孔隙組合類型之一。

      3) 溶孔-微孔型。在延9、延10油層組砂巖中,普遍發(fā)育長(zhǎng)石、巖屑的溶蝕粒內(nèi)微孔隙。

      4) 復(fù)合型。由粒間殘余孔、粒間溶蝕孔和粒內(nèi)溶蝕孔等多種孔隙類型組合,或由鑄??住⑷芪g填隙物內(nèi)孔和晶間微孔等孔隙組合,分布均勻,具有良好的連通性。復(fù)合型也是區(qū)內(nèi)常見的孔隙組合類型。

      3.2. 孔隙和喉道特征

      利用J縣西南部地區(qū)JT865井等探井延9油層組密閉取心樣品,通過巖石壓汞資料和毛細(xì)管壓力曲線特征(圖6)分析,總結(jié)了延9油層組孔喉特征。

      Figure 6. The characteristics of the capillary pressure curve of Well JT865 in Yan 9 Reservoir圖6. JT865井延9油層組毛細(xì)管壓力曲線特征

      JT865井樣品壓汞測(cè)試表明,儲(chǔ)層排驅(qū)壓力小,范圍在0.15~0.65 MPa之間(平均0.35 MPa);中值壓力在1.42~3.34 MPa之間(平均2.23 MPa);孔隙度在12.60%~16.80%之間(平均14.55%);中值孔喉半徑在0.22~0.54 μm之間(平均0.36 μm);最大進(jìn)汞飽和度分布范圍在75.86%~97.21%之間(平均87.47%);退汞效率分布范圍為22.84%~40.73% (平均30.77%),退汞效率高,說明巖樣的孔隙度高(圖7),喉道半徑較大,且分選較好,喉道分布較均勻;喉道歪度范圍在-0.17~0.42之間(平均0.1316),以粗歪度為主,孔隙為粗孔徑。

      綜合以上壓汞參數(shù)分析,延9油層組儲(chǔ)層排驅(qū)壓力和中值壓力較小、中值半徑與分選系數(shù)比較大,具有較高的最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率,反映其滲透率較大,孔隙度較大。同時(shí),毛細(xì)管壓力參數(shù)變化較大,表明延9油層組砂巖孔隙結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)非均質(zhì)性。

      Figure 7. The relationship between mercury removal efficiency and porosity of sandstone in Yan 9 Reservoir圖7. 延9油層組砂巖退汞效率與孔隙度關(guān)系圖

      4. 儲(chǔ)層物性特征

      根據(jù)研究區(qū)延安組儲(chǔ)層常規(guī)巖心樣品的孔隙度、滲透率物性參數(shù)測(cè)定,J縣西南部地區(qū)延 9、延 10油層組砂巖孔隙度最高為21.6%,最小為2.8%,集中分布于14.99%~16.21%;滲透率最高為1503.21 mD,最小為0.07 mD,集中分布于101.70~147.83 mD,屬于中低孔、中滲儲(chǔ)層??紫抖扰c滲透率成指數(shù)關(guān)系,在半對(duì)數(shù)圖上成線性(圖8)。

      Figure 8. The porosity and permeability relation diagram of sandstones in Yan 9 and Yan 10 Reservoirs in the southwest of J County圖8. J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖孔隙度-滲透率關(guān)系圖

      5. 結(jié)論

      1) J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。巖屑以沉積巖巖屑為主。砂巖中填隙物總含量相對(duì)較少,填隙物各成分含量存在差異,主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主,膠結(jié)物中方解石含量最高。

      2) 區(qū)內(nèi)延9、延10油層組砂巖主要孔隙類型為粒間孔及粒內(nèi)溶蝕孔隙,儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性,為中孔低、中滲儲(chǔ)層。

      References)

      [1] 艾娟, 張海. 靖邊油田中山澗油區(qū)延安組延9沉積相研究[J]. 內(nèi)蒙古石油化工, 2014, 24(14): 140-143.

      [2] 周冕, 時(shí)保宏. 中山澗油田延9儲(chǔ)層成巖作用及對(duì)儲(chǔ)層物性的影響[J]. 地下水, 2014, 36(4): 256-258.

      [3] 吳志宇, 趙虹, 李文厚, 等. 安塞油田中生界特低滲油藏地質(zhì)特征與勘探實(shí)踐[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2012: 5-36.

      [4] 許懷先, 陳麗華, 萬(wàn)玉金, 等. 石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2001.

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