下寺灣油田蒲家溝地區(qū)長7成藏主控因素及儲層特征分析

王 超，張鳳博，楊 靜，張獻(xiàn)偉，狄立釗

（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.延長石油下寺灣采油廠，陜西延安 716000）

下寺灣油田蒲家溝區(qū)塊位于甘泉縣南部，2005年開始勘探開發(fā)，開發(fā)層位主要集中在三疊系延長組長6、長7及長8油藏。其中，研究區(qū)長7油藏是下寺灣油田下組合層系增儲上產(chǎn)的重要層位之一。筆者綜合調(diào)研以往學(xué)者研究成果，目前對該地區(qū)的長7油藏分布及儲層特征研究還較少，地質(zhì)基礎(chǔ)研究還有待進(jìn)一步深入[1，2]。本文基于以往學(xué)者研究成果，綜合分析蒲家溝地區(qū)長7段油層成藏主控因素。此外，根據(jù)巖心物性分析結(jié)果、掃描電鏡圖片及壓汞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析長7儲層的巖石學(xué)特征及孔隙結(jié)構(gòu)，并綜合測井資料及生產(chǎn)數(shù)據(jù)對含油性評價(jià)進(jìn)行討論。期望在此基礎(chǔ)上能夠進(jìn)一步研究蒲家溝長7油藏，并能夠指導(dǎo)后期蒲家溝區(qū)塊的有效生產(chǎn)開發(fā)。

1 油藏成藏主控因素分析

1.1 沉積相分析

在鄂爾多斯盆地延長組沉積過程中，長7組沉積時(shí)盆地基底整體下沉，進(jìn)入湖盆鼎盛發(fā)育時(shí)期，大量的沉積物注入，使得長7油層組成為了三疊系延長組最重要的生油層系[3]。綜合以往學(xué)者對延長組長7組地層的研究分析認(rèn)為，長7沉積時(shí)期物源來源方向以東北部和西南部為主，長7主要發(fā)育為半深湖-深湖亞相沉積[4]。其中，長73時(shí)期湖盆面積最大，主要發(fā)育以“張家灘頁巖”為主的暗色泥巖及高阻泥巖。長72及長71時(shí)期，湖盆面積相對長73時(shí)期減小，主要發(fā)育重力流沉積，微相以濁積水道沉積為主，產(chǎn)生的濁積巖砂體形成了長7時(shí)期最重要的油氣儲集砂體[5-7]。

1.2 烴源巖條件

鄂爾多斯盆地三疊系沉積過程中，延長組共發(fā)育有長7與長9兩套分布面積廣，沉積厚度大的優(yōu)質(zhì)烴源巖。其中，長7組烴源巖是延長組時(shí)期最重要的生油層系[3]，該套烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、該段高阻泥巖干酪根鑒定為I型或者II型，并且熱演化程度較高，均處于成熟-高成熟階段，擁有較強(qiáng)的生烴與排烴能力[2，8]。據(jù)中國陸相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，延長組長7段可被定義為優(yōu)質(zhì)烴源巖[9，10]。

1.3 油氣運(yùn)移條件

研究顯示，研究區(qū)延長組長71和長72微裂縫與節(jié)理的存在，為下部烴源巖中生成的油氣提供了較好的運(yùn)移通道。而長73泥頁巖巖性相對致密，與上部砂體之間形成向上的過剩壓力差為油氣向上運(yùn)移提供了一定的動力[11]。此外，長71和長72段相對長73泥頁巖段，巖性較粗，儲層物性較好，顯示了一定的油氣存儲能力。依據(jù)趙靖舟學(xué)者對鄂爾多斯盆地的研究，長73中的油氣聚集可稱為源儲一體式的連續(xù)型油氣藏，而長72及長71由于砂體透鏡狀的不連續(xù)分布方式，其存儲的油氣也成透鏡狀分布，但這些中小型油氣藏之間鄰近分布，構(gòu)成一定的油氣藏群，形成了準(zhǔn)連續(xù)分布的油氣藏[12]。這些準(zhǔn)連續(xù)油藏的存在能夠提供一個(gè)良好的勘探前景，但后期要進(jìn)行有效開發(fā)，其儲層特征的研究就顯得至關(guān)重要。

2 儲層特征分析

2.1 巖性及物性特征

據(jù)蒲家溝區(qū)塊延長組長7段地層巖心、巖屑觀察及掃描電鏡等資料分析可得，該地區(qū)長7儲層為長石砂巖-巖屑砂巖，分選性較好，磨圓度以次棱角狀為主，總體成分成熟度較低。砂巖組分分析表明，長7儲層碎屑以長石為主，平均含量42.6%；石英次之，平均含量26.8%。儲層孔隙類型以粒間孔、長石溶孔為主（見圖 1b、c），次為巖屑溶孔，平均孔徑 39.3 μm，黏土礦物主要以綠泥石及伊利石為主，在儲層中普遍存在孔隙被綠泥石及伊利石充填（見圖1d、e、f），導(dǎo)致儲層孔隙結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。長7儲層整體為薄膜-孔隙型儲層。

此外，分析蒲家溝區(qū)塊長7段儲層50塊巖心物性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該地區(qū)延長組長7儲層孔隙度主要分布在2%～14%，平均值為9%；滲透率主要分布在1 mD～2 mD，平均值為1.09 mD（見圖2），孔隙度與滲透率相關(guān)性較差，R2=0.455 5。

2.2 孔隙結(jié)構(gòu)

儲層孔隙結(jié)構(gòu)指巖石孔隙、喉道的幾何形狀、大小、分布以及兩者之間的相互連通關(guān)系。通?？刹捎脡汗瘜?shí)驗(yàn)的毛細(xì)管壓力曲線分析儲層孔隙結(jié)構(gòu)，這是由于毛細(xì)管壓力曲線能夠提取出眾多從不同角度表征儲層孔隙結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)[13-17]。以蒲家溝組長7儲層兩塊巖心壓汞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例（見表1），長7儲層巖心壓汞曲線排驅(qū)壓力高，中值半徑小，退汞效率低。而且曲線平臺端不明顯，說明巖心孔喉分選差（見圖3a）。此外分別求取不同進(jìn)汞壓力下的巖心對應(yīng)的進(jìn)汞量所占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)（見圖3b），該參數(shù)能夠反映某一喉道半徑所控住的孔隙體積大小[18]。結(jié)果表明，兩塊不同巖心喉道分布區(qū)間相似，均分布在 0.007 μm～0.501 μm，且峰值分布也類似，其主要區(qū)別就是縱坐標(biāo)的大小不一致，這微小的區(qū)別也就能進(jìn)一步解釋兩塊巖心孔隙度與滲透率微小差異之間的影響因素。

2.3 含油性及產(chǎn)能討論

在儲層含油性分析中，含水飽和度的求取是整個(gè)儲層評價(jià)的關(guān)鍵點(diǎn)。以往針對儲層含水飽和度的評價(jià)大多采用阿爾奇學(xué)者在1942年提出的適用于高孔高滲砂巖的“阿爾奇公式”，或集中在“阿爾奇公式”參數(shù)調(diào)整上，并沒有能夠考慮到儲層復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)對儲層導(dǎo)電機(jī)理的影響[19]。

圖1 長7儲層砂巖掃描電鏡圖

圖2 孔滲分布直方圖及交會圖

表1 巖心壓汞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖3 壓汞曲線及Stcp分布

基于蒲家溝27口井的測井資料及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對比分析測井計(jì)算儲層含水飽和度與生產(chǎn)實(shí)際含水率（見圖4）。結(jié)果表明：該地區(qū)長7儲層基于阿爾奇公式計(jì)算的含水飽和度與實(shí)際生產(chǎn)含水率差異較大，相對誤差76.99%，絕對誤差17.38%。

圖4 測井計(jì)算含水飽和度與實(shí)際生產(chǎn)含水率對比圖

分析發(fā)現(xiàn)，針對蒲家溝延長組長7儲層，存在巖性較細(xì)，粉砂質(zhì)含量較高等特征，同時(shí)由于綠泥石、伊利石等黏土礦石的存在使得儲層孔隙度滲透率均較低，使用常規(guī)的阿爾奇公式難以合理的計(jì)算含水飽和度大小。目前由于該地區(qū)長7儲層巖心巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏，難以有效進(jìn)一步分析。考慮到筆者前期在分析類似儲層結(jié)構(gòu)時(shí)所采用的雙孔隙含水飽和度模型，能夠有效針對這類儲層進(jìn)行準(zhǔn)確的含水飽和度評價(jià)[20]。因此，針對該問題，筆者建議后期可選取針對復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)的雙孔隙含水飽和度評價(jià)模型，或基于巖電實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析長7儲層導(dǎo)電機(jī)理，建立更為合適的儲層含水飽和度評價(jià)方法，進(jìn)而評價(jià)該地區(qū)儲層含油性。為后期蒲家溝長7油藏乃至整個(gè)延長組油藏的有效勘探開發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

（1）鄂爾多斯盆地延長組長7段不僅擁有一套優(yōu)質(zhì)的生油巖，而且長72及長71段也是一套較好的油氣儲集砂體。此外，長71和長72微裂縫與節(jié)理的存在，以及與長73段之間過剩壓力差為油氣向上運(yùn)移提供了一定的運(yùn)移通道及運(yùn)移動力。

（2）蒲家溝長7段儲層巖性以長石砂巖為主，孔隙中普遍存在被伊利石及綠泥石的黏土礦物所充填現(xiàn)象，黏土礦物的存在使得孔隙結(jié)構(gòu)越加復(fù)雜化，導(dǎo)致儲層孔喉半徑細(xì)小，儲層排驅(qū)壓力較高，對后期油層生產(chǎn)具有較大的影響。

（3）蒲家溝地區(qū)長7儲層基于阿爾奇公式計(jì)算的含水飽和度與實(shí)際生產(chǎn)含水率差異較大，相對誤差76.99%，絕對誤差17.38%。后期有必要基于巖電實(shí)驗(yàn)及孔隙結(jié)構(gòu)特征分析儲層導(dǎo)電機(jī)理，選取或建立更為合適的儲層飽和度評價(jià)方法，進(jìn)而有效評價(jià)蒲家溝長7儲層的含油性，為后期蒲家溝長7油藏乃至整個(gè)延長組油藏的有效勘探開發(fā)提供有效依據(jù)。

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