致密砂巖儲層非均質(zhì)性影響因素研究

徐大光

遼河油田公司勘探開發(fā)研究院 遼寧 盤錦 124000

引言

儲層發(fā)育與油藏分布特征會受到非均質(zhì)性的相關(guān)特征影響，因此，在對油田進(jìn)行開發(fā)操作時(shí)，技術(shù)人員首先要對此區(qū)域的儲層特征進(jìn)行科學(xué)分析。通常情況下，非均質(zhì)性儲層主要可劃分為宏觀非均質(zhì)性與微觀非均質(zhì)性兩個(gè)大類別。宏觀非均質(zhì)性最為明顯的特征是層內(nèi)層間和平面非均質(zhì)性不僅會影響儲存的空間分布，還會導(dǎo)致儲存的油田開發(fā)工作難度增加。而微觀非均質(zhì)性是指儲存骨架顆粒結(jié)構(gòu)以及孔隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較為明顯的復(fù)雜情況，不僅會影響流體滲透特性，還會致使油氣資源的分布更為復(fù)雜。

1 砂體結(jié)構(gòu)類型對層間、層內(nèi)非均質(zhì)性的影響

在儲層層內(nèi)核層間非均質(zhì)性的特征主導(dǎo)因素上，砂體結(jié)構(gòu)作用不可忽視。尤其對于此地區(qū)的長8儲層的主要發(fā)育來說，劃定地帶可以發(fā)現(xiàn)較多的類型，包括連續(xù)疊加型、間隔疊加型、側(cè)向單層型、沙泥糊成型等，這些砂體結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)內(nèi)的隔夾層發(fā)育特點(diǎn)各不相同。在這種連續(xù)疊加型砂體中，形成了層內(nèi)夾層和夾層的形態(tài)，同時(shí)各層厚度以薄層為主[1]。測井曲線最為明顯的特征是微齒化箱型，通過測量可以了解到的是夾層厚度平均為0.35m，夾層頻率為25.3%。厚層隔層會將側(cè)向單層型砂體進(jìn)行分隔，而此時(shí)對測井曲線特征進(jìn)行歸納總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)最常見的表現(xiàn)為泥質(zhì)基線包圍的中型或漏斗形。同時(shí)，對隔層厚度進(jìn)行測量，可以發(fā)現(xiàn)的是要比間隔疊加型的砂體隔層厚度更大，平均厚度已經(jīng)達(dá)到了5m，與此同時(shí)，夾層頻率也相對更高，平均數(shù)值可達(dá)到42%

2 成巖作用對微觀非均質(zhì)性的影響

（1）機(jī)械壓實(shí)作用。伴隨地層埋深數(shù)值的不斷增大，上覆地層的壓力越來越大。因此，機(jī)械壓實(shí)作用將會由原來的物理作用朝著化學(xué)作用轉(zhuǎn)化，致使原生粒間孔的規(guī)格參數(shù)不斷縮小，這種變化致使顆粒間的接觸方式也開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，由原來的點(diǎn)狀接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€狀接觸，甚至?xí)兂蔀榘纪範(fàn)罱佑|或縫合線狀接觸。此時(shí)配合壓實(shí)作用恢復(fù)計(jì)算方法，對研究區(qū)長8砂巖的沉積物原始孔隙度進(jìn)行測算，得到的結(jié)果是37.4%。而受到機(jī)械壓實(shí)作用過后，粒間的孔隙不足20%。此時(shí)，再對壓實(shí)作用下的孔隙損失率進(jìn)行計(jì)算，將會得到的數(shù)據(jù)結(jié)果是48.7%。巖石承受的致密砂巖儲層承受的整體壓實(shí)作用較強(qiáng)，而孔隙大小與形態(tài)發(fā)生的變化，讓孔隙間的連通性也出現(xiàn)了較大的下降，但這意味著孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性將朝著變強(qiáng)的趨勢發(fā)展[2]。

（2）膠結(jié)作用。機(jī)械壓實(shí)作用是指逐層而下的壓力，讓致密砂巖儲層的骨架顆粒受到了較強(qiáng)的物理擠壓，并在此過程中發(fā)生了變形。而膠結(jié)作用則是指在孔隙水參與下，孔隙內(nèi)的化學(xué)沉淀發(fā)生的相關(guān)作用。需要注意的一點(diǎn)是，由于孔隙內(nèi)的水分含有不同程度的礦物質(zhì)。因此，在孔隙內(nèi)部沉淀的膠結(jié)物類型多種多樣，而膠結(jié)物在此過程中形成的晶形產(chǎn)狀以及含量也會出現(xiàn)較大差異，這是巖石出現(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)的主要原因。通常情況下，硅質(zhì)膠結(jié)屬于最為常見，最為普遍的膠結(jié)種類。這種硅質(zhì)膠結(jié)結(jié)構(gòu)主要以石英次生加大邊形式存在，如果仔細(xì)對其縫隙進(jìn)行觀察，可以看到孔隙內(nèi)部填充著石英單晶顆粒。需要注意的一點(diǎn)是，硅質(zhì)膠結(jié)結(jié)構(gòu)對孔隙的發(fā)育極其不利，可能會導(dǎo)致巖石物性出現(xiàn)下降情況。與此同時(shí)，長石質(zhì)含量較少，在自然環(huán)境中通常會以長石次生加大邊與單晶的形式存在。不過，品性比較好。自然條件下，會表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的性質(zhì)，不易發(fā)生溶蝕情況。通過對膠結(jié)作用后的剩余孔隙度進(jìn)行觀察與計(jì)算，可以了解到的是剩余孔隙度為6.8%，減孔率為33%。與此同時(shí)，不同膠結(jié)物會將孔隙空間分隔成孔徑較小，錯(cuò)綜復(fù)雜的孔隙網(wǎng)絡(luò)。這讓孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性特征更加明顯[3]。

（3）溶蝕作用。在長8儲層中，長石溶蝕作用下出現(xiàn)的次生孔隙是較為常見的孔隙類型。但需要注意的一點(diǎn)是，由于正常時(shí)溶蝕程度不同，所以孔隙的規(guī)格大小以及溶蝕程度也會表現(xiàn)出較大的差異，在自然的環(huán)境中，大部分的顆粒會出現(xiàn)局部溶蝕情況。而這些溶蝕主要作用在油箱沿長石解理面久而久之會形成較為明顯的解理面溶蝕縫。伴隨時(shí)間的推移，溶蝕作用可能會不斷增強(qiáng)，長石內(nèi)部就會出現(xiàn)被完全溶蝕的情況，進(jìn)而逐漸演變成為長石溶蝕殘余骨架。與此同時(shí)，由于長石的內(nèi)部含有豐富的金屬元素，如鉀、鈉、鈣等，同時(shí)，這些金屬元素不會以單質(zhì)的形式存在，主要以硅酸鹽礦物的形式存在，因此從化學(xué)性質(zhì)的屬性上劃分，還可劃分為堿性長石和斜長石兩個(gè)類質(zhì)同像系列。但是，不同類型長石穩(wěn)定性差異較大，通常情況下，鉀長石與斜長石相比，鉀長石的化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，而斜長石中的鈉長石與鈣長石相比，鈉長石穩(wěn)定性更強(qiáng)。在對生長的8砂巖中的長石進(jìn)行研究時(shí)，通常以鉀長石和酸性斜長石為主，而這些長石的種類包括格子雙晶、聚片雙晶、卡式雙晶等多種類別，因此，不同類型的長石在真實(shí)現(xiàn)象上也會出現(xiàn)較大的差異，同時(shí)在發(fā)生溶蝕作用時(shí)，空間分布上也會出現(xiàn)較為明顯的分均質(zhì)性質(zhì)，進(jìn)而影響微觀分均質(zhì)性特征[4]。

3 結(jié)束語

長石溶蝕過程中出現(xiàn)的次生孔隙，對曲長八儲層的孔隙類型研究有著非常重要的參考作用，但需要技術(shù)人員注意的一點(diǎn)是，長石溶蝕程度會受到自然條件以及地層結(jié)構(gòu)的影響，而出現(xiàn)較為明顯的差異。同時(shí)大部分顆粒主要發(fā)生在局部溶蝕區(qū)域，長石解理面也是優(yōu)先體現(xiàn)溶蝕作用的位置。從微觀非均質(zhì)性質(zhì)的影響因素上看，導(dǎo)致不同類型長石出現(xiàn)明顯溶蝕作用的空間分布特點(diǎn)是非均質(zhì)性。