1、第 59 卷第 3 期2023 年 5 月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol.59No.3May,2023鄂尔多斯盆地七里村油田长6油层储层物性影响因素陈军军1,赵靖舟2,3,柳朝阳1,刘姣1,寸少妮1(1.延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心,陕西延安716000;2.西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安710065;3.西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室,陕西西安710065)摘要 为明确鄂尔多斯盆地七里村油田长6油层储层物性的影响因素,利用物性测试、岩性分析、高压压汞、核磁共振和电子显微镜以及扫描电镜等技术,分析了研究区长6油层的岩石类型、孔隙
2、类型、孔喉结构特征等。结果表明:研究区长6储层岩石类型以细粒长石砂岩为主,孔隙类型以残余粒间孔和长石溶蚀孔为主,平均孔隙度为7.30%,平均渗透率为0.21 mD。通过储层微观结构特征将研究区孔喉分成类,类孔喉半径一般大于3 m,主要分布在中-细砂岩中,类孔喉半径一般处于0.1 3 m之间,主要分布在细砂岩中,类孔喉半径一般小于0.1 m,研究区以类孔喉代表的储层为主。石英含量与储层物性具有正相关趋势,长石和岩屑的含量与储层的物性有负相关趋势,孔喉大小和连通性与储层物性相关性较好,孔喉越大、连通性越好,储层物性越好,孔喉的分选性对储层物性具有两面性,较差的分选性有利于后期溶蚀作用的发生。关键词
3、 七里村油田长6致密储层孔隙结构物性控制因素高压压汞核磁共振鄂尔多斯盆地中图分类号P618.13文献标识码A文章编号0495-5331(2023)03-0647-10Chen Junjun,Zhao Jingzhou,Liu Zhaoyang,Liu Jiao,Cun Shaoni.Influencing factors of physicalproperties of Chang 6 reservoir in the Qilichun oilfield,Ordos BasinJ.Geology and Exploration,2023,59(3):0647-0656.0引言进入 21 世纪,
4、人类对油气资源的需求日益增加,促使人们将目光聚焦于开发程度较低的低孔低渗的非常规资源。非常规资源类型众多,包括重油、致密油、油砂、致密气、页岩油和煤层气以及天然气水合物等(邹才能等,2012;李国欣和朱如凯,2020;吴西顺等,2020;李国欣等,2022)。致密储层的定义在不同国家面临不同开发阶段时有着不同的定义。目前,普遍认为致密储层是孔隙度低、渗透率极低的不同岩石类型的岩层,其孔隙度一般小于 10%,覆压渗透率小于 0.1 mD(姜振学等,2006;朱筱敏等,2018)。其中致密储层孔隙类型以及孔喉微观结构、分布特征如何控制储层物性是致密储层的研究热点之一。致密储层与传统常规储集层相比,
5、具有低孔低渗、超低渗的特点(朱筱敏等,2018),储层的孔喉大小、形态及连通性等微观结构特征对储集层的渗流都具有重要的影响(冯越等,2019)。致密储层相比常规储层非均质性较强,喉道狭小,以微纳米级孔喉系统为主,目前测定、表征致密砂岩储层孔喉特征的方法有许多种,经历了从一维刻度到三维的识别,从传统的利用电子显微镜、高压压汞和普通扫描电镜等方法识别孔喉,转变为现今的核磁共振、场发射电镜等高精度的实验技术,从定性识别转换为定量表征并描述致密储层的孔喉体积大小、形态和渗流能力以及分布情况等特征(朱如凯等,2013;蒋裕强等,2014;于兴河等,2015)。因为不同的方法有本身的局限性,不能用一种方法
6、单一地表征储层孔喉结构特征,多种方法、不同尺度协同综合分析是致密储层微观结构研究的必然趋势(韩文学等,2015;朱如凯等,2016;欧阳思琪等,2018)。doi:10.12134/j.dzykt.2023.03.015收稿日期2021-03-25;改回日期2022-08-10;责任编辑张征。第一作者陈军军(1993年-),男,2020年毕业于西安石油大学,矿产资源普查与勘探专业,硕士学位,主要从事油气成藏地质学工作。Email:。陈军军647地质与勘探2023 年鄂尔多斯盆地七里村油田长6致密油层,属于致密储层,主要发育水下分流河道、水下天然堤和分流间湾等沉积微相(刘高红等,2014)。前人
7、研究表明该地区处于湖盆边缘,开采时间较长,储层较差,对该地区所做的研究较少。目前该地区的研究主要集中在沉积微相的演化和砂体的空间展布方面(付金华等,2005;邓秀芹等,2011;李文厚等,2019;尹泽等,2019),对储层微观特征以及这些特征是如何控制该地区的物性分布的研究很少,只有部分学者对研究区附近地区的储层岩石成分对储层物性的影响做了一些研究(刘晓英等,2011;庞锦莲等,2013;尹晏彬和邓展拓,2013;张帆等,2017;杜贵超等,2019),但已经不能满足研究区储层单砂体的精细划分、高度注水开发的需要。因此本文结合各种基础资料,并利用一些先进的微观表征技术,如扫描电镜、高压压汞、
8、核磁共振等多种实验手段,分析七里村油田长6油层储层物性的影响因素,明确宏观特征和微观特征对储层物性的具体控制作用,为油田下一步开发部署提供一定的理论支撑。1地质背景鄂尔多斯盆地位于中国华北克拉通盆地的西部,面积约25104km2,盆地中心比较稳定,边缘因盆地的相互作用,构造活动比较频繁,常发育一些断裂带。根据盆地构造特征和基地性质,可将盆地划分为6个一级构造单元,即渭北隆起、伊盟隆起、天环坳陷、晋西挠褶带、西缘冲断构造带以及陕北斜坡(任战利等,2015;吴浩等2017)。七里村油田处于陕西省延安市延长县,面积约300 km2,地表为黄土塬地貌(图1)。七里村油田目前以注水开发为主,注水开发效果
9、明显,主要是因为研究区油层单砂体厚度较大,油藏类型相同,油层发育稳定,层间隔层分布稳定,适宜注水开发,注水区采油递减率明显低于非注水区。2研究区长6油层储层特征2.1储层岩石学特征和物性特征储层岩石学特征和物性特征根据七里村油田长6砂岩储层岩心观察资料和薄片鉴定资料,选取具有代表性的样品进行分析,可知研究区长6储层岩石类型以细粒长石砂岩为主(图2),其中长石含量在41%76%之间,平均值为58%,石英含量在10%24%之间,平均值为20%,岩屑含量在1%14%之间,平均值为6%。其中长石以碱性长石为主,条纹长石和微斜长石比较少,聚片双晶较明显,一些斜长石发生了绢云母化现象,但因研究区长石大部分
10、表面都发生了溶蚀作用,因此双晶现象都不太完整(图3a、b、c)。云母含量一般0.5%18%,平均5%,黑云母在砂岩中因强压实作用一般呈片状定向排列,局部因压实作用可见断裂发生,在储层中分布不均,不同地段含量变化大,部分黑云母因压实作用和水化作用呈假杂基状态填充在粒间孔隙中,也有些地区因片黑云母的封堵作用发生大量的溶蚀(图3c)。图2七里村油田区长6储层砂岩类型图Fig.2Sandstone types of Chang 6 reservoir in the Qilicunoilfield根据七里村油田长6油层储层物性测试资料,长6砂岩储层孔隙度分布在2.25%16.50%之间,平均孔隙度为7.
11、30%,储层渗透率在0.014.53 mD之间,平均渗透率为0.21 mD。根据储层分类评价标准(赵靖舟,图1鄂尔多斯盆地七里村油田地理位置图Fig.1Geographical location of the Qilicun oilfield in OrdosBasin648陈军军等:鄂尔多斯盆地七里村油田长6油层储层物性影响因素第 3 期2012),七里村油田长6储层属于致密砂岩储层。2.2储层孔隙类型储层孔隙类型通过对七里村油田长6储层的铸体薄片、扫描电镜、荧光薄片等微观特征观察,并结合孔隙的成因、分类、形状和结构,认为七里村油田长6储层的储集空间类型有次生溶孔、残余粒间孔、少量的微裂隙以
12、及一些在杂基和粘土矿物之间的其他孔隙,并以残余粒间孔和长石、浊沸石溶孔为主(图3)。其中残余粒间孔边缘可以看到一些绿泥石膜和自生的黏土矿物,一般呈不规则状、独立分布,溶蚀孔主要是因为长石和浊沸石的溶蚀形成,在扫描电镜下石英表面存在一些微小的溶蚀孔。由溶蚀作用形成的平均面孔率1.56%,占总面孔率的54.93%,微裂隙主要是因为颗粒在强压实作用下形成,平均面孔率 0.34%,占总面孔率的11.97%,一些没有识别的其他孔的平均面孔率为0.11%,占总面孔率的3.87%。图3研究区孔隙类型识别图Fig.3Identification of pore types in the study areaa
13、-Z085井,444 m,长63,溶蚀孔;b-Z085井,443.2 m长63,溶蚀孔和粒间孔;c-Z085井,长631,427.29427.36 m,长石加大边、长石溶蚀和方解石填充;d-Z085井,427m,长62,微裂缝;e-DT022井,206.1 m,长6,粒间浊沸石溶孔;f-DT022井,177 m,长6,长石溶孔a-well Z085,444 m,Chang 63,dissolution pore;b-well Z085,443.2 m,Chang 63,dissolution pore and intergranular pore;c-well Z085,Chang631,42
14、7.29427.36 m,feldspar enlarged edge,feldspar dissolution and calcite filling;d-well Z085,427 m,Chang 62,microfracture;e-well DT022,206.1 m,Chang 6,intergranular turbidite dissolution pore;f-well DT022,177 m,Chang 6,feldspar dissolution pore2.3微观孔喉分布特征微观孔喉分布特征2.3.1基于高压压汞实验的孔喉分布特征基于高压压汞实验的孔喉分布特征通过压汞实验
15、可以得出中值压力、门槛压力、最大进汞饱和度、中值半径和退汞效率五个表征孔喉微观结构常用的毛管压力参数(朱如凯等2016;李滔等,2017)。对研究区5口井47块样品进行高压压汞实验,实验数据如下表所示(表1),可以看到样品整体上物性较差,但相比其他样品,Z085井样品从压汞参数来看优于其他样品,表现为孔喉体积相对较大,分选性较差,连通性较好,整体孔喉分布要好于其他井。对能够表征七里村油田长6储层孔喉大小的参数进行统计分析,排驱压力在0.0312.03 MPa之间,平均值是 2.94 MPa,中位值 1.67 MPa;中值压力在2.3995.57 MPa 之间,平均值是 13.21 MPa,中位
16、值是7.76 MPa;中值半径在0.0080.31 m之间,平均值是0.11 m,中位值是0.10 m。长6储层孔喉分选性参数统计:主要是分选性系数、歪度和变异系数,它们值的大小代表着孔喉的分选性好坏,分选系数的范围是0.00325.21,平均值 1.28,中位值 0.25;歪度的大小范围是 0.455.29,平均值 1.51,中位值 1.24;变异系数的最大值9.17,最小值0.57,平均值为0.86,中位值0.31。长6储层孔喉连通性参数统计:最大进汞饱和度的范围是22.81%93.37%,平均值72.66%,中位值78.13%;退 汞 效 率 的 范 围 是 1%44.67%,平 均 值24.04%,中位值23.80%;迂曲度分为进汞迂曲度和退汞迂曲度,进汞迂曲度的范围是 0.192.18,平均值1.07,中位值1.03,退汞迂曲度的范围是0.744.89,平均值是3.51,中位值是3.98。649地质与勘探2023 年表1高压压汞实验参数统计Table 1Statistics of experimental parameters of high pressure mercury