1、大庆石油地质与开发 Petroleum Geology Oilfield Development in Daqing2023 年 6 月 第 42 卷第 3 期June，2023Vol.42 No.3DOI：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202205011鄂尔多斯盆地华池地区长8段致密砂岩储层微观孔隙结构及流体可动性庞玉东1 刘元良1 张丽1 席妮妮1 袁立甲1 陈朝兵2（1.中国石油长庆油田公司第二采油厂，甘肃 庆阳745100；2.西安石油大学，陕西 西安710065）摘要：为了深入研究鄂尔多斯盆地华池地区致密砂岩储层微观孔隙结构特征及储层流体可动性，优选长8段10块
2、典型致密砂岩样品，分别开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和核磁共振等实验，分析不同孔隙结构和孔喉类型条件下的流体可动性及其影响因素。结果表明：华池地区长8段储层主要发育残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔3种孔隙类型；根据毛细管压力曲线形态和排驱压力大小，可将研究区储层孔隙结构划分为类、类和类，对应的储层物性和流体可动性依次变差；不同孔喉类型对应的可动流体赋存特征存在较大差异，中孔喉和小孔喉是研究区储层的主要孔喉类型，同时也是储层可动流体的主要赋存场所；致密砂岩储层微观孔隙结构是影响流体可动性的主要因素，此外，储层流体的可动性还受储层物性和黏土矿物含量的综合影响。研究成果为华池地区致密砂岩储层的质
3、量评价、油气资源评估和高效开发提供了理论依据。关键词：华池地区；长8段；致密砂岩储层；孔隙结构；流体可动性；核磁共振；高压压汞中图分类号：TE122.2+3 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2023）03-0001-10Micropore structure and fluid mobility of tight sandstone reservoirs of Chang 8 Member in Huachi area in Ordos BasinPANG Yudong1，LIU Yuanliang1，ZHANG Li1，XI Nini1，YUAN Lijia1，CHEN Zha
4、obing2（1.No.2 Oil Production Company of PetroChina Changqing Oilfield Company，Qingyang 745100，China；2.Xi an Shiyou University，Xi an 710065，China）Abstract：In order to study micro-pore structure characteristics and fluid mobility of tight sandstone reservoirs in Huachi area in Ordos Basin，10 typical t
5、ight sandstone samples from Chang 8 Member are selected to carry out experiments of casting thin section，SEM，XRD，high-pressure mercury injection and NMR，respectively，and fluid mobility and its influencing factors with different pore structures and pore-throat types are analyzed.The results show 3 ty
6、pes of pores in reservoirs of Chang 8 Member in Huachi area including residual intergranular pores，dissolution pores and intercrystalline pores.According to capillary pressure curve shape and displacement pressure，the pore structures of tight sandstone reservoirs in studied area are divided into Typ
7、e，Type and Type，with corresponding reservoir property and fluid mobility getting worse successively.There is much difference in occurrence characteristics of movable fluids corresponding to different pore-throat types.Medium pore-throats and small pore-throats are the main pore-throat space types of
8、 reservoirs in studied area，and they are also the main occur收稿日期：2022-05-06 改回日期：2022-12-16基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目“深水相高杂基对致密砂岩微观孔喉结构及渗流能力影响评价”（41802140）。第一作者：庞玉东，男，1990年生，硕士，工程师，从事油气田开发技术研究。E-mail：通信作者：陈朝兵，男，1984年生，博士，副教授，从事沉积学及开发地质学研究。E-mail：2023 年大庆石油地质与开发rence places of reservoir movable fluids.Mic
9、ro-pore structure of tight sandstone reservoirs is the main factor affecting fluid mobility.In addition，reservoir fluid mobility is comprehensively affected by reservoir property and clay mineral content.The research provides theoretical basis for the quality evaluation，hydrocarbon resource assessme
10、nt and efficient development of tight sandstone reservoirs in Huachi area.Key words：Huachi area；Chang 8 Member；tight sandstone reservoir；pore structure；fluid mobility；NMR；high-pressure mercury injection0引言致密砂岩油气是当今石油工业发展的新领域，也是未来中国油气勘探和开发的重要资源1。致密砂岩储层具有物性差、孔隙结构复杂、流体可动性差等特点，严重制约了致密油气资源的评估和油田采收率的提高23。
11、致密砂岩储层中相互连通的孔喉空间是油气赋存和渗流的重要通道，决定着致密砂岩储层有效油气资源的储量评价和经济效益开发，因而，亟需深入研究致密砂岩储层孔隙结构及可动流体的赋存特征。目前，表征储层微观孔隙结构的方法可以归纳为 3 种45：直接成像法、流体侵入法和辐射探测法。直接成像法包括铸体薄片、扫描电镜和微、纳米计算机断层扫描技术，该方法可以定性定量地表征储层孔隙的类型和分布，但受限于观察的视域和仪器的精度，需配合其他实验使用。流体侵入法包括汞注入技术和气体吸附技术3，6，该方法可以定量地表征储层孔隙大小分布、孔隙体积和比表面积，但也受限于仪器的压力、精度和测量的范围，且该方法属于破坏性技术。辐射
12、探测法包括核磁共振技术、小角度和超小角度中子散射技术78，其中核磁共振技术可以高效无损地表征储层孔喉空间大小分布特征，但横向弛豫时间与孔隙半径之间转换系数的确定受转换方法的影响，具有较强的不确定性910。因此，单一的成像技术和测量方法均存在各自的优缺点及使用条件，有必要联合多种实验技术来精确表征致密砂岩储层的微观孔隙结构特征。致密砂岩储层孔隙空间内流体的赋存特征和可动性一直是石油工作者关心的热点问题。近年来，众多学者认为储层流体可动性比储层物性更能有效开展储层分类和油气资源评价1113。前人基于核磁共振 T2截止值对应的孔隙半径作为可动流体的下限，将 储 层 流 体 划 分 为 可 动 流 体
13、 和 束 缚 流体12，1415，并得到相应的可动流体饱和度和可动流体孔隙度，认为这些可动流体参数能够有效表征储层流体的可动性1620。因此，本文通过开展各类分析测试，明确研究区致密砂岩储层物性特征、孔隙类型和矿物成分及其含量，联合高压压汞和核磁共振测试结果来精确表征储层的全孔径孔喉大小分布特征、流体可动程度及其赋存特征，并对储层流体可动性的影响因素进行系统的分析，为后期储层评价和油藏开发提供理论依据。1地质背景华池地区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的中西部2122（图 1），地表为黄土塬地貌，区域勘探面积约为 1 000 km2。研究区地层构造为低角度的西倾单斜，平均坡降较小，并发育多条呈近东西向
14、延伸的低幅鼻状隆起。研究区三叠系延长组长8段图1研究区构造位置示意Fig.1 Structural locations of studied area2第 42 卷 第 3 期庞玉东 等：鄂尔多斯盆地华池地区长8段致密砂岩储层微观孔隙结构及流体可动性地层厚度稳定，平均为 8095 m，根据沉积旋回特征可细分为长81和长82两个亚段，平均地层厚度分别为49.4和41.2 m。研究区长8段储层为盆地北东和西南双向物源的沉积交会区域，主要发育三角洲前缘水下分流河道砂体，平均砂体厚度约为21.0 m。2储层岩石学及物性特征铸体薄片镜下观察及统计分析结果表明，研究区长8段储层碎屑颗粒分选和磨圆较差，岩石
15、类型主要以细粒岩屑长石砂岩为主，其次为长石砂岩，成分成熟度较低（图2）。研究区储层碎屑矿物成分中长石最为发育，其次为石英和岩屑，平均体积分数分别为 44.9%、23.2%和 18.7%。研究区填隙物体积分数较高，平均为 13.3%，主要以黏土矿物为主，平均体积分数为 9.63%。通过 X 衍射对研究区 10 块砂岩样品的黏土矿物含量进行定量分析，发现储层黏土矿物主要以绿泥石为主，其次为伊利石和高岭石，平均相对质量分数分别为61.46%、20.74%和8.76%。研究区长 8 段储层各样品的孔隙度分布在7.49%12.02%，平均值为 9.72%（表 1）；渗透率分 布 在 0.12610-30
16、.44210-3 m2，平 均 值 为0.25710-3 m2，为典型的致密砂岩储层。3储层孔隙结构特征3.1孔隙类型通过观察铸体薄片和扫描电镜图像发现，研究区长 8 段致密砂岩储层孔隙类型以残余粒间孔为主，溶蚀孔和晶间孔次之，分别占总面孔率的59.2%、33.6%和7.2%。储层中残余粒间孔分布广泛，孔径较大，孔喉连通性较好，常被绿泥石和硅质胶结物充填（图 3图2研究区长8段砂岩成分三角图Fig.2 Ternary diagram of sandstone composition of Chang 8 Member in studied area表1研究区储层孔隙结构参数和可动流体参数Table 1 Pore structure parameters and movable fluid parameters of reservoirs in studied area分类类类类样品编号A1A2A3平均值A4A5A6A7平均值A8A9A10平均值孔隙度/%12.0211.4210.3011.259.178.6110.418.419.159.157.4910.258.96渗透率/（10-3