張渠二區(qū)儲層宏觀非均質(zhì)性特征研究

葛政廷，郁林軍，王 麗，趙 明，王 勇

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/國家大陸動力學(xué)重點實驗室，陜西西安 710069;2.長慶油田分公司第一采油廠，陜西延安 716000;3.中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安 710018)

油氣儲層在形成時受沉積環(huán)境、成巖作用以及構(gòu)造作用的影響和后期人工誘導(dǎo)的變化，使得儲層的空間分布及內(nèi)部的各種屬性存在著不均勻的變化，這種變化稱為儲層的非均質(zhì)性。儲層非均質(zhì)性是指表征儲層特征參數(shù)在空間上的不均勻性，儲層均質(zhì)是相對的，而非均質(zhì)是絕對的［1－2］。儲層非均質(zhì)性包括賦存流體的巖石的非均質(zhì)性和巖石中賦存的流體的非均性，儲層巖石非均質(zhì)性是影響開采效果的主要地質(zhì)因素，而流體分布的非均質(zhì)往往受著儲層巖石非均質(zhì)性的控制。儲層物性非均性是儲層非均質(zhì)的重要研究內(nèi)容。儲層非均質(zhì)性的分類方法較多，其中裘亦楠(1992)將碎屑巖的儲層非均質(zhì)性劃分為層間、層內(nèi)、平面和孔隙非均質(zhì)性四類，這是目前我國各油田普遍使用的分類方案。本文重點是在宏觀上對研究區(qū)長2儲層層內(nèi)和層間的不均一性進(jìn)行探討。

1 地質(zhì)概況

張渠二區(qū)位于鄂爾多斯盆地二級構(gòu)造單元陜北斜坡中東部的張渠～大路溝鼻褶帶上。上三疊統(tǒng)延長組長2油層組是該井區(qū)的主要產(chǎn)油層。通過巖心觀察、粒度分析等資料，結(jié)合區(qū)域沉積背景，該產(chǎn)層屬扇三角洲前緣亞相沉積，可分為水下分流河道、分流河道間、河口沙壩、河道間沙壩及前緣席狀砂等沉積微相，三角洲前緣水下分流河道砂體為主要儲集層。根據(jù)沉積環(huán)境以及縱向上沉積韻律的變化，將研究區(qū)長8油層組自上而下依次劃分為5個小層:長211、長 212、長13－21、長213－2、長 213－3。

研究區(qū)長2地層儲層物性較差，孔隙度主要分布范圍在12% ～23%之間，平均為17.6%，滲透率主要分布范圍在0.1×10－3～60×10－3μm2之間，平均為 2.76 ×10－3μm2。依據(jù)鄂爾多斯盆地孔隙度和滲透率分級標(biāo)準(zhǔn)，該區(qū)域長2儲層應(yīng)屬于特低孔超低滲儲層。

2 層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個單砂層內(nèi)部在垂向上的儲層性質(zhì)變化，它是直接控制單砂層內(nèi)水淹厚度波及系數(shù)的關(guān)鍵地質(zhì)因素。層內(nèi)非均質(zhì)性是生產(chǎn)中引起層內(nèi)矛盾的內(nèi)在原因［3］。一般層內(nèi)非均質(zhì)性可從(1)垂向粒度分布的韻律性;(2)層理構(gòu)造;(3)層內(nèi)夾層;(4)層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性等方面進(jìn)行分析［4］。

2.1 滲透率變化特征

一般層內(nèi)滲透率變化特征可用滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級差等參數(shù)來進(jìn)行描述。研究表明，長2油層各小層滲透率變異系數(shù)、級差、突進(jìn)系數(shù)的平均值分別為0.2，1.7，1.2，其中長 213非均質(zhì)性較強(qiáng)，長211和長212非均質(zhì)性較弱，其中長211最弱。綜合評價長2各小層層內(nèi)滲透率不均一性應(yīng)屬于中等均質(zhì)型(見表1)。

表1 張渠長21油層層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性統(tǒng)計

2.2 夾層特征

夾層主要為泥巖夾層、鈣質(zhì)夾層。夾層頻率是指單位巖層厚度中夾層的條數(shù)，是評價層內(nèi)非均質(zhì)性常用的參數(shù)，因為一定的地層厚度內(nèi)夾層的條數(shù)越多，反映在一定時間單元內(nèi)，沉積微環(huán)境變化越頻繁，相應(yīng)地該時間單元內(nèi)沉積的儲集體粒度變化頻繁，物性也就隨之變化。統(tǒng)計表明(見表2)，張渠長21油層每個小層內(nèi)出現(xiàn)的夾層密度平均5.74%，夾層頻率為平均為0.08條/m。

表2 張渠長21夾層頻率和夾層密度統(tǒng)計

平面上夾層頻率高不出現(xiàn)于河道中央或洼地凹陷處沉積處的夾層頻率較低。這是因為主體河道上，泥質(zhì)物質(zhì)不易保留，在遠(yuǎn)離河道主體帶部位，延伸至此的砂體也減少，砂層間的夾層自然也少，而恰恰在二者之間，一般砂體均可延伸到，泥質(zhì)夾層又不易被沖刷掉，因此夾層頻率較高之處往往出現(xiàn)在主分流河道間或分流河道和間灣交互處。

3 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指垂向上各種環(huán)境的砂體交互出現(xiàn)的規(guī)律性，以及作為隔層的泥質(zhì)巖類在剖面上的發(fā)育和分布狀況，是對砂泥巖交互的含油層系的總體研究，屬于層系規(guī)模的儲層描述。層間非均質(zhì)性是對同一沉積單元的砂泥巖交互的含油層系的總體研究［5］。

3.1 層間滲透率變化特征

通過統(tǒng)計層間滲透率的級差、突進(jìn)系數(shù)、變異系數(shù)參數(shù)來反映層間滲透率非均性。經(jīng)統(tǒng)計表明(見表3)張渠二區(qū)滲透率級差最大為58.8，平均為5.9;突進(jìn)系數(shù)最大為3.4，平均為1.48;變異系數(shù)最大為1.2，平均為0.4?？梢钥闯?，張渠二區(qū)長21油層層間非均質(zhì)性整體為中等。

表3 張渠2區(qū)層間滲透率非均質(zhì)性統(tǒng)計表

3.2 層間隔層分布特征

層間隔層儲層層間非均質(zhì)性的另一側(cè)面，它對流體運(yùn)動能起隔擋作用。通過研究發(fā)現(xiàn)，張渠2區(qū)的隔層主要為泥巖類，各小層之間的隔層厚度平均值為5.4m(見表4)，厚度較大，壓裂不易壓開，可真正起到對流體運(yùn)動的隔擋的作用［6］。

隔層厚度在平面上分布特征是，在河道主體帶上一般厚度較薄，向兩側(cè)隔層厚度增大。隔層的厚度大小還和兩層的沉積微相特征有關(guān)，若兩個時期均處于河道沉積環(huán)境，則兩層之間的隔層較薄，甚至為零;若兩個時期均處于水水動力較弱的沉積環(huán)境，則兩層之間的隔層較厚［7］。

表4 張渠2區(qū)油層隔層統(tǒng)計

4 結(jié)語

1)研究區(qū)長21屬于中等非均質(zhì)儲層，其內(nèi)部長213滲透率非均質(zhì)稍強(qiáng)。

2)研究區(qū)長213層內(nèi)夾層較發(fā)育，且其內(nèi)部長213－2夾層較發(fā)育區(qū)。區(qū)內(nèi)長211－長212與長212－長213的隔層較厚，平均厚度10m以上，說明封蓋性較好。長213層內(nèi)劃分小層隔層厚度小于1m，連通性好。

［1］吳勝和，熊琦華.油氣儲層地質(zhì)學(xué)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1998，155 －172.

［2］裘懌楠.油氣儲層評價技術(shù)［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1993，55－57.

［3］穆龍新.儲層精細(xì)研究方法［M］.北京:石油工業(yè)出版社.2000:69－95.

［4］劉澤容，信全麟，王偉峰，等.油藏描述原理與方法研究［M］.北京:石油工業(yè)出版社.1995:62－63.

［5］毛志強(qiáng).非均質(zhì)儲層夾層控油作用初論—非均質(zhì)儲層油氣分布規(guī)律及測井響應(yīng)特征［J］.地球科學(xué):中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報.2003，28(2):196－200.

［6］王桂成，王羽君.鄂爾多斯盆地英旺油田長8儲層非均質(zhì)性研究［J］.西安石油大學(xué)學(xué)報.2010，25(5):16 －19.

［7］戴亞權(quán)，趙俊英，羅靜蘭，等.安塞油田坪橋地區(qū)長2段儲層非均質(zhì)性研究［J］.西北大學(xué)學(xué)報.2010，40(2):287－292.