莫北2井區(qū)三工河組J1S2儲層物性研究

楊治國 王新海 蔣志斌 羅書洵 楊智新

(1.長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434023;2.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430100;3.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依 834000;4.中國石油集團(tuán)測井有限公司油氣評價中心,陜西西安 710077)

莫北2井區(qū)三工河組J1S2儲層物性研究

楊治國1王新海1蔣志斌3羅書洵2楊智新4

(1.長江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,湖北荊州 434023;2.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,湖北武漢 430100;3.新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依 834000;4.中國石油集團(tuán)測井有限公司油氣評價中心,陜西西安 710077)

三工河組是準(zhǔn)格爾盆地腹部莫北油田的重要勘探層位,通過巖心觀察、測井?dāng)?shù)據(jù)、薄皮分析等,對J1S2儲層進(jìn)行了物性的研究。研究顯示,J1S2儲層的巖性主要為細(xì)粒巖碎屑巖。根據(jù)該地區(qū)儲層鑄體薄片分析,儲層孔隙類型主要為粒間孔隙,其次為粒間溶孔,少量粒內(nèi)溶孔和基質(zhì)溶孔。油層平均孔隙度為13.57%,平均滲透率為3.19×10-3μm2。屬中孔、低滲儲層。如何對該井區(qū)進(jìn)行合理研究和評價,對下一步油氣勘探具有重要影響。本文根據(jù)巖樣分析化驗(yàn),從巖性特征、物性、沉積相等方面對該低滲儲層進(jìn)行研究和評價。

準(zhǔn)格爾盆地 莫北地區(qū) 三工河組 儲層物性 低孔特低滲

儲層物性及儲層的物理性質(zhì)。是儲層評價及油田勘探的基礎(chǔ)。近年來，國內(nèi)對儲層物性研究主要以壓汞法、鑄體薄片分析、測井計(jì)算、地震解釋等方法進(jìn)行研究。針對莫北油田的地質(zhì)特征，我們通過薄片觀察、巖心物性分析和壓汞曲線試驗(yàn)等，對其巖石學(xué)特征、物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：莫北2井區(qū)三工河組屬低孔、低滲透儲層。研究了孔隙度和滲透率的關(guān)系及影響儲層物性的、沉積微相、成巖作用等因素。其中成巖作用為主要影響因素。

1 地質(zhì)概況

莫北油氣田位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部古爾班通古特沙漠腹地、莫北鼻狀凸起之上，距石西油田南約20km，行政隸屬昌吉回族自治州管轄，交通條件便利。在構(gòu)造區(qū)劃上，莫北油氣田位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷的莫北凸起上。莫北油氣田所處的莫北凸起，屬中央坳陷中次一級的凸起，介于陸梁隆起含油氣區(qū)帶與馬橋凸起含油氣區(qū)帶之間，東西夾于東道海子北凹陷與盆1井西凹陷之間，區(qū)域構(gòu)造位置非常有利。

莫北油田是復(fù)雜斷塊三角洲沉積帶邊底水、氣頂?shù)谋』由皫r油藏，分為J1S21及J1S2

2兩個獨(dú)立的油藏。J1S2

1-2沉積時期，為一完整的正旋回沉積，主要發(fā)育水下分流河道沉積，J1S21-2-4與J1S2

1-2-3沉積時期水動力較強(qiáng)，水下分流河道大規(guī)模發(fā)育，而J1S221-2-2沉積時期水體變深，水下分流河道發(fā)育規(guī)模變小，位于工區(qū)中部水下分流河道基本不發(fā)育。J1S22沉積時期，為辮狀河水體能量較強(qiáng)時期，沿北東-南西向快速沉積，垂向疊加，沉積了一套厚層狀砂體，前3個沉積單元水體能量強(qiáng)，砂體大面積展布，從第四沉積單元開始，辮狀河后退，湖面逐漸擴(kuò)大，砂體面積減小，到J1S22沉積末期，水體能量逐步減小，最后沉積了J1S22頂部一套前三角洲泥巖。

2 儲層物性特征

對于碎屑巖來說，根據(jù)儲層物性分類的標(biāo)準(zhǔn)很多，特別是低滲透油氣藏。根據(jù)其他油田對儲層的分類研究，我們建立了莫北2儲層物性分類標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

表2 莫北油氣田三工河組主要沉積微相巖石物性統(tǒng)計(jì)表

2.1 巖性及韻律特征

莫北2井區(qū)三工河組儲層巖性主要為細(xì)粒巖屑砂巖、中細(xì)粒巖屑砂巖、其次為不等粒巖屑砂巖。砂巖中石英占29.6%；長石占22.6%，碎屑顆粒以次圓狀為主，分選好～中等。用穩(wěn)定礦物(石英)與不穩(wěn)定礦物(巖屑+長石)含量之比來衡量巖石成分成熟度為0.55，反映了該區(qū)巖石成分成熟度為中等偏低，說明了沉積速度快，水動力能量變化快的特點(diǎn)，同時也反映了沉積物母巖成分復(fù)雜，物源頻繁變化的沉積特點(diǎn)。J1S22儲層巖性主要為中粗砂巖及砂礫巖，其次為細(xì)砂巖、中細(xì)粒巖屑砂巖、泥巖等。反映了該區(qū)巖石成分成熟度為中等偏低，說明了沉積速度快，水動力能量變化快的特點(diǎn)。該地區(qū)沉積物母巖成分復(fù)雜，物源具有頻繁變化的沉積特點(diǎn)。

三工河組地層中物性韻律的組合類型比巖性韻律性更為復(fù)雜，通過對139口井的物性韻律特點(diǎn)，共總結(jié)出以下幾種滲透率韻律類型：正韻律型、反韻律型、正韻律復(fù)合型、反韻律復(fù)合型、正反復(fù)合型。其中以正韻律型、反韻律型和正反韻律復(fù)合型為主。

圖1 孔隙度與滲透率關(guān)系圖

2.2 孔隙度和滲透率的關(guān)系

根據(jù)J1S21、J1S22儲層無孔隙度或沒有價值的孔隙所占比例較少(6.5%～13.3%)，有效孔隙所占比例較大(86.5%～93.1%)，優(yōu)質(zhì)孔隙占比例很少(0.3%～0.4%)平均孔隙度為都小于15%。J1S2

1、J1S2

2儲層都是以低滲為主，具有良好滲率能力的優(yōu)質(zhì)孔隙較少，所以，總的來說莫北井區(qū)屬于一個中孔、低滲儲層。

根據(jù)莫北2井區(qū)三工河組的巖心常規(guī)物性樣品分析，莫北2井區(qū)三工河組屬低孔、低滲透儲層，其平均孔隙度為11.93%，平均滲透率為。油層平均孔隙度和平均滲透率分別為13.57%和。圖1是莫北2井區(qū)所取樣品得到的孔隙度與滲透率關(guān)系圖(圖2)，顯示出它們的相關(guān)性比較好。

3 影響儲層物性的因素

3.1 沉積因素

整個三工河組沉積環(huán)境為三角洲相和濱淺湖相沉積，其中J1S21主要為前三角洲泥和三角洲前緣水下分流河道、河口砂壩、席狀砂沉積；J1S22主要為三角洲平原河道和三角洲前緣水下分流河道、河口砂壩、席狀砂沉積。

從砂體沉積相看，三角洲平原亞相的心灘微相砂巖儲層物性最好，其次為河道微相，河漫湖泊微相最差。三角洲前緣亞相河口砂壩微相砂巖儲層物性最好，次為水下分流河道微相。據(jù)已有資料統(tǒng)計(jì)，河口砂壩最好，依次為水下分流河道微相和三角洲平原亞相河道微相。(表2)

3.2 成巖作用因素

(1)膠結(jié)作用。研究莫北2儲層的過程中形成的各種礦物和自生粘土礦物充填了孔隙，堵塞孔隙，導(dǎo)致物性變差。膠結(jié)作用和壓實(shí)作用是儲層物性變差的主要原因。

(2)溶蝕作用。莫北地區(qū)溶蝕作用是形成次生孔隙的重要因素，溶蝕作用形成的大量次生孔隙作為了油田儲存的空間。從而對儲層的物性起到了重要作用。

總之，成巖作用是使儲層在縱向和平面上的非均質(zhì)性增強(qiáng)，膠結(jié)和壓實(shí)作用導(dǎo)致儲層孔隙度、滲透率降低的主要原因；而溶蝕作用差生的大量次生孔隙改善了儲層物性。

4 結(jié)語

(1)莫北2井區(qū)三工河組屬低孔、低滲透儲層，其平均孔隙度為11.93%，平均滲透率為1.82×10-3μm2。油層平均孔隙度和平均滲透率分別為13.57%和3.19×10-3μm2。儲層孔隙類型主要為粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔。孔隙分選及連通性中等。

(2)影響儲層物性的主要因素有巖性特征、沉積環(huán)境，成巖作用等。其中成巖作用是影響儲層物性的主要原因，壓實(shí)和膠結(jié)作用使孔隙度、滲透率降低。而溶蝕作用產(chǎn)生的次生孔隙成為油氣的主要儲存空間。

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本課題為國家重大專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目,項(xiàng)目編號:2011zx05013。

楊治國,男,1985.10.17,漢,陜西興平,碩士,研究方向:地質(zhì)建模。