鄂爾多斯盆地富縣大東溝區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究

師學(xué)耀，董 欣

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069;2.延長(zhǎng)油田股份有限公司，陜西 延安716000)

鄂爾多斯盆地富縣大東溝區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中東部，區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜，發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，主要產(chǎn)油層位為延長(zhǎng)組長(zhǎng)2油層組。從1995年開始，勘探重點(diǎn)轉(zhuǎn)向延長(zhǎng)組下組合，2009年通過(guò)對(duì)蘆46、蘆47、蘆48、蘆49等井長(zhǎng)8油層試油獲工業(yè)油流，由此揭開了長(zhǎng)8油藏勘探開發(fā)的序幕。研究區(qū)長(zhǎng)8油層埋藏深度為1 300～1 600 m，單井產(chǎn)量最高為 6.0 t/d，大部分僅為 0.1 ～0.3 t/d。儲(chǔ)層具有低孔隙度、低滲透率、砂層薄、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，為此，筆者研究了大東溝區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，為改善油田開發(fā)效果提供合理的地質(zhì)依據(jù)。

1 巖石學(xué)特征

研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層碎屑成分以石英、長(zhǎng)石為主，巖石類型為巖屑長(zhǎng)石砂巖(見圖1)。粒級(jí)以細(xì)砂、粉砂為主。填隙物為粘土雜基和碳酸鹽巖膠結(jié)物、粘土礦物膠結(jié)物、硅質(zhì)膠結(jié)物。碳酸鹽巖膠結(jié)物為方解石和白云石、菱鐵礦。膠結(jié)類型以孔隙、孔隙－接觸式為主。巖石顆粒分選較好，磨圓度為次圓－次棱狀，結(jié)構(gòu)成熟度中等。

根據(jù)24口井161個(gè)巖石樣品常規(guī)化驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，研究區(qū)儲(chǔ)層的孔隙度介于1.2% ～15.05%，平均為8.66%;滲透率介于 0.01 ～8.8 ×10－3μm2，平均為 0.36 ×10－3μm2。

2 微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

2.1 孔隙類型

通過(guò)鑄體薄片與掃描電鏡資料的綜合分析，研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層發(fā)育多種孔隙類型孔隙類型，主要為殘余粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間孔，局部有裂隙孔。

殘余粒間孔作為長(zhǎng)8儲(chǔ)層最主要的儲(chǔ)集空間之一，這類孔隙在鏡下表現(xiàn)為孔隙周圍顆粒沒有明顯的溶蝕痕跡，其外形呈三角形或不規(guī)則多邊形，包括石英、長(zhǎng)石次生加大后的殘余粒間孔隙以及粘土礦物充填膠結(jié)后的殘余粒間孔隙，圖2－A，圖2－B;粒間溶孔是長(zhǎng)8儲(chǔ)層最主要儲(chǔ)集空間之一，孔喉相對(duì)比較粗大，且粒間孔連通性相對(duì)較好，對(duì)滲透率貢獻(xiàn)大，圖2－C，圖2－D;粒內(nèi)溶孔主要是長(zhǎng)石或巖屑顆粒被局部溶蝕而產(chǎn)生的次生孔隙，對(duì)滲透率幾乎沒有貢獻(xiàn);晶間孔主要為各種粘土礦物的晶間微孔，這類孔隙一般很細(xì)小且連通性差，對(duì)儲(chǔ)層的意義不大。裂隙孔包括巖石裂隙和顆粒裂隙，是構(gòu)造作用、機(jī)械壓實(shí)作用和收縮作用改造巖石而形成的狹長(zhǎng)孔縫，圖2－E和圖2－F。

圖1 富縣大東溝區(qū)長(zhǎng)8油層組砂巖分類圖

圖2 富縣大東溝區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙照片

2.2 孔喉結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)對(duì)7口井29個(gè)樣品的圖像孔隙分析結(jié)果，研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙發(fā)育較差，面孔率一般為0.3% ～2.0%，平均為1.33%?？紫栋霃阶兓^大，單個(gè)樣品中從小于5～80 μm以上，平均孔徑一般在10～50 μm之間，算術(shù)平均值為32.45 μm，屬于中 ～小孔隙。

根據(jù)7口井54個(gè)樣品的毛管壓力分析，長(zhǎng)8儲(chǔ)層砂巖的排驅(qū)壓力(Pd)、中值壓力(P50)、最大連通孔喉半徑(Rd)、飽和度中值半徑(R50)、平均孔喉半徑(Rm)、孔喉分選系數(shù)(Sp)等表現(xiàn)孔喉大小及分布的參數(shù)變化較大，反映砂巖中孔喉分布具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性(見圖3)。

圖3 長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與滲透率相關(guān)關(guān)系圖

其中排驅(qū)壓力(Pc)為 0.3～20.0 Mpa，對(duì)應(yīng)的最大連通孔喉半徑(Rd)為 2.45 ～0.037 μm;中值壓力(P50)為 3.51～74.58 Mpa，對(duì)應(yīng)的中值半徑(R50)為 0.21 ～ 0.01 μm;平均孔喉半徑為 0.01 ～0.55 μm，主要分布在 0.05 ～0.25 μm之間;孔喉分選系數(shù)(SP)為 0.94～5.9，偏度一般為 0.5～2.0，屬正偏，峰態(tài)一般為 2.0～4.0;退汞效率較低，一般為20% ～40%。

綜合巖石鑄體薄片、圖像孔隙、毛管壓力曲線及掃描電鏡等資料，將研究區(qū)長(zhǎng)8油層組儲(chǔ)層砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)劃分為4種類型(見圖4)，即小孔微喉型、小孔微細(xì)喉型、中孔微細(xì)喉型和中孔微喉型。大量巖心樣品分析結(jié)果表明，研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)以小孔微喉型為主，其次為小孔微細(xì)喉型，含少量的中孔微喉型及中孔微細(xì)喉型。

3 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)長(zhǎng)8儲(chǔ)層樣品毛管壓力曲線形態(tài)分布特征及孔隙結(jié)構(gòu)等參數(shù)將該儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)劃分三種類型(見表1，圖5)。

巖心分析及測(cè)井解釋結(jié)果表明，研究區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層物性較差，總體以II(IVb)類為主，局部發(fā)育 I(IVa)類儲(chǔ)層(見表2)。

表1 儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)分類匯總表

圖4 長(zhǎng)8儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)類型圖

圖5 不同類型儲(chǔ)層毛管壓力曲線圖

表2 直羅油田大東溝區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層評(píng)價(jià)結(jié)果表

4 結(jié)語(yǔ)

鄂爾多斯盆地富縣大東溝區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層有效孔隙發(fā)育較差，屬低孔低滲致密儲(chǔ)集層。儲(chǔ)層孔隙類型主要為剩余粒間孔、粒間溶蝕孔，孔喉組合類型以小孔微喉型為主。因此，在開發(fā)前期，我們應(yīng)該對(duì)巖石的敏感性、區(qū)域天然裂縫的發(fā)育情況、地下天然能量等進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，以便找到適合研究區(qū)的開發(fā)方式，盡可能減少后期開發(fā)不當(dāng)造成儲(chǔ)層變差導(dǎo)致油氣最終采收率降低。

[1]于興河.油氣儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:石油工業(yè)出版社.2009.

[2]裘亦楠，薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)[M].修訂版.北京:石油工業(yè)出版社.2001.

[3]于興河.碎屑巖系油氣儲(chǔ)層沉積學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社.2002.

[4]段毅，吳保祥，鄭朝陽(yáng)，等.鄂爾多斯盆地西峰油田油氣成藏動(dòng)力學(xué)特征[J].石油學(xué)報(bào).2005，26(4):29－33.

[5]李榮西，席勝利，邸領(lǐng)軍.用儲(chǔ)層油氣包裹體巖相學(xué)確定油氣成藏期次－以鄂爾多斯盆地隴東油田為例[J].石油與天然氣地質(zhì).2006，27(2):194 －197.

[6]楊縣超，張林，李江，等.鄂爾多斯盆地蘇里格氣田儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征[J].地質(zhì)科技情報(bào).2009，28(3):73－76.

[7]王瑞飛.特低滲透砂巖油藏儲(chǔ)層微觀特征 －以鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組為例[M].石油工業(yè)出版社.2008.

[8]王瑞飛，陳明強(qiáng)，孫衛(wèi).鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組超低滲透砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J].地質(zhì)論評(píng).2008，54(2):270－277.

[9]魏虎，蘇國(guó)輝，任大忠，等.延長(zhǎng)氣田延氣2井區(qū)山2段微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)氣水滲透規(guī)律的影響[J].科學(xué)技術(shù)與工程.2013，13(21):6076 －7081.

[10]高輝，孫衛(wèi)，宋廣壽，等.鄂爾多斯盆地合水地區(qū)長(zhǎng)8儲(chǔ)層特低滲透成因分析與評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)科技情報(bào).2008，27(5):71 －76.