范佳鑫,袁義東,李建新,王振澤
(西北大學地質學系大陸動力學國家重點實驗室,陜西西安 710069)
鄂爾多斯盆地是我國重要含油氣盆地之一,研究區(qū)位于陜西省延安市延長縣七里村鎮(zhèn)。北部與延長油田毗鄰,南邊為南泥灣油田。面積約71.4 km2。構造位置位于鄂爾多斯盆地一級構造單元陜北斜坡的東部。研究區(qū)的主力油層為延長組長6段,為典型的特低滲透儲層,且在致密油勘探開發(fā)中具有典型代表意義,前人對該油層進行了大量的研究,包括在儲層特征、油藏特征等方面,取得了很多可借鑒的研究成果[1-8]。但由于研究區(qū)主力孔隙結構復雜,缺乏優(yōu)質孔隙儲層,滲透率低,油水分布規(guī)律研究不全面等原因,導致該地區(qū)勘探開發(fā)工作不順利。本文利用鑄體薄片、掃描電鏡、常規(guī)壓汞等資料,對鄂爾多斯YQ區(qū)長6段的儲層巖石學特征以及物性特征進行研究分析,以期為深入勘探和進一步的合理開發(fā)提供一定的理論參考。
鄂爾多斯盆地YQ地區(qū)的巖石學特征為成巖礦物以長石為主。通過油層薄片資料進行三角端元投影,發(fā)現(xiàn)長石砂巖為研究區(qū)長62儲層主要的巖石類型(見圖1)。
圖1 YQ區(qū)延長組長62巖石三角分類圖
實驗結果表明:長62儲層砂巖巖性為中-細粒巖長石砂巖,其中長石、石英、巖屑的含量分別為42.29%、24.29%、8.28%,其他含量為25.14%(見表1)。主要粒徑在0.06 mm~0.25 mm,分選好,磨圓程度顯示為次棱狀,薄膜-孔隙和加大-孔隙為主要膠結類型(見表2)。
研究區(qū)長62填隙物巖石含量總值為15.75%,主要成分有濁沸石、方解石、水云母、綠泥石,其含量占填隙物總量的91.43%;其次為硅質、鐵方解石、長石質和黃鐵礦。黏土礦物主要有伊利石、綠泥石、伊/蒙混層(見表3)。
通過對樣品進行鑄體薄片觀察和掃描電鏡分析,發(fā)現(xiàn)研究區(qū)主力油層長62層的原生孔存在以下三種類型:殘余原生粒間孔、溶蝕孔、裂縫,其中主要為殘余原生粒間孔,其次為溶蝕孔,并伴有極少量的微裂縫。雖然在觀察鑄體薄片的過程中發(fā)現(xiàn)了一定比例的晶間孔,但其主要成因者是膠結剩余的粒間孔或溶蝕孔,因此并不能單獨劃分出一種類型。
2.1.1 殘余粒間孔 研究區(qū)主力油層長62的主要孔隙類型之一是殘余粒間孔。長62段內殘余粒間孔占總孔隙的比例為27.58%。原生粒間孔在經過成巖作用的影響后,所殘留的粒間孔隙空間就是殘余粒間孔,其發(fā)育受到壓實作用和膠結作用的共同影響。砂巖的成分和結構組分控制著壓實作用對粒間孔的改造,一般碎屑顆粒分選性較好的巖石粒間孔發(fā)育情況比較好;而粒間孔的減小是由于石英、長石的次生加大,以及自生礦物的充填(見圖2、圖3)[9]。
表1 研究區(qū)長62儲層碎屑成分含量表
表3 YQ區(qū)長62儲層填隙物含量統(tǒng)計表
圖2 殘余粒間孔(MDT15-6)
圖3 殘余粒間孔(MDT15-28)
2.1.2 溶蝕孔 溶蝕孔是儲層中不穩(wěn)定碎屑組分(如長石、巖屑等)及可溶膠結物在經過溶蝕改造后所形成的孔隙空間。在偏光鏡下,可以發(fā)現(xiàn)被溶蝕顆粒的邊緣呈月亮狀,部分顆粒被溶蝕,只能隱隱約約看到被溶蝕碎屑顆粒的輪廓。濁沸石局部溶蝕強烈(見圖4),長石沿解理面發(fā)生溶蝕(見圖5)[10]。
統(tǒng)計表明,研究區(qū)長62層孔隙面孔率1.04%,儲層孔隙以溶蝕孔為主,沸石溶孔0.53%,占面孔率51%,長石溶孔0.22%,占面孔率21%。殘余粒間孔0.29%,占面孔率28%,長62層孔隙組合類型以溶孔-粒間孔,孔隙發(fā)育差。
本文中的毛管壓力曲線即為壓汞法測得。研究區(qū)長6油層組(長62小層)毛管壓力曲線圖(見圖6~圖9),不同井段孔隙結構特征參數(shù)統(tǒng)計表(見表4)。
圖4 濁沸石溶蝕局部較強烈
表4 長62油層組孔隙結構特征參數(shù)統(tǒng)計表
圖5 長石沿解理面溶蝕
圖6 MDT15-12毛細管壓力曲線
圖7 MDT15-12孔隙大小分布曲線
圖8 Y32-18毛細管壓力曲線
圖9 Y32-18孔隙大小分布曲線
由長6油藏壓汞資料可知:長62油層組砂巖排驅壓力為0.19 MPa~2.89 MPa,平均1.94 MPa;中值壓力為11.39 MPa~65.42 MPa,平均為29.97 MPa;最大喉道半徑為 0.25 μm~0.62 μm,平均為 0.42 μm;平均喉道半徑為 0.01 μm~0.06 μm,平均 0.036 5 μm;最大平均進汞飽和度為86.67%;殘余飽和度最大為66.32%,最小為47.62%,平均59.26%;退汞率為20.05%~30.19%,平均24.85%;分選系數(shù)0.92~2.01,平均1.49;歪度系數(shù)0.04~0.52,平均0.23,根據(jù)數(shù)據(jù)分析,長62層的主要特點分為以下三點:具有排驅壓力大;喉道分選較好;退汞效率低。結合實驗數(shù)據(jù)與本區(qū)延長組儲層孔隙結構資料,認為長62油層組以微細微喉型為主,屬小孔微細喉型孔隙結構。
毛管壓力曲線中間平緩段較長,說明巖石孔隙孔道分布較集中,分選性好,孔隙均勻細歪度。
通過對研究區(qū)巖心的物性數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)長6油層組砂巖孔隙度區(qū)間在1.42%~12.55%,平均孔隙度為6.59%,85%的樣品在8%~15%;最大滲透率為 0.166 7×10-3μm2,最小滲透率為0.006 7×10-3μm2,平均值為 0.075 8×10-3μm2,約有 78%的樣品滲透率在 0.1×10-3μm2~1×10-3μm2。
研究區(qū)長6層孔隙度主要集中在7.5%~10%,平均值9%,依照孔隙度對儲層進行評價,該儲層為中等儲層;根據(jù)長6油層孔隙度分布頻率圖發(fā)現(xiàn)(見圖10),有效孔隙所占的比例最大,為76.96%;其次為無效孔隙,所占比例為23.04%;優(yōu)質孔隙占比僅為8.01%。由于優(yōu)質儲層儲集能力以及滲濾能力較強,因此優(yōu)質孔隙是較為理想的儲層;研究區(qū)油氣產量低的部分原因就是在于優(yōu)質孔隙儲層占比太少。
測井解釋統(tǒng)計結果表明:研究區(qū)長6油層滲透率的數(shù)值變化較大,最小值為0.1×10-3μm2,最大值為7.08×10-3μm2,平均值約 1.1×10-3μm2。根據(jù)研究區(qū)主力油層長6油層滲透率分布頻率圖(見圖11)可以發(fā)現(xiàn):研究區(qū)長6油層滲透率值主要集中在0.2×10-3μm2~2×10-3μm2,約占總份額的90%,研究區(qū)油藏以特低滲為主。
圖10 長6油層孔隙度分布頻率圖
圖11 長6油層滲透率分布頻率圖
圖12 長6油層含油飽和度分布頻率圖
對測井解釋進行統(tǒng)計分析,結果表明:研究區(qū)長6油層含油飽和度值變化范圍較大,最大值為60%,最小值為21.1%,平均值約38.9%。根據(jù)研究區(qū)長6油層含油飽和度分布頻率圖(見圖12)可以發(fā)現(xiàn):研究區(qū)長6油層含油飽和度值集中在30%~50%,約占總份額的65%,含油飽和度大于50%的所占份額較小(14.58%),含油飽和度較低也是造成油氣產量低的一部分原因。
(1)鄂爾多斯盆地YQ區(qū)長6儲層的巖性主要為中-細粒巖長石砂巖,分選好,磨圓度為次棱狀,膠結類型以薄膜-孔隙和加大-孔隙為主,填隙物以濁沸石為主,方解石、綠泥石和水云母次之。
(2)研究區(qū)長62儲層的原生孔分為殘余原生粒間孔、溶蝕孔、微裂縫,其中以殘余原生粒間孔為主,溶蝕孔次之,并伴有極少量的微裂縫??紫睹婵茁?.04%,儲層孔隙以溶蝕孔為主,沸石溶孔0.53%,占面孔率51%,長石溶孔0.22%,占面孔率21%。殘余粒間孔0.29%,占面孔率28%,長62層孔隙組合類型以溶孔-粒間孔,孔隙發(fā)育差。長62油層組孔隙結構以微細微喉型為主,屬小孔微細喉型孔隙結構,毛管壓力曲線中間平緩段較長,說明巖石孔隙孔道分布較集中,分選性好,孔隙均勻細歪度。
(3)研究區(qū)按孔隙度評價為中等儲層,但缺乏優(yōu)質孔隙儲層;滲透率普遍小于 2.0×10-3μm2,以特低滲為主;含油飽和度大于50%的所占份額較小,僅為14.58%。