張東閣,邵杰,瞿璇,曾文,文志剛
1.中國石油長慶油田分公司長慶實業(yè)集團有限公司,陜西 西安 710018 2.長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430100
圖1 研究區(qū)位置Fig.1 Location of the study area
鐮刀灣油田長6油層組,巖石碎屑中長石體積分數(shù)較高,石英次之,巖屑體積分數(shù)最低,體積分數(shù)之比近似于4∶2∶1(見表1),反映該油層組巖石成分成熟度較低,具近物源沉積特征[4]。
表1 研究區(qū)長6油層組砂巖碎屑成分及填隙物含量統(tǒng)計表
碎屑顆粒的磨圓度較差,以次棱角狀為主,呈點-線狀接觸,線接觸亦較為常見,以孔隙式膠結(jié)為主,伴有少量薄膜式和石英次生加大,反映該組巖石結(jié)構(gòu)成熟度也相對較低[5]。巖石類型主要為長石砂巖,巖屑長石砂巖次之(見圖2),以細-中粒結(jié)構(gòu)為主,分選中等-好(見圖3)。
圖2 研究區(qū)長6油層組砂巖巖石類型三端元圖Fig.2 Triangle diagram of sandstone rock types of Chang 6 reservoir group in the study area
圖3 長6油層組砂巖粒級分布直方圖Fig.3 Distribution histogram of sandstone grain size of Chang 6 reservoir group in the study area
研究區(qū)長6油層組碎屑巖填隙物主要為沸石類礦物(濁沸石)和自生黏土礦物(以綠泥石為主,次為水云母),含有少量的碳酸鹽膠結(jié)物(以鐵方解石為主,方解石和白云石次之)和硅質(zhì)膠結(jié)物(見表2、圖4)。
表2 研究區(qū)長6油層組砂巖填隙物組份平均體積分數(shù)統(tǒng)計表
圖4 研究區(qū)長6油層組膠結(jié)類型分布圖Fig.4 Distribution of cementation types of Chang 6 reservoir group in the study area
表3 研究區(qū)長6油層組儲層物性統(tǒng)計表
研究區(qū)長6各小層儲層物性基本相似,最大值略有不同(見表3、圖5),根據(jù)儲層分類評價標準,鐮刀灣油田長6油層組整體為低孔-特低孔、特低滲-超低滲儲層??紫抖确植汲势瑺詈蜅l帶狀展布,與砂體展布相似,大多區(qū)域孔隙度分布在8% ~12%之間,孔隙度大于12%的區(qū)域只在研究區(qū)局部地區(qū)發(fā)育。滲透率展布形態(tài)與孔隙度相似,滲透率在區(qū)間0.5~1.5mD分布較廣,滲透率大于1.5mD的高滲區(qū)在研究區(qū)局部呈土豆狀零星分布(見圖6)。
圖5 研究區(qū)長6油層組孔隙度、滲透率分布直方圖Fig.5 Distribution histogram of porosity and permeability of Chang 6 reservoir group in the study area
圖6 研究區(qū)長6油層組孔隙度、滲透率平面分布圖Fig.6 Plane distribution of porosity and permeability of Chang 6 reservoir group in the study area
圖7 長6油層組砂巖孔隙類型體積分數(shù)直方圖Fig.7 Histogram of volume fraction of sandstone pore types of Chang 6 reservoir group
研究區(qū)長6油層組儲層孔隙類型多樣,常見粒間孔、溶蝕孔(長石溶孔、巖屑溶孔、沸石溶孔、碳酸鹽溶孔)、微裂隙等幾種類型,其中粒間孔含量較高,作為主要儲集空間,長石溶孔、巖屑溶孔體積分數(shù)相對較高,作為次級儲集空間(見圖7)。
研究區(qū)長6油層組儲層喉道細且短,中值較小,孔隙配位數(shù)低,以中孔隙為主,孔徑分布范圍集中在20~40μm,大孔隙次之,含有少量的小孔隙;喉道類型均為微喉道(見圖8)。
圖8 研究區(qū)長6油層組儲層孔隙、喉道分布直方圖Fig.8 Distribution histogram of pore and throat of reservoir of Chang 6 reservoir group in the study area
圖9 研究區(qū)長6油層組壓汞曲線類型 Fig.9 Mercury injection curve types of Chang 6 reservoir group in the study area
通過對研究區(qū)壓汞資料的分析,長6油層組孔喉排驅(qū)壓力平均值為1.12MPa,中值半徑平均為0.21μm;孔喉分布一般,退汞效率為18.15%~36.90%;平均最大進汞飽和度為77.85%,連通性一般(見表4)。
根據(jù)砂巖毛細管壓力曲線特征及生產(chǎn)需要,結(jié)合前人研究成果[6-9],將研究區(qū)儲層毛細管壓力曲線分為3種類型(見圖9)。
1)Ⅰ型壓汞曲線。排驅(qū)壓力0.37~1.17MPa,平均0.75MPa;最大進汞飽和度為83.57%~88.34%,平均85.92%。中值壓力1.21~4.59MPa,平均2.60MPa;退汞效率為21.10%~36.90%,平均28.75%。該曲線平臺段明顯,表明儲層分選相對較好,為儲層物性好的一類儲層。
2)Ⅱ型壓汞曲線。該類壓汞曲線在研究區(qū)最為常見,排驅(qū)壓力位于0.35~5.17MPa;最大進汞飽和度分布在67.23%~91.96%,平均75.89%;中值壓力分布在2.32~23.83MPa,平均7.04MPa;退汞效率分布在17.00%~40.55%,平均26.33%,低于Ⅰ型曲線。該類曲線可見平臺段,整體特征介于Ⅰ型與Ⅲ型之間。研究區(qū)各個小層均可見該類型曲線。
3)Ⅲ型壓汞曲線。該類壓汞曲線排驅(qū)壓力2.55~5.17MPa,平均3.83MPa;最大進汞飽和度較低,在66.26%~67.23%之間,平均66.15%;退汞效率在20.27%~25.12%之間,平均22.69%。該類壓汞曲線平臺段較短或無平臺段,儲層分選較差,儲集性能較差。
表4 研究區(qū)長6油層組孔喉結(jié)構(gòu)統(tǒng)計表
在前人研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際資料,對研究區(qū)長6油層組儲層的成巖作用進行了深入研究,認為區(qū)內(nèi)主要發(fā)育壓實、壓溶作用,膠結(jié)作用,溶蝕作用。
研究區(qū)長6油層組壓實作用較弱,砂巖的碎屑顆粒多為點-線接觸,凸凹接觸和縫合線接觸少見,使得部分原生粒間孔和喉道得以有效保存。部分碎屑巖中壓溶作用較常見(見圖10(a)、(b))。
膠結(jié)作用作為一類破壞性成巖作用在區(qū)內(nèi)極為發(fā)育,是破壞原生孔隙的主要原因之一。鏡下觀察發(fā)現(xiàn),研究區(qū)長英質(zhì)次生加大現(xiàn)象較為發(fā)育(見圖10(c)),導(dǎo)致部分原生孔隙被占據(jù),且阻礙了次生孔隙的形成;綠泥石膠結(jié)發(fā)育,為黑云母向綠泥石的轉(zhuǎn)化形成。自生綠泥石的發(fā)育抑制了部分碎屑顆粒的次生生長,使粒間孔隙得到了較好的保存。研究區(qū)綠泥石含量高的地區(qū)與砂體主帶基本一致,同時也為油藏發(fā)育的有利區(qū)。
區(qū)內(nèi)長6油層組中溶蝕作用較為發(fā)育,通過掃描電鏡及鑄體薄片觀察發(fā)現(xiàn),巖石中濁沸石骨架里的大量顆粒被溶蝕,形成大量次生孔隙(見圖10(d))使得儲層物性得以改善。
圖10 研究區(qū)長6油層組砂巖鏡下照片F(xiàn)ig.10 Microscopic photos of sandstone of Chang 6 reservoir group in the study area
參考油氣儲集評價方法[10-14],通過區(qū)內(nèi)儲層主要類型參數(shù)的綜合分析,同時結(jié)合試油試采以及生產(chǎn)等資料,初步建立了一個針對研究區(qū)特低滲、超低滲透儲層的分類標準(見表5)。
表5 研究區(qū)長6油層組儲層綜合分類評價表
Ⅰ類儲層:為優(yōu)質(zhì)儲層,孔隙度、滲透率均相對較好,具Ⅰ型毛細管壓汞曲線特征,位于水下分流河道砂體發(fā)育區(qū),且砂體疊置厚度大,連通性較好。Ⅰ類儲層在區(qū)內(nèi)發(fā)育較少。
Ⅱ類儲層:為較好儲層,孔隙度、滲透率較高,具Ⅱ型毛細管壓汞曲線特征,主要分布于水下分流河道,巖石結(jié)構(gòu)多為細-中粒,孔隙類型以粒間孔和溶蝕孔為主。Ⅱ類儲層是區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要類型。
Ⅲ類儲層:為一般儲層,孔隙度、滲透率較低,具Ⅲ型毛細管壓汞曲線特征,主要分布于水下分流河道側(cè)緣,砂體厚度較薄,非均質(zhì)性較強,主要發(fā)育溶孔-微孔,孔隙連通性較差。Ⅲ類儲層在研究區(qū)較為發(fā)育。
1)鐮刀灣油田長6油層組,巖石類型主要為長石砂巖,巖屑長石砂巖次之,巖石成分成熟度、結(jié)構(gòu)成熟度均較低。
2)區(qū)內(nèi)儲集空間類型多樣,粒間孔較為發(fā)育,是主要的儲集空間,各種類型的溶蝕孔為次要儲集空間,喉道細且短,均為微喉道,中值較小,孔隙配位數(shù)低,以中孔隙為主。
3)結(jié)合主要類型參數(shù),將區(qū)內(nèi)儲層進行分類評價并劃分為3類,其中Ⅱ類儲層為區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要類型。