鄂爾多斯盆地延長油田H區(qū)塊長4+5儲層特征研究

何 強(qiáng)，賈 婷，孫孔明

(1.四川省能投油氣勘探開發(fā)有限公司，成都 610095；2.長慶油田分公司第三采油廠，陜西 延安 750006)

1 背景

長4+5油層組作為延長油田H區(qū)塊主力層位，勘探開發(fā)時間達(dá)18年，157口生產(chǎn)井累產(chǎn)油達(dá)41萬噸.該區(qū)目前面臨遞減較快、穩(wěn)產(chǎn)難度大、井距加密難等問題，究其原因是前期強(qiáng)調(diào)增儲上產(chǎn)，儲層特征研究不細(xì)致不深入，導(dǎo)致剩余油分散、注采有效性較差，未實現(xiàn)資源最大化動用.因此，迫切需要精細(xì)儲層刻畫，對主要特征再認(rèn)識、再評價，為研究區(qū)開發(fā)調(diào)整和采收率提高奠定重要基礎(chǔ).本文在充分借鑒前人研究成果基礎(chǔ)上[1-7]，結(jié)合化驗分析數(shù)據(jù)、錄井測井和生產(chǎn)動靜態(tài)資料對研究區(qū)的巖性特征、孔滲特征和孔喉特征等進(jìn)行了細(xì)致刻畫，最后通過多因素疊加分析方式對儲層進(jìn)行分類評價，以期對下步穩(wěn)產(chǎn)增效提供一定指導(dǎo)作用.

2 區(qū)域概況

H區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地南部，地處于陜西省延安市志丹縣，構(gòu)造較為平緩，呈西傾單斜形態(tài).長4+5時期物源供給較弱，三角洲發(fā)育趨于收縮，小規(guī)模湖進(jìn)和大規(guī)模的濕地沼澤化逐步形成.通過顏色、巖性、礦物、粒度分析，研究區(qū)砂巖發(fā)育，主要沉積環(huán)境為三角洲前緣.前人研究發(fā)現(xiàn)長4+5儲層泥質(zhì)成分含量較高，物性較差，以低孔低滲特征為主，儲層改造方式以常規(guī)壓裂為主.已有研究表明，研究區(qū)長4+5為巖性油藏，油水分異不明顯，儲層主要特征差異性變化對單井產(chǎn)量影響較大[2-3].

3 儲層特征

3.1 巖石學(xué)特征

根據(jù)H區(qū)塊11口井286個樣品的鑄體薄片鑒定結(jié)果，對長4+5的巖石成分進(jìn)行統(tǒng)計分析顯示，長4+5儲層的巖石主要碎屑成分為長石，其次為石英，含少量巖屑，即巖石類型主要為長石砂巖(圖1).

圖1 研究區(qū)長4+5儲層砂巖巖石類型分布圖

研究區(qū)長4+5儲層中石英、長石、巖屑及云母占巖石總體積的66%-94%，平均約86.62%.其中長石含量最高，介于37%-60%，平均約51.91%.石英含量次之，介于16%-28%，平均約22.9%，巖屑含量為0-9%，平均約4.30%，云母含量介于1%-6%，平均約3.20%.

研究區(qū)方解石為主要膠結(jié)成分，其他物質(zhì)含量較低.其中，主要成分(方解石)含量在0-29%之間，平均約6.3%；鐵方解石含量在0-3%，平均約0.12%；菱鐵礦含量在0-3%之間，平均約0.8%.粘土礦物主要為綠泥石和伊利石，還有少量高嶺石.其中，綠泥石含量在0-9%之間，平均約2.48%；伊利石含量在0-6%之間，平均約1.7%；高嶺石含量在0-3%之間，平均約0.24%.水云母含量較少，主要介于0-2%之間，平均約0.10%.

研究區(qū)砂巖分選性主要分成好、中-好、中三個等級.長4+5砂巖分選以好為主，約占總樣品數(shù)的84.4%，次棱-次圓的樣品約占總數(shù)的6.3%，次圓的樣品約占總數(shù)的15.6%.總體來看，長4+5砂巖的分選性較好.

3.2 物性特征

由研究區(qū)長4+5儲層物性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果可見，長4+5孔隙度在1.6%-15.6%之間，主要為5.0.%-14%，峰值約6%-12%，平均值約8.9%；滲透率在0.02-14.56mD之間，主要為0.05-3.16mD，峰值0.32-1.0mD，平均約0.86mD(圖2).

圖2 研究區(qū)長4+5油組砂巖儲層孔隙度、滲透率統(tǒng)計圖

3.3 孔隙類型與孔喉特征

根據(jù)鑄體薄片資料觀察，研究區(qū)長4+5油層組孔隙的主要類型為原生孔隙和次生孔隙.其中以殘余原生粒間孔為主，約占孔隙的62.77%，長石溶孔、碳酸鹽溶孔等次生溶孔約占總孔隙的37.23%.在各類孔隙中，殘余原生粒間孔約占總面孔率的25%-100%，平均約61.86%；其次為各類次生溶孔孔隙，約占總面孔率的35.89%.在各類溶蝕孔中，以長石溶孔為主，約占總面孔率的0-50%，平均約19.64%；粒內(nèi)溶孔約占總面孔率的0-80%，平均約10.92%；另外還可見少量碳酸鹽溶孔和巖屑溶孔，其各約占總面孔率的0-25%、0-25%，平均值分別為3.08%、2.25%(表1).另外還可見少量微裂縫，約占總面孔率的0-25%，平均約2.25%.

表1 研究區(qū)長4+5儲層孔隙類型分布情況表

利用壓汞實驗的注入曲線可以定量計算孔喉分布曲線，經(jīng)過計算獲得的孔喉半徑同進(jìn)汞飽和度的關(guān)系發(fā)現(xiàn)長4+5儲層孔喉半徑主要集中在0.01-2 μM之間，僅有少量樣品發(fā)育微量的半徑>2 μM的吼道.

3.4 成巖作用

研究發(fā)現(xiàn)，沉積模式差異性變化是影響原生孔隙演化特征的主要因素，但在沉降和壓實過程中，油層組的孔隙在時空變化上主要受成巖過程的控制.隨著地層深度的增加、大地運動的變化和加劇、地下流體的頻繁進(jìn)入和溢出以及地層水和巖石的不斷作用等，一定程度上造成地層T、P、PH值等持續(xù)性變化[4-5].通過對研究區(qū)長4+5樣品薄片、X衍射、掃描電鏡等資料的綜合分析發(fā)現(xiàn)H區(qū)巖石形成過程包括顆粒壓實、物質(zhì)膠結(jié)和交代、溶蝕等多種作用，顯示研究區(qū)長4+5油層組在形成過程中經(jīng)歷了較為強(qiáng)烈且復(fù)雜的成巖作用.

4 儲層物性主要影響因素

研究發(fā)現(xiàn)長石、石英等碎屑顆粒、花崗巖巖屑、石英巖巖屑等剛性顆粒在壓實過程中彼此影響，能夠反作用于物質(zhì)，抵御外部應(yīng)力，進(jìn)而有利于顆粒間已有孔隙的保留[6].若片巖、云母、板巖、千枚巖等物質(zhì)占比較大時，它們在外力作用下會發(fā)生各種變形，進(jìn)而充填已有裂縫、孔隙等空間，致使孔隙性和滲透性降低.因此，當(dāng)剛性物質(zhì)含量越高、塑性物質(zhì)越低時，砂巖中的粒間孔就越發(fā)育，儲層的孔隙度和滲透率就越高.

研究區(qū)長4+5儲層的孔隙類型以殘余粒間孔為主，部分殘余粒間孔周緣發(fā)育較厚的綠泥石襯里或綠泥石膜，且綠泥石膜常為瀝青浸染，被瀝青浸染的綠泥石膜阻隔了孔隙水和顆粒的接觸，有利于抑制膠結(jié)作用的發(fā)生，從而有利于殘余粒間孔的保存.除綠泥石以孔隙襯里或綠泥石膜的形式發(fā)育外，還有相當(dāng)部分綠泥石以填隙物的形式充填各類孔隙，從而導(dǎo)致儲層孔隙性和滲透性降低.由此可見，綠泥石對儲層物性具有差異性影響，當(dāng)主要以膜的形式存在時，對于抵御成巖作用、保存已有孔隙具有重要意義；當(dāng)綠泥石主要以充填物形式存在時，則扮演著破壞性的角色，使儲層孔隙性和滲透性變差[7].

通過分析研究區(qū)長4+5砂巖孔隙度、滲透率、總面孔率、粒間孔面孔率與總膠結(jié)物含量的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)孔隙度、滲透率、總面孔率、粒間孔面孔率與總膠結(jié)物含量存在著一定的負(fù)相關(guān)性，這表明粘土充填物、硅質(zhì)和碳酸鹽充填物等的存在，會改變孔隙空間，導(dǎo)致油層組物性變差.研究發(fā)現(xiàn)，在膠結(jié)物破壞性作用方面，碳酸鹽膠結(jié)物對于降低儲層孔隙度和滲透率發(fā)揮著主要作用.

由上述分析可見，剛性物質(zhì)占比，綠泥石分布特征，膠結(jié)物特別是碳酸鹽類占比對于研究區(qū)長4+5油層組孔滲特征具有重要影響.

5 儲層綜合評價

根據(jù)西安石油大學(xué)趙靖舟老師等2007年提出的低滲透砂巖儲層主要分類方法和評價辦法(表2)，綜合分析認(rèn)為延長油田H區(qū)塊長4+5儲層為Ⅳa類，屬于超低滲透儲層.

表2 鄂爾多斯盆地中生界砂巖儲集層分類評價標(biāo)準(zhǔn)(趙靖舟等，2007)[9]

6 結(jié)論與建議

延長油田H區(qū)塊長4+5儲層主要為長石砂巖，孔隙主要為原生粒間孔，膠結(jié)物主要為方解石，顆粒分選較好，巖心分析平均φ為8.9%，平均K為0.86mD，孔喉類型以小孔細(xì)喉為主，綜合評價屬于超低滲透儲層，區(qū)塊開發(fā)難度較大.建議后續(xù)開發(fā)過程中重點針對儲層改造工藝優(yōu)化進(jìn)行研究，提升改造效果[8].