靖安油田大路溝二區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層特征及其控制因素研究

耿燕飛，張春生,周永霞，許 琳 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))，湖北 荊州 434023)

周建堂 (中石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠，寧夏 銀川 750006)

韓校鋒 (中石化華北石油局，河南 新鄉(xiāng) 453700)

靖安油田大路溝二區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層特征及其控制因素研究

耿燕飛，張春生,周永霞，許 琳 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長(zhǎng)江大學(xué))，湖北 荊州 434023)

周建堂 (中石油長(zhǎng)慶油田分公司第四采油廠，寧夏 銀川 750006)

韓校鋒 (中石化華北石油局，河南 新鄉(xiāng) 453700)

根據(jù)巖心觀察、巖石薄片、鑄體薄片、壓汞分析、測(cè)試、測(cè)井等資料的分析,對(duì)大路溝二區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征、孔喉特征、孔隙結(jié)構(gòu)及孔滲特征等進(jìn)行了深入研究，并分析了其控制因素。研究表明, 大路溝二區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層巖性主要為中-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，其次為巖屑長(zhǎng)石砂巖。儲(chǔ)集空間主要為粒間孔及溶蝕孔, 小孔細(xì)喉及小孔微喉的組合為基本滲流通道,為典型的低孔儲(chǔ)層。儲(chǔ)層物性平面上受沉積相帶控制,垂向上壓實(shí)作用和膠結(jié)作用使儲(chǔ)層物性變差,溶蝕作用在一定程度上改善了儲(chǔ)層物性。根據(jù)巖性和物性分析可將儲(chǔ)集巖分為好、中、差3類,主力油層621主要為好儲(chǔ)層。

長(zhǎng)6儲(chǔ)層； 控制因素；巖性；儲(chǔ)集空間；儲(chǔ)層物性；水下分流河道

靖安油田大路溝二區(qū)位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中北部，區(qū)域構(gòu)造為東高西低的西傾單斜，傾角小于1°，軸長(zhǎng)14.43km，軸寬6.3km。區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)微弱，僅在西傾單斜上發(fā)育了數(shù)排寬緩的鼻狀隆起帶及數(shù)個(gè)閉合度小于20m的小幅度圈閉構(gòu)造。西傾的鼻隆和小幅構(gòu)造與砂巖上傾方向尖滅對(duì)油氣富集起著重要的控制作用。研究區(qū)主要含油層位為長(zhǎng)6油層組,因此分析其儲(chǔ)層特征和控制因素對(duì)該地區(qū)的油氣開(kāi)發(fā)很有意義。

1 儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征

大路溝二區(qū)長(zhǎng)6油層組以細(xì)-中粒長(zhǎng)石砂巖為主，其中粗砂占0.16%，中砂占10%，細(xì)砂占86.27%，粉砂占2.48%，泥占1.08%，主要粒徑集中在0.1～0.3mm之間，占總樣品(42塊)的45.24%，平均粒徑為2.71mm，標(biāo)準(zhǔn)偏差(反映沉積分選性)為0.56，偏度為0.19(正偏態(tài))，峰度為1.08(尖銳)，表明沉積物以相對(duì)粗組分為主，分選較好。研究區(qū)磨圓度中等，以次棱角狀為主，部分達(dá)到次圓狀，因此巖石的結(jié)構(gòu)成熟度中等[1]。

全巖分為陸源碎屑及填隙物2大組成部分，其中陸源碎屑占到了全巖的88.43%，主要為石英、長(zhǎng)石及巖屑。陸源碎屑以長(zhǎng)石為主，平均含量51.29%，占陸源碎屑的58%，具絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；石英平均含量21.63%，占陸源碎屑的24.46%。巖屑以火山巖屑及變質(zhì)巖屑為主；另含有一定量的陸源云母。填隙物的平均含量占全巖的11.15%，其類型主要有粘土礦物、沸石、碳酸鹽、硅質(zhì)及少量的黃鐵礦，其中以粘土礦物中的綠泥石及沸石類中的濁沸石為主，其含量分別占到了全巖的3.67%和3.19%，相當(dāng)于填隙物的30.49%和30.40%。以上分析表明大路溝二區(qū)巖石的成份成熟度較低[2]。

2 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)

2.1孔喉特征

據(jù)鑄體薄片資料，該區(qū)孔隙包括粒間孔、粒間溶孔、長(zhǎng)石溶孔、巖屑溶孔、沸石溶孔、晶間孔、微裂隙等7種孔隙類型。研究區(qū)層的平均面孔率為4.66%，主要孔隙類型可為2大類：粒間孔和溶蝕孔，面孔率分別為2.37%、2.22%，占總面孔率的50.86%、47.64%，其中溶蝕孔主要為濁沸石溶孔以及長(zhǎng)石溶孔，面孔率分別為1.34%、0.68%，占總面孔率的28.76%和14.59%。

鑄體統(tǒng)計(jì)顯示，該區(qū)的孔隙大小主要分布于5～100μm的范圍內(nèi)，整體呈近正態(tài)分布，以小孔(20～50μm)居中多，占到總量的52.27%，中孔50～100μm和細(xì)孔5～20μm含量相當(dāng)，分別占到孔隙總量的22.73%和18.18%。長(zhǎng)6油層喉道類型為孔隙縮小型、縮頸型、片狀、彎片狀及管束狀，其中以縮頸型及片狀喉道為主。根據(jù)壓汞資料按喉道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)6油層組以細(xì)喉及微細(xì)喉為主，另有一定量的極微喉。

2.2孔隙結(jié)構(gòu)特征

大路溝二區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)主要為低孔類儲(chǔ)層[2],平均孔隙度比較接近，均值為12.51%；均值系數(shù)的平均值為11.619；喉道近正態(tài)分布，歪度系數(shù)-0.412～1.550，平均值為0.014，總體略偏粗喉道；孔喉分選系數(shù)平均值為2.195，分選性較差；排驅(qū)壓力0.186～1.287MPa，平均值為0.522MPa；中值壓力平均值為4.895MPa；最大進(jìn)汞飽和度77.20%～90.29%，平均為82.73%，總體反映了該地區(qū)具有一定的非均勻性。

3 儲(chǔ)層物性

3.1孔隙度

表1 各小層孔滲統(tǒng)計(jì)表

圖1 大路溝二區(qū)長(zhǎng)6砂層組孔隙度與滲透率關(guān)系

3.2滲透率

4 儲(chǔ)層控制因素

4.1沉積因素

靖安油田大路溝二區(qū)長(zhǎng)6油層組屬于三角洲前緣亞相，在結(jié)合各種地質(zhì)、地球物理測(cè)井等資料的基礎(chǔ)上細(xì)分出水下分流河道、河口壩、分流間灣、水下分流河道側(cè)翼4種微相，沉積相帶對(duì)儲(chǔ)層物性有一定的控制作用[3-5]。各層孔隙度相對(duì)高值區(qū)多位于砂體中部，即是厚層砂體分布區(qū)，且其展布方向與砂體展布方向相似，可見(jiàn)孔隙度展布方式受砂體展布方式控制，而砂體(滲砂)展布方式則受沉積微相控制，孔隙度與砂體相關(guān)性較強(qiáng)，滲透率展布特征依然與砂體展布形態(tài)相似，相對(duì)高滲區(qū)位于砂體的中部，越向兩側(cè)滲透率越小。

4.2成巖作用

經(jīng)過(guò)大量的巖石薄片鏡下觀測(cè)、電鏡掃描分析、X衍射測(cè)試及陰極發(fā)光樣品測(cè)試，大路溝二區(qū)出現(xiàn)的成巖作用主要有壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用等5種作用類型，對(duì)儲(chǔ)層孔隙發(fā)育影響顯著[6-9]。

1)壓實(shí)作用 壓實(shí)作用通過(guò)顆粒的下沉、顆粒之間距離變小、沉積物體積收縮等方式來(lái)進(jìn)行，它使得顆粒緊密，軟組分?jǐn)D入孔隙，水分排出，孔隙空間減少，滲透性變差(見(jiàn)圖2(a))。

2)壓溶作用 壓溶作用表現(xiàn)為石英、長(zhǎng)石的次生加大。使得顆粒間的接觸關(guān)系由最初的點(diǎn)接觸演化到以點(diǎn)+線或線接觸為主，少量凹凸接觸甚至縫合線接觸，這一過(guò)程使得孔隙空間進(jìn)一步壓縮，喉道變窄，配位數(shù)減少，孔隙的連通性變差。

3)膠結(jié)作用 大路溝二區(qū)出現(xiàn)的膠結(jié)物有沸石、粘土礦物、碳酸鹽、硅質(zhì)等，其中以濁沸石、綠泥石及方解石膠結(jié)為主。①沸石膠結(jié)。濁沸石一般連片性充填孔隙，呈團(tuán)塊狀分布，孔隙式或連晶式膠結(jié)，但保存下來(lái)的沸石大都受到不同程度的溶蝕(見(jiàn)圖2(b))，也正是這些沸石的存在，為后期的沸石溶孔提供了重要來(lái)源，對(duì)改變儲(chǔ)層起到了一定的積極作用。②碳酸鹽膠結(jié)。大路溝二區(qū)的碳酸鹽膠結(jié)具有多期形成的特點(diǎn)，方解石具有3期形成的特點(diǎn)：早期的泥晶方解石，主要呈集合體充填孔隙，充填在膨脹后的黑云母解理縫中，中期的方解石主要呈亮晶狀，以塊狀或嵌晶狀充填孔隙，交代碎屑及石英次生加大；晚期的鐵方解石，充填孔隙，交代亮晶方解石的邊緣部分。利用陰極發(fā)光可以反映亮晶方解石和鐵方解石(見(jiàn)圖2(c))。③硅質(zhì)膠結(jié)。在大路溝二區(qū)主要表現(xiàn)為石英、長(zhǎng)石的次生加大。粘土膜出現(xiàn)后，次生加大得到抑制，多余的硅酸鹽成分在適宜的條件下以自生長(zhǎng)石及石英的形式出現(xiàn)在孔隙中。掃描電鏡下可見(jiàn)到石英呈細(xì)晶狀與綠泥石共同充填孔隙(見(jiàn)圖2(d))。

圖2 砂巖典型結(jié)構(gòu)與成巖現(xiàn)象

4)交代作用 大路溝二區(qū)主要出現(xiàn)方解石交代碎屑、云母、粘土礦物、絹云母交代長(zhǎng)石、粘土礦物交代云母等。其中，云母的粘土水化后，體積明顯膨脹，加劇了對(duì)剩余孔隙的占據(jù)。

5)溶蝕作用 大路溝二區(qū)主要出現(xiàn)長(zhǎng)石及沸石不同程度的溶蝕，是次生溶孔的主要來(lái)源，但溶蝕程度很不均一，這與當(dāng)時(shí)流體的性質(zhì)、流體的量及其對(duì)可溶性礦物作用的時(shí)間等因素有關(guān)。

5 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)聚類分析的方法[10]，將儲(chǔ)層分為好(G)、中(F)、差(P)3類不同類別的儲(chǔ)集層巖石。在微觀上，其孔隙結(jié)構(gòu)特征也不同。好的儲(chǔ)層巖石滲透率較高，喉道半徑較寬，一般為0.3240μm，排驅(qū)壓力較低，退汞效率高，平均為32.27%；差儲(chǔ)層則與此相反，滲透率較低，喉道半徑較窄，一般為0.2035μm，排驅(qū)壓力較高，退汞效率低，平均為30.83%，中等程度的儲(chǔ)層各項(xiàng)指標(biāo)處于好的和差的儲(chǔ)層之間，其平均中值喉道半徑為0.2453μm，排驅(qū)壓力稍高，其退汞效率低，平均為32.51%。3類儲(chǔ)層退汞效率差距不大。

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.06.009

P618.13

A

1673-1409(2011)06-0029-04

2011-02-28

耿燕飛，女，碩士生，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層與油藏地質(zhì)方面的研究工作。