華慶地區(qū)長6儲層孔隙結(jié)構研究

陳 沖，朱 悅，鞏彬鵬，袁 鵬

（1.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安， 710065；2.中國石油大慶油田鉆探工程公司；3.中國石油寧夏石化公司）

華慶地區(qū)長6儲層孔隙結(jié)構研究

陳 沖1，朱 悅1，鞏彬鵬2，袁 鵬3

（1.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安， 710065；2.中國石油大慶油田鉆探工程公司；3.中國石油寧夏石化公司）

應用巖礦分析技術、高壓壓汞技術，對華慶地區(qū)長6儲層孔隙結(jié)構特征進行了研究。結(jié)果表明，研究區(qū)儲層砂巖類型以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主；儲層巖石成分成熟度低，巖屑成分、填隙物成分都很復雜；孔隙類型以粒間孔、長石溶孔和巖屑溶孔為主，面孔率較大；儲層為典型的低孔、低滲、超低滲儲層，分選中等-較差；儲層孔隙結(jié)構總體具有細微孔喉的特點，孔隙形狀較規(guī)則。

華慶地區(qū)；低滲儲層；巖礦分析；高壓壓汞；孔隙結(jié)構

鄂爾多斯盆地是我國第二大沉積盆地，盆地內(nèi)部的陜北斜坡構造相對簡單，地層傾角一般不足1°。華慶地區(qū)構造上位于陜北斜坡西南部，地理位置上處于甘肅省華池縣、慶陽縣境內(nèi)，具體范圍為：西起白馬，東到馬家砭，北自長官廟，南抵城壕-悅樂一帶，范圍約為5 500 km2。該區(qū)發(fā)育侏羅系及長3、長4＋5、長6、長7等多套含油層系，其中長6油層組是砂體最發(fā)育、含油性最好的一個油層組［1］。華慶油田長6儲層是長慶低滲油氣勘探與開發(fā)的重點地區(qū)和代表層位。該區(qū)延長期處于湖盆中心，長6儲層主要沉積亞相類型為湖泊三角洲前緣，濁積扇沉積體系較發(fā)育，沉積條件特別復雜，儲層非均質(zhì)性強，低滲砂巖儲層微觀孔隙結(jié)構特征認識不到位，描述不夠精細，儲層微觀結(jié)構變化和物性之間的關系沒有厘清。本文研究了華慶地區(qū)長6儲層微觀孔隙結(jié)構特征，對加深儲層認識、開發(fā)和利用低滲透油藏具有重要意義［2-5］。

1 巖石學特征

華慶地區(qū)長6儲層砂巖薄片鑒定結(jié)果表明，以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，含少量長石砂巖（如圖1）。砂巖成分中陸源碎屑含量平均為86.1%，其中石英25.5%，長石45.52%，巖屑11.92%，表明巖石成分成熟度低。巖屑成分復雜，主要有火成巖巖屑（包括噴發(fā)巖和隱晶巖）、變質(zhì)巖巖屑（包括千枚巖、石英巖、板巖等）、沉積巖巖屑（包括白云巖、灰?guī)r等），含量分別為2.87%、5.43%和3.62%。填隙物成分復雜，以水云母和鐵方解石為主，綠泥石含量也較多（如圖2），多為泥質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)。

圖1 華慶地區(qū)長6儲層砂巖分類

圖2 長6填隙物含量餅狀圖

根據(jù)X衍射分析資料，粘土礦物以綠泥石、伊利石、伊／蒙間層為主。其中綠泥石占粘土礦物總量比重最高（平均68.89%）；其次為伊利石，平均含量為21.48%；伊／蒙間層含量為9.62%。另外，所有樣品的伊／蒙間層比都小于10%，說明成巖程度較高。

2 物性特征

從研究區(qū)長6儲層15口井1078個樣品的孔隙度、滲透率統(tǒng)計結(jié)果（表1）來看，該區(qū)塊孔隙度、滲透率均值分別為11.72%和0.56×10-3μm2；孔隙度小，滲透率低，屬于典型的低孔、特低、超低滲透砂巖儲層；儲層非均質(zhì)程度較強（孔隙度、滲透率級差都較大）。

表1 華慶地區(qū)長6儲層物性統(tǒng)計

為進一步比較，對孔隙度和滲透率的相關性進行了分析（如圖3）。從分析結(jié)果來看，研究區(qū)儲層物性相關性很差，孔滲相對高值區(qū)對應水下分流河道及濁積水道砂體?？紫督Y(jié)構特征在一定程度上影響著儲層物性的變化，如孔隙、吼道的形狀、大小、連通情況及微裂縫的發(fā)育程度等都對儲層的物性影響較 大［6-8］。根據(jù)鑄體薄片資料，研究區(qū)儲層巖石顆粒分選中等-較差，磨圓度多為次棱和次棱-棱，吼道類型多為片狀、片彎狀和管束狀吼道。上述情況共同決定了研究區(qū)儲層孔隙度較好，滲透率卻較差的事實。

圖3 華慶地區(qū)長6儲層孔隙度與滲透率相關性分析

3 孔隙類型

研究區(qū)長6儲層孔隙類型以粒間孔、長石溶孔和巖屑溶孔為主（如圖4a），有少部分粒間溶孔和晶間孔，儲層面孔率較大。從長慶油田的開發(fā)特點看，儲層經(jīng)過壓裂改造后滲流能力得到較大改善，正是對儲層較大面孔率的積極響應。研究區(qū)15口井67個樣品的面孔率分布在0.2%～9.5%，主要分布在0.2%～7.0%（如圖4b），孔隙組合類型主要為溶孔-粒間孔和微孔型。研究區(qū)粒間孔發(fā)育本來可以有較大的滲透率，但由于孔隙之間的連通性較差（主要由吼道類型決定），滲透率就變得較差。

圖4 華慶地區(qū)長6儲層孔隙類型（a）和儲層面孔率（b）柱狀圖

另外，圖像孔隙分析數(shù)據(jù)顯示10口井的平均形狀因子是0.89，孔隙形狀較規(guī)則，多為正方形或圓形。

4 孔隙結(jié)構特征

儲層巖石的毛管壓力是壓入其孔隙介質(zhì)中汞的飽和度的函數(shù)，不同巖石由于其孔隙結(jié)構特征不同，所測得的毛管壓力曲線也就不同，因此可以通過分析毛管壓力曲線研究儲層巖石的孔隙結(jié)構特征［7-8］。下面應用毛管壓力曲線對儲層孔隙結(jié)構進行定性和定量分析。

4.1 定性分析儲層孔隙結(jié)構

研究區(qū)36個樣品的壓汞曲線有a、b、c、d四種類型（圖5），其中形態(tài)大多數(shù)（34個）與a、b、c類相似，屬于平臺型，d類斜坡型只有兩個；說明儲層總體物性較好、分選中等-較差，小孔喉儲層分布較廣；同時少量斜坡型曲線的出現(xiàn)說明儲層部分巖石分選性極差。

4.2 定量分析儲層孔隙結(jié)構

在研究儲層孔隙和喉道的幾何形狀、大小及互相配置關系方面，鑄體薄片法有效果直觀的優(yōu)勢，而毛管壓力測定則在定量化研究微觀孔隙結(jié)構方面表現(xiàn)得既省時又省力，是石油儲集層研究中應用最廣的方法［2-4］。通過統(tǒng)計分析特征參數(shù)可以定量表征孔隙結(jié)構特征（表2）。

圖5 華慶地區(qū)長6儲層壓汞曲線

表2 華慶地區(qū)長6儲層孔隙結(jié)構特征參數(shù)統(tǒng)計

（1）反映孔喉大小的參數(shù)有：最大孔喉半徑Rd、孔喉半徑中值R50。華慶地區(qū)長6儲層Rd在0.1～2.73μm之間，平均值?。?.68）；R50在0.01～0.73 μm，一般為0.01～0.2μm?？傮w上反映了儲層孔隙結(jié)構具有細孔喉的特點。

（2）反映孔喉分選性的參數(shù)有：分選系數(shù)Sp、孔喉歪度Sk。華慶地區(qū)長6儲層的Sp在0.34～4.96之間，一般為1.0～3.0，存在較大吼道，這為流體提供了滲流通道，同時貢獻了滲透率；Sk整體表現(xiàn)為粗歪度（均值為0.92）?？傮w反映儲層巖石低孔、分選中等-較差的特點。

（3）反映孔喉連通性和滲流能力的參數(shù)有：排驅(qū)壓力Pd、壓力中值P50、驅(qū)油效率 We。華慶地區(qū)長6儲層100口井的291個樣品的壓汞分析數(shù)據(jù)可知Pd在0.18～19.18 MPa，變化范圍大（說明可能存在裂縫），均值為2.29 MPa；P50在0.83～125.91，變化范圍大，均值為13.4 MPa；We在8.64%～49.6%之間，均值為26.64%。總體反映儲層低滲、超低滲的特點。

5 結(jié)論

（1）研究區(qū)儲層砂巖類型以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，儲層巖石成分成熟度低；巖屑成分、填隙物成分復雜；孔隙類型以粒間孔、長石溶孔和巖屑溶孔為主，儲層面孔率較大；喉道類型多為片狀、片彎狀和管束狀喉道。

（2）壓汞曲線定性和定量研究表明，研究區(qū)儲層為典型的低孔、低滲、超低滲儲層，分選中等-較差；儲層孔隙結(jié)構總體具有細微孔喉的特點，孔隙形狀較規(guī)則，多為正方形或圓形。

［1］ 張艷，李建明，徐論勛.鄂爾多斯盆地華慶地區(qū)三疊系長6層碳酸鹽膠結(jié)物及形成機理［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（1）：20-26.

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［3］ 鄭杰，孫衛(wèi)，魏虎.牛圈湖區(qū)塊西山窯組儲層微觀孔隙結(jié)構研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（2）：40-43.

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Through application of rock-mineral analysis technology and high pressure mercury injection technology，the pore structure research of Chang 6 reservoir in Huaqing area has been carried out.The results indicate the sandstone types of the research area are mainly of lithic deldspar sandstone and feldspar lithic sandstone，with the characteristics of low compositional maturity and complex debris composition and filler content composition.The pore types are mainly of intergranular hole，feldspar dissolved pore and lithic dissolved hole，with bigger percent of area pores.The reservoirs are typical low porosity and low，ultra-low permeability，with good physical properties and medium-poor sorting.Generally，the pore structure has the characteristics of thin pore throat and regular pore shape.

49 Pore structure research of Chang 6 reservoir in Huaqing area

Chen Chong et al（Earth Science and Engineering Institute of Xi'an Shiyou University，Xi'an，Shaanxi 710065）

low permeable reservoir；rock-mineral analysis；high pressure mercury injection；pore structure

TE112.23

A

1673-8217（2012）06-0049-03

2012-07-26；改回日期：2012-09-12

陳沖，1987年生，碩士研究生，主要研究方向為沉積學與儲層地質(zhì)

國家重大科技專項（2011ZX 05044）。

吳官生