葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層特征及評(píng)價(jià)

李世昌，文志剛 （長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

張雅楠 （西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都610500）

薛蕭敏 （中石油長(zhǎng)慶油田分公司長(zhǎng)南氣田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目部，陜西 西安710018）

高杉 （中石油北京油氣調(diào)控中心，北京100007）

葫蘆河地區(qū)位于鄂爾多斯盆地合水地區(qū)東北部，長(zhǎng)7油層組主要發(fā)育深湖－半深湖相的碎屑巖沉積，其中濁積巖為其主要儲(chǔ)集砂體。由于葫蘆河地區(qū)地質(zhì)研究程度較低，隨著勘探開(kāi)發(fā)的逐漸深入，石油地質(zhì)認(rèn)識(shí)及建產(chǎn)區(qū)預(yù)測(cè)等問(wèn)題日益突出，為進(jìn)一步指明油氣勘探方向，筆者對(duì)葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層特征進(jìn)行了深入研究，分析了控制因素，并對(duì)其進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。

1 儲(chǔ)層特征

1.1 巖石學(xué)特征

葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層巖石類型主要為深灰色巖屑長(zhǎng)石砂巖，次為長(zhǎng)石巖屑砂巖 （圖1）。

長(zhǎng)71儲(chǔ)層陸源碎屑組分平均為80.83%，其中φ （Q）為29.6%；φ （F）為32.73%；φ （F）為18.50%。巖屑主要由變質(zhì)巖屑、巖漿巖屑、沉積巖屑、云母和綠泥石組成。石英、長(zhǎng)石、巖屑含量比例接近1∶1∶1，由此可以判斷該地區(qū)巖石成分成熟度較低。

1.2 物性特征

通過(guò)對(duì)葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層物性資料分析認(rèn)為：研究區(qū)孔隙度為2.6%～13.32%，平均為7%；滲透率為0.01～0.51mD，平均為0.07mD，屬于低孔－特低孔、特低滲－超低滲型儲(chǔ)層。孔隙度與滲透率呈正相關(guān)關(guān)系 （圖2）。

1.3 孔隙類型

圖1 葫蘆河長(zhǎng)71儲(chǔ)層砂巖巖石類型三端元分類圖

葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層孔隙類型多樣，主要包括原生粒間孔、粒內(nèi)溶孔及粒間溶孔等 （圖3（a））。原生粒間孔多分布于單層厚度較大，主要由綠泥石膠結(jié)的砂巖中，在剛性顆粒集中部位尤為富集（圖3（b））。粒內(nèi)溶孔主要為長(zhǎng)石溶孔，系長(zhǎng)石顆粒經(jīng)溶蝕作用而形成，其形態(tài)復(fù)雜 （圖3 （c）、（d））。

1.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

葫蘆河地區(qū)壓實(shí)作用較為強(qiáng)烈，儲(chǔ)層孔喉類型以彎片狀為主。根據(jù)壓汞法毛細(xì)管壓力參數(shù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)71儲(chǔ)層平均排驅(qū)壓力為4.63MPa，平均中值半徑為13.44μm，平均分選系數(shù)為0.92，平均變異系數(shù)為0.07，平均最大進(jìn)汞飽和度為69.66%，退汞率為18.47%。根據(jù)壓汞曲線特征，將其劃分為3種類型：

圖2 葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層孔隙度與滲透率關(guān)系圖

圖3 長(zhǎng)71儲(chǔ)層孔隙類型鏡下照片

1）Ⅰ型壓汞曲線 該類壓汞曲線門(mén)檻壓力0.39～1.52MPa，平均為0.92MPa。曲線的平臺(tái)段較長(zhǎng)，最大進(jìn)汞飽和度分布于69%～81%，平均為80%，中值壓力分布于6.49～7.83MPa，平均為6.78MPa。具有該類曲線特征的儲(chǔ)層物性一般較好 （圖4（a））。

2）Ⅱ型壓汞曲線 該類曲線在研究區(qū)中較為常見(jiàn)，門(mén)檻壓力2.11～5.24MPa，平均為3.49MPa。曲線平臺(tái)段較短，最大進(jìn)汞飽和度為67.3%～83.6%，中值壓力為6～12.27MPa，平均為11.1MPa，退汞效率16.0%～32.5%，平均為25.04%。該類曲線整體特征介于Ⅰ型與Ⅲ型曲線之間（圖4（b））。

3）Ⅲ型壓汞曲線 該類曲線門(mén)檻壓力2.80～10.39MPa，平均值為5.98MPa。最大進(jìn)汞飽和度在12.9%～61.2%之間，平均僅為46.7%。退汞效率低，在4.06%～32.8%之間，平均為21.7%。具有該類曲線特征的儲(chǔ)層物性一般較差 （圖4（c））。

圖4 研究區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層壓汞曲線圖

2 儲(chǔ)層影響因素分析

2.1 沉積作用

葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層沉積時(shí)期為深湖－半深湖相沉積，濁積巖極為發(fā)育，故巖石粒度總體較細(xì)，物性相對(duì)較差，雜基含量相對(duì)較高，導(dǎo)致儲(chǔ)層原始孔隙性較差。

2.2 成巖作用

研究區(qū)中破壞性成巖作用主要有壓實(shí)作用以及膠結(jié)作用，建設(shè)性成巖作用有溶蝕作用。

2.2.1 壓實(shí)作用

壓實(shí)作用在研究區(qū)中發(fā)育中等，差異性主要體現(xiàn)在縱向上，部分石英、長(zhǎng)石等剛性顆粒發(fā)生破裂，云母等塑性顆粒發(fā)生彎曲變形[1]。

2.2.2 膠結(jié)作用

1）黏土礦物膠結(jié) 區(qū)內(nèi)發(fā)育的自生黏土礦物總體上以水云母為主，高嶺石和綠泥石含量相對(duì)較少。由于自生綠泥石膜不僅增強(qiáng)了砂巖的抗壓實(shí)能力，而且阻礙石英顆粒次生加大邊的生長(zhǎng)，因此有利于原生粒間孔的保存。另有少量綠泥石呈絨球狀附著于剩余粒間孔的孔壁。

2）硅質(zhì)膠結(jié) 研究區(qū)中硅質(zhì)膠結(jié)作用在砂巖中普遍發(fā)育，在顆粒表面常見(jiàn)充填式膠結(jié)石英次生加大現(xiàn)象。

3）碳酸鹽膠結(jié) 研究區(qū)主要發(fā)育中晚期的鐵方解石和晚期的鐵白云石膠結(jié)，可能與砂體厚度普遍偏小和不穩(wěn)定碎屑物含量偏高等因素有關(guān)。

2.2.3 交代作用

交代作用是膠結(jié)物交代顆?；蚱渌z結(jié)物的成巖現(xiàn)象，發(fā)生在受大量酸性和堿性流體交替作用的儲(chǔ)層中，酸性流體首先對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行溶蝕，使大量次生孔隙形成，接著堿性流體進(jìn)入儲(chǔ)層沉淀。交代作用在研究區(qū)不太發(fā)育，僅見(jiàn)碳酸鹽礦物沿碎屑顆粒邊緣、解理縫邊緣交代礦物。

2.2.4 溶蝕作用

研究區(qū)中溶蝕作用在砂巖中大量發(fā)育，產(chǎn)生的次生孔隙為主要的儲(chǔ)集空間類型，尤其是長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔，對(duì)儲(chǔ)集性能具較大的改善作用。

3 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)各類參數(shù)的綜合考慮[2～4]，建立了一個(gè)適合研究區(qū)特低滲－超低滲透型儲(chǔ)層特征的分類標(biāo)準(zhǔn)（表1），并繪制了儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)圖 （圖5）。

表1 葫蘆河地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)71儲(chǔ)層綜合分類評(píng)價(jià)表

Ⅰ類儲(chǔ)層僅在研究區(qū)局部地區(qū)發(fā)育，物性最好；Ⅱ類儲(chǔ)層主要分布于濁積砂體帶上，巖石粒度細(xì)，溶蝕孔發(fā)育，非均質(zhì)性弱；Ⅲ類儲(chǔ)層物性較差，孔隙度、滲透率較低，砂體發(fā)育一般，厚度較薄，非均質(zhì)性較強(qiáng)；Ⅳ類儲(chǔ)層物性極差，且非均質(zhì)性強(qiáng)。其中Ⅲ類、Ⅳ類儲(chǔ)層在研究區(qū)最為發(fā)育。

4 結(jié)論

1）葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層為低孔－特低孔、低滲－超低滲型儲(chǔ)層，其主要巖石類型為細(xì)粒－極細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖，孔隙類型以粒間孔和長(zhǎng)石溶孔為主，孔隙結(jié)構(gòu)較差。

2）研究區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層發(fā)育受沉積作用、成巖作用的影響及控制。濁積巖體為有利儲(chǔ)層發(fā)育的優(yōu)勢(shì)相帶，而在成巖作用中壓實(shí)作用及膠結(jié)作用破壞儲(chǔ)集性能，溶蝕作用則改善儲(chǔ)層物性。

3）區(qū)內(nèi)長(zhǎng)71儲(chǔ)層可劃分為4類，其中Ⅲ類、Ⅳ類最為發(fā)育。

圖5 葫蘆河地區(qū)長(zhǎng)71儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)圖

[1]姚永朝，文志剛 .西峰油田長(zhǎng)8油藏地質(zhì)研究及儲(chǔ)層評(píng)價(jià) [J].石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2005，27（3）：419～421.

[2]李南星，劉林玉，鄭銳，等 .鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)超低滲透儲(chǔ)層評(píng)價(jià) [J].巖性油氣藏，2011，23（2）：41～45.

[3]劉銳娥，李文厚，陳孟晉，等 .鄂爾多斯東部下二疊統(tǒng)山西組2段儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及勘探前景 [J].古地理學(xué)報(bào)，2006，8（4）：531～538.

[4]趙靖舟，吳少波，武富禮 .論低滲透儲(chǔ)層的分類與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)——以鄂爾多斯盆地為例 [J].巖性油氣藏，2007，19（3）：28～31.