利用孔隙縱橫比定量判斷孔隙型海相致密油地層巖性變化點(diǎn)的方法

曹翔宇，丁文龍，尹帥

（1.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)大學(xué)海相儲(chǔ)層演化與油氣富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；3.中國地質(zhì)大學(xué)頁巖氣資源戰(zhàn)略評(píng)價(jià)國土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

利用孔隙縱橫比定量判斷孔隙型海相致密油地層巖性變化點(diǎn)的方法

曹翔宇1，2，3，丁文龍1，2，3，尹帥1，2，3

（1.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院，北京 100083；2.中國地質(zhì)大學(xué)海相儲(chǔ)層演化與油氣富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；3.中國地質(zhì)大學(xué)頁巖氣資源戰(zhàn)略評(píng)價(jià)國土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指示碎屑巖巖性變化的重要指標(biāo)，其對(duì)巖石物性及彈性性質(zhì)均具有重要影響。對(duì)于深層致密油儲(chǔ)層，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層巖性變化尤為重要。文中以塔中X井區(qū)孔隙型海相致密碎屑巖地層為研究對(duì)象，利用孔彈性Biot理論獲取地層巖石彈性參數(shù)，重點(diǎn)探討了孔隙縱橫比（α）對(duì)地層巖性變化點(diǎn)的指示作用。目的層的基質(zhì)礦物體積模量（Ko）主要分布在20～60 GPa，基質(zhì)礦物剪切模量（μo）主要分布在10～25 GPa；隨著泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（Vsh）的增加，孔隙型巖石的α值逐漸降低，具有分段性，砂巖的α值分布在0.25～1.00，泥巖的α值分布在0.01～0.25；巖性轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的α值為0.25，Vsh為40%，巖石體積模量（Ks）為40 GPa，孔隙度（φ）為3%，轉(zhuǎn)折端孔隙度可以為儲(chǔ)層物性下限的確定提供參考。

孔隙縱橫比；孔隙型；海相；致密油；巖性；方法

0 引言

泥質(zhì)是碎屑巖的重要組分，隨著碎屑巖地層中泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，巖石巖性逐漸由泥頁巖轉(zhuǎn)變?yōu)樯皫r［1］。相應(yīng)地，石英顆粒會(huì)由懸浮在黏土基質(zhì)中逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐允㈩w粒相互嵌接為主的狀態(tài)。因此，便存在一個(gè)臨界泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)點(diǎn)，該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的位置代表了巖石的巖性發(fā)生了重大變化［2］，在沉積學(xué)上代表了一次重要的沉積旋回。泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、測(cè)井、地震評(píng)價(jià)及工程施工的一個(gè)重要參數(shù)，該參數(shù)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)關(guān)系到油氣儲(chǔ)層勘探、開放方案的有效制定［3］。

泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響儲(chǔ)層巖石物性，一般來說，高泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)往往對(duì)優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)層的形成產(chǎn)生不利的影響［4］。此外，泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)還會(huì)對(duì)巖石的彈性性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。如Amann等［5］研究了巖石中塑性泥巖段和硬脆性砂巖段的破裂特征，發(fā)現(xiàn)硬脆性砂巖段易于發(fā)生張性破裂，而塑性泥巖段易于發(fā)生剪性破裂。Castagna等［6］對(duì)比了黏土、石英、長(zhǎng)石等常見碎屑巖組分的彈性波速特征，結(jié)果表明這些成巖礦物的彈性波速具有顯著差異，黏土彈性波速約為石英、長(zhǎng)石的1/2。Bieniawski等［7］的研究表明，隨著砂巖中泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，巖石的抗壓強(qiáng)度逐漸降低。Brace等［8］研究了分選性對(duì)不同泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)巖石力學(xué)性質(zhì)的影響。Alexandrov等［9］對(duì)比研究了不同類型黏土礦物Thomsen系數(shù)。Oscar等［10］對(duì)比分析了泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)碳酸鹽巖、碎屑巖彈性波速及衰減特征的影響。這些研究均從偏宏觀角度說明泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)巖石彈性性質(zhì)具有重要影響，未闡明彈性參數(shù)對(duì)巖石巖性變化所產(chǎn)生的影響，且缺少從微觀角度的詳細(xì)分析。

基于此，本文以塔中地區(qū)深層孔隙型海相致密碎屑巖地層為研究對(duì)象，根據(jù)孔彈性Biot理論方程［11］，獲得地層巖石成巖礦物模量、干巖石模量及孔隙縱橫比等彈性參數(shù)，從微觀層面探討了泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)巖石彈性性質(zhì)的影響及彈性參數(shù)對(duì)巖石巖性變化的影響。該研究對(duì)深化碎屑巖儲(chǔ)層彈性性質(zhì)研究、認(rèn)識(shí)巖石破裂機(jī)制、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、巖性識(shí)別及壓裂改造等方面均具有重要參考價(jià)值。

1 研究區(qū)構(gòu)造及沉積特征

研究區(qū)位于塔中X井區(qū)，地形具有東南高西北低的寬緩單斜特征。工區(qū)內(nèi)中新生界沉積地層穩(wěn)定，基本無斷裂活動(dòng)；古生界地層發(fā)育高角度走滑斷裂，斷裂活動(dòng)期次主要為加里東—海西期。在中—晚奧陶世末，受加里東中期Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，塔中古陸形成，海域退縮至古陸之間并形成物源區(qū)，志留紀(jì)海盆周圍陸源碎屑持續(xù)供給，形成研究區(qū)以海相碎屑巖沉積為主的沉積體系域。本文所研究目的層即位于志留系下統(tǒng)。

研究區(qū)目前勘探程度較低，在具有穩(wěn)定泥巖蓋層封閉、有利沉積組合及構(gòu)造演化背景條件下，易于形成巖性-地層圈閉，是該區(qū)勘探的重點(diǎn)方向。工區(qū)內(nèi)目的層海相碎屑巖地層沉積連續(xù)、厚度穩(wěn)定、易于對(duì)比，上覆區(qū)域性泥巖蓋層和下伏砂巖段為巖性突變面，在地震波組上存在上超不整合。所研究目的層巖性主要包括粉砂巖、細(xì)砂巖、巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、灰質(zhì)泥巖及深灰色泥巖。顯微薄片觀察統(tǒng)計(jì)顯示結(jié)果表明，石英顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常低于75%，具有近物源沉積特征。

研究區(qū)海相碎屑巖地層中，常見的沉積特征為低角度層理、波狀層理、生物擾動(dòng)，以及生物化石現(xiàn)象，反映出水體較淺的沉積環(huán)境［12］。偶見濱外由于風(fēng)暴作用而形成的泥礫。砂巖段沉積相主要為受風(fēng)暴浪影響頻繁的無障壁濱岸—臨濱亞相，主要發(fā)育退積型臨濱疊置砂體，濱岸相前濱及臨濱區(qū)域可發(fā)育有利致密砂巖儲(chǔ)層。泥巖段屬深水陸棚沉積，主要為灰黑—深灰泥巖及薄粉砂夾層，自然伽馬（GR）高，通常大于100 API。

研究區(qū)目的層埋深大于5 000m，砂巖段的鉆遇厚度多分布在60～120m，孔隙度小于10%，滲透率小于1×10-3μm2，地層壓力約為1.30 MPa，具有致密油顯示，屬深層海相致密砂巖儲(chǔ)層。通過顯微鏡及掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，目的層巖石中裂縫不發(fā)育，以孔隙空間為主，主要包含殘余粒間孔、粒緣溶孔、粒內(nèi)溶孔及晶間孔。其中，殘余粒間孔最為重要，占總有效孔隙的50%～60%，這些孔隙的連通性較好；其次為一些粒緣溶孔、粒內(nèi)溶孔和晶間孔，這些孔隙的連通性要相對(duì)差一些。

以研究區(qū)X5井為例，該井目的層海相碎屑巖地層埋深主要分布在5 400～5 650m，該井段測(cè)井資料齊全。砂巖和泥巖疊置分布，為多次沉積旋回；不同巖性巖石在常規(guī)測(cè)井曲線上具有明顯差別，易于識(shí)別。地層巖石孔隙度基本小于10%，其中砂巖段孔隙度要大于泥巖段。泥巖段的含水飽和度（Sw）接近100%；部分致密砂巖地層，如5 495～5 515m井段，含水飽和度低于40%～50%，同時(shí)具有良好的致密油顯示，是進(jìn)行壓裂儲(chǔ)層改造的優(yōu)選層位。

2 巖石彈性參數(shù)提取方法

根據(jù)孔彈性Biot理論，巖石骨架剛度系數(shù)f可以表示為［13-14］

式中：Kf為流體體積模量，GPa；Ko為成巖礦物體積模量，GPa；φ為巖石的孔隙度；γ為彈性系數(shù)；Fk為中間變量。

當(dāng)巖石中含有多種相態(tài)流體組分時(shí)，式（1）中Kf可以根據(jù)Wood方程［15］求?。ㄒ娛剑?）），F(xiàn)k見式（3）。一些流體組分的模量參數(shù)可以參考文獻(xiàn)中的一些取值（見表1）［15-17］。地層巖石體積模量Ks可以利用測(cè)井資料由式（4）進(jìn)行解釋，代表一種靜態(tài)結(jié)果，一般略大于靜態(tài)值。本文根據(jù)三軸力學(xué)測(cè)試獲得的兩者間動(dòng)靜態(tài)校正關(guān)系（見式（5）），相關(guān)系數(shù)R為0.773。

式中：Ki為流體中單一相組分的體積模量，GPa；Si為單一相組分的飽和度，%；n為流體組分種類；Ks為地層巖石體積模量，GPa；Kstatic為靜態(tài)體積模量，GPa；Kdynamic為動(dòng)態(tài)體積模量，GPa；vP和vS分別為縱波波速和橫波波速，km/s；ρ為巖石密度，g/cm3。

表1 流體組分模量及密度取值

對(duì)于含有多種礦物組分的礦物體積模量Ko及剪切模量μo，可以采用Hashin-Shtrikman（HS）方法［18］，通過區(qū)分不同類型礦物組分的模量參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。HS方法提供了確定成巖礦物模量參數(shù)的最窄上下界線，當(dāng)僅考慮2類組分時(shí)，具體表達(dá)式如下：

式中：μ1，μ2分別為不同組分單一相組分的剪切模量，GPa；V1，V2分別為不同組分單一相組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)，%。

對(duì)于碎屑巖地層而言，石英和黏土為其主要礦物組分。此時(shí)，在利用HS方法時(shí)，當(dāng)選取石英的體積模量為K1值時(shí)，計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)巖石礦物體積模量的上界；當(dāng)選取黏土的體積模量為K1值時(shí)，計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)巖石礦物體積模量的下界［18］。所求取巖石礦物體積模上下界的平均值即為巖石Ko。同理，可求取巖石μo。

根據(jù)式（1），γ可以表示為

對(duì)于干巖石，Kf=0，Ks=Kd（Kd為干巖石體積模量），根據(jù)式（1）可知，等效干巖石骨架剛度系數(shù)fd可以表示為

Kd可以根據(jù)Berryman等的方法獲取為［19］

其中：σm為成巖礦物泊松比，其為巖石中泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的函數(shù)（見圖1），其值小于地層巖石實(shí)際泊松比［20］。對(duì)于碎屑巖地層巖石，當(dāng)其中泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，巖石中主要含石英，σm小于0.1。當(dāng)其中泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí)，巖石中主要含黏土，此時(shí)，σm接近0.3。σm整體平均值約為0.2。α為孔隙縱橫比。

將式（10）代入式（9），可得：

圖1 泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)碎屑巖σm的影響

由式（8）可知，對(duì)于干巖石，γd可以表示為

對(duì)于嚴(yán)格意義的孔隙型地層巖石，流體組分的Kf對(duì)巖石體積體積模量的影響較小［21］，此時(shí)滿足：

由式（11）和（13），可得：

將式（16）代入式（14），可得：

聯(lián)立式（13）—（15）及式（17），可求取巖石α值。

3 結(jié)果及分析

3.1 巖石模量參數(shù)提取結(jié)果

利用上述方法，獲得巖石各彈性參數(shù)。選取X5井 5 480～5 520m井段進(jìn)行分析，該井段具有完整的取心測(cè)試，樣本數(shù)據(jù)N為231。通過巖心觀察進(jìn)行巖性識(shí)別，同時(shí)與測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

利用上述方法，確定碎屑巖目的層Ko，μo，Ks，Kd等彈性參數(shù)，以及測(cè)井測(cè)試獲得的彈性波速（vP及vS）與泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)間關(guān)系（見圖2）。由圖可以看出，隨著泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，巖石Ko，μo及彈性波速均降低。目的層碎屑巖的Ko主要分布在20～60GPa，μo主要分布在10～25 GPa，vP主要分布在3 700～5 000m/s，vS主要分布在2 000～3 000m/s。

巖石Ks大于Kd，兩者具有較好的正線性相關(guān)性；隨著巖石體積模量的增加，Ks和Kd的擬合線具有逐漸靠近中線的趨勢(shì)，表明飽和水與否對(duì)體積模量相對(duì)較小的巖石影響程度更大；反之，影響程度小一些。

圖2 X5井目的層碎屑巖地層各彈性參數(shù)變化規(guī)律

3.2 利用α-Ks交會(huì)圖識(shí)別巖性變化點(diǎn)

X5井目的層巖石孔隙度與泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)間關(guān)系見圖3a，隨著Vsh的增加，巖石孔隙度逐漸降低。在地層巖石Vsh從5%增加到80%的過程中，巖石孔隙度從10%降低到了約0.5%，Vsh對(duì)地層巖石物性影響顯著。

利用上述方法獲取的目的層巖石α與Vsh間關(guān)系見圖3b。與圖3a類似的是，隨著Vsh的增加，α值也逐漸降低；不同的是，從α值的降低趨勢(shì)可以看出其明顯呈現(xiàn)分段性。

第1個(gè)階段，巖石Vsh約從0增加到40%，對(duì)應(yīng)巖石α值從1.00降低到約0.25，α值呈現(xiàn)一種近線性的遞減變化。第2階段，對(duì)應(yīng)巖石Vsh約從40%增加到80%，相應(yīng)α值從0.25降低到了接近0的極小值。該階段巖石α值的降低趨勢(shì)實(shí)際上接近負(fù)對(duì)數(shù)形式，圖3b中紅色直線只代表該范圍數(shù)據(jù)處于第2階段。

對(duì)于研究區(qū)目的層，巖心觀察及Vsh測(cè)井解釋結(jié)果顯示，砂巖的Vsh小于40%，而泥巖的Vsh大于40%。因此，圖3b的轉(zhuǎn)折點(diǎn)剛好對(duì)應(yīng)了巖性發(fā)生變化的情況。

圖3b中，2個(gè)變化階段的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo)：Vsh為40%，α為0.25，說明所提取的孔隙型目的層巖石α值對(duì)Vsh敏感。從該轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圖3a中Vsh為40%的點(diǎn)（灰色框）可看出，該Vsh點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的孔隙度較離散，表明該折轉(zhuǎn)變化特征在巖石物性上并沒有良好顯示，但在所提取的α值上具有良好顯示（見圖3b）。

圖3 泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)巖石物性及彈性參數(shù)的影響

進(jìn)一步探討所獲取地層α值與Ks間的關(guān)系，見圖4。由圖4可看出，地層巖石α值與Ks間具有非常好的對(duì)數(shù)關(guān)系。將圖4變化劃分為2段，第1段巖石α值為0～0.25，巖石Ks為16～40 GPa，該階段數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)較陡；第2段，巖石α為0.25～1.00，巖石Ks為40～55 GPa，該階段數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)較緩。轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，α為0.25，Ks為40 GPa，利用所計(jì)算的α也可以將巖性變化點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的巖石Ks值區(qū)分出來。

3.3 利用α-φ交會(huì)圖識(shí)別巖性變化點(diǎn)

圖4中，利用巖石Ks與α交會(huì)圖識(shí)別出的巖性變化點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的巖石Ks約為40 GPa。由圖5所示目的層巖石Ks與φ交會(huì)圖可以看出，Ks為40 GPa所對(duì)應(yīng)的巖石孔隙度較為離散。一般來說，對(duì)于同一巖性巖石，隨著孔隙度的增加，巖石Ks逐漸發(fā)生降低［22］。

圖4 目的層巖石Ks與α的關(guān)系

但對(duì)于圖5所示砂泥巖來說，砂巖中以石英礦物為主，其本身就具有較高的剛度，因而即使其具有較高孔隙度，其Ks也相對(duì)較高。受沉積微相不同的影響，圖5中砂巖或泥巖地層巖石的Ks隨孔隙度的增加，變化較為離散。

圖5 目的層巖石Ks與φ間關(guān)系

進(jìn)一步作巖石α與孔隙度間交會(huì)圖 （見圖6），看出，其與圖4曲線變化特征較為類似。與圖4相比，α可以使地層巖石孔隙度的離散度大大降低 （見圖6）。巖石α與φ間變化關(guān)系明顯呈兩段性，巖性變化點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地層巖石α為0.25，φ為3%。

利用研究區(qū)目的層致密砂巖孔滲及可動(dòng)流體飽和度資料確定的儲(chǔ)層物性（φ）下限約為3%，與利用圖6所示方法確定的巖性變化轉(zhuǎn)折點(diǎn)一致。表明當(dāng)致密砂巖儲(chǔ)層孔隙度變化較大時(shí)，利用本文方法確定的巖性變化轉(zhuǎn)折端孔隙度可為儲(chǔ)層物性下限的確定提供參考。

3.4 討論

上述研究表明，利用本文方法所確定的α可以大大降低地層巖石中Vsh，Ks，φ的離散程度。同時(shí)，曲線變化明顯呈兩段性，轉(zhuǎn)折端對(duì)應(yīng)巖性變化點(diǎn)，從而易于識(shí)別臨界Vsh，Ks及φ值。

圖6 目的層巖石φ與α關(guān)系

這種現(xiàn)象主要是因?yàn)?，α代表了孔隙的形態(tài)特征，圖7所示為理想條件下具有不同α值的巖石孔隙形態(tài)特征。很顯然，對(duì)于孔隙型巖石而言，當(dāng)其外界所受應(yīng)力不同時(shí)，α值會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形。根據(jù)Gassmann方程［23］，巖石孔隙的體積模量（Kp）與Ko和Kd間具有式（18）所示關(guān)系，α值與巖石Kp具有直接關(guān)聯(lián)，從而影響到巖石Ko和Kd等彈性參數(shù)的變化。同時(shí)，所研究孔隙型地層中砂巖和泥巖的α值具有顯著差異，砂巖的α值主要分布在0.250～1.000，而泥巖的α值主要分布在0.001～0.250，從而造成α值與Vsh及Ks交會(huì)圖中轉(zhuǎn)這端的出現(xiàn)。因此，孔隙形態(tài)參數(shù)α值與巖石的彈性性質(zhì)密切相關(guān)。

圖7 不同形態(tài)巖石孔隙α值示意

α值對(duì)碎屑巖孔隙度的影響，主要是由于，當(dāng)巖石Vsh從0增加到100%的過程中（見圖8），巖石會(huì)首先由純砂巖（Vsh=0）轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍噘|(zhì)砂巖，然后過渡到高泥質(zhì)砂巖，此時(shí)石英仍是巖石中最為重要的礦物組分，石英顆粒間相互接觸，構(gòu)成巖石骨架。當(dāng)Vsh達(dá)到并超過某一臨界泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)點(diǎn)時(shí)，巖石巖性發(fā)生重大變化，由高泥質(zhì)砂巖轉(zhuǎn)變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，此時(shí)，石英顆粒懸浮在黏土基質(zhì)組分中。

當(dāng)Vsh進(jìn)一步增加并接近100%時(shí)，巖石巖性轉(zhuǎn)變?yōu)槟囗搸r。計(jì)算所獲得的泥頁巖具有相對(duì)較低的α值，這與泥頁巖中黏土組分往往呈薄片狀的形態(tài)特征也是相符的［24-28］。圖8中所示臨界Vsh點(diǎn)即為利用前述方法獲得的巖性轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Vsh值點(diǎn)。研究區(qū)目的層巖石的有效孔隙空間以石英粒間孔、粒緣溶孔及粒內(nèi)溶孔為主，而泥質(zhì)組分作為充填物，孔隙空間連通性差。因此，圖8中臨界Vsh點(diǎn)兩側(cè)的巖石物性具有顯著差異，最終造成圖6中轉(zhuǎn)折端的出現(xiàn)。

圖8 泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)孔隙型巖石巖性的影響

4 結(jié)論

1）本文以塔中X井區(qū)孔隙型海相致密碎屑巖地層為研究對(duì)象，利用孔彈性Biot理論獲取地層巖石彈性參數(shù)，探討了α對(duì)地層巖性變化點(diǎn)的指示作用。

2）提取了所研究目的層的Ko及μo，其Ko主要分布在20～60 GPa，μo主要分布在10～25 GPa，Ks＞Kd，兩者具有較好的正線性相關(guān)性，飽和水與否對(duì)體積模量相對(duì)較小的巖石影響程度更大。

3）隨著Vsh的增加，孔隙型巖石的α值逐漸降低，具有分段性。巖性轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的α值為0.25，Vsh為40%，Ks為40 GPa，φ為3%，轉(zhuǎn)折端孔隙度可以為儲(chǔ)層物性下限的確定提供參考。

4）從微觀尺度層面分析了利用α判斷孔隙型巖石地層巖性變化點(diǎn)的有效性。該研究對(duì)深化孔隙型致密油儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)，進(jìn)而有效制定勘探、開放方案具有一定參考價(jià)值。

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（編輯 楊會(huì)朋）

Quantitative determination of lithology variation of porous marine tight oil by using pore aspect ratio

CAO Xiangyu1，2，3,DING Wenlong1，2，3,YIN Shuai1，2，3
(1.School of Energy Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;2.MOE Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Enrichment Mechanism,China University of Geosciences,Beijing 100083,China;3.Key Laboratory for Shale Gas Exploitation and Assessment,Ministry of Land and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China)

The content of clay is an important index to indicate the change of clastic rocks,and it has important influence on the physical properties and elastic properties of rocks.Taking the pore type marine tight clastic rock stratum in the X well area of the Tazhong as the research object,the elastic parameters of the stratum are obtained with the Biot theory and the indication of the α to the change of the formation lithology is discussed.The main ideas are as follows:Kois mainly distributed in 20-60 GPa,and μois mainly distributed in 10-25 GPa;with the increase of Vsh,the α value ofthe porous rock gradually decreases,the α value ofsandstone in 0.25-1.00,and the α value ofthe mudstone in 0.01-0.25;at the turning point,α=0.25,Vsh=40%,Ks=40 GPa,φ=3%,the porosity of the turning point can provide a reference for determining the lower limit ofreservoir physicalproperties.

pore aspect ratio;pore type;marine facies;tight oil;lithology;method

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷古近系陸相富有機(jī)質(zhì)頁巖裂縫研究”（41372139）、“中國南方下古生界海相富有機(jī)質(zhì)頁巖裂縫發(fā)育程度與主控因素定量關(guān)系研究”（41072098）；國家科技重大專項(xiàng)課題“煤系地層游離氣富集規(guī)律分布與研究”（2011ZX05033-004），國家科技重大專項(xiàng)專題“渤海灣盆地頁巖氣資源評(píng)價(jià)”（2011ZX05018-001-002）、“致密油有效開發(fā)機(jī)理與關(guān)鍵技術(shù)“（2016ZX05046-003-001）

TE132.1

A

10.6056/dkyqt201606010

2016-03-10；改回日期：2016-09-07。

曹翔宇，男，1991年生，在讀碩士研究生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事石油構(gòu)造分析與控油作用、非常規(guī)油氣構(gòu)造和裂縫及其與含氣量關(guān)系研究。E-mail：1549429281@qq.com。

曹翔宇，丁文龍，尹帥.利用孔隙縱橫比定量判斷孔隙型海相致密油地層巖性變化點(diǎn)的方法［J］.斷塊油氣田，2016，23（6）：731-737.

CAO Xiangyu，DING Wenlong，YIN Shuai.Quantitative determination of lithology variation of porous marine tight oil by using pore aspect ratio［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（6）：731-737.