鄂爾多斯盆地J縣西南部地區(qū)延9和延10油層組儲(chǔ)層特征研究

張 博，陳章順，丁 強(qiáng)，李龍龍，賈銀花，李 娜，何汶鍶，王冬冬

1中石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安

2北京華油明信能源技術(shù)有限責(zé)任公司，北京

1. 引言

J縣西南部地區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的中部，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)延安組延9油層組油藏，主要受古地貌的控制，同時(shí)受延9油層組頂部局部發(fā)育的小鼻狀隆起構(gòu)造和曲流河沉積環(huán)境下的儲(chǔ)層特征影響[1] [2] [3] [4]。

基于沉積相研究，利用巖心觀察、巖石薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、壓汞法等手段，對(duì)延9油層組儲(chǔ)層特征展開研究，通過分析儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征和物性特征，為成藏有利區(qū)的科學(xué)預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

2. 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

通過對(duì) J縣西南部地區(qū)的薄片觀察，延安組砂巖主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，碎屑成分由長(zhǎng)石、石英、巖屑組成，填隙物總體含量低，主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主；膠結(jié)類型以孔隙式為主，巖性比較致密，風(fēng)化程度深；顆粒粒徑在100～300 μm之間，以點(diǎn)-線式接觸，分選性中-好，磨圓度以次圓-次棱角狀為主，石英次生加大常見，主要發(fā)育粒間孔及粒內(nèi)溶蝕孔隙。

2.1. 顆粒組成

從J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組巖石礦物成分三角圖(圖1)可以看出，儲(chǔ)層砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖、巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖，少量為長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖，極少為長(zhǎng)石巖屑石英砂巖和巖屑砂巖。

Figure 1. The triangulation of sandstone particles of Yan’an Formation in the southwest of J County圖1. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖顆粒組成三角圖

薄片分析表明，各層砂巖顆粒含量相近，延9油層組石英體積分?jǐn)?shù)為8%～43% (平均22.7%)；延10油層組石英體積分?jǐn)?shù)為 8%～70% (平均 23.0%)。碎屑顆粒中的長(zhǎng)石以鉀長(zhǎng)石為主，少量為斜長(zhǎng)石，延 9油層組中，長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為20%～62% (平均47.3%)；延10油層組中，長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為15%～67% (平均49.3%)。巖屑以沉積巖巖屑為主，其次為變質(zhì)巖巖屑，含量最少的為火成巖巖屑(圖2)，延9油層組巖屑體積分?jǐn)?shù)為4%～47% (平均12.8%)；延10油層組巖屑體積分?jǐn)?shù)為4%～47% (平均11.4%)。

Figure 2. The histogram of sandstone cuttings combination of Yan’an Formation in the southwest of J County圖2. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖巖屑組合

2.2. 填隙物和膠結(jié)特征

J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖中填隙物總含量相對(duì)較低，填隙物各成分含量也存在差異。填隙物總體積分?jǐn)?shù)為9.3%～10.6%，主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主(圖3)，其中延9油層組不含泥質(zhì)，水云母體積分?jǐn)?shù)為0%～2% (平均1%)，綠泥石體積分?jǐn)?shù)為0%～5% (平均2.3%)，方解石體積分?jǐn)?shù)為1%～23% (平均5.67%)，硅質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0%～2% (平均0.33%)；延10油層組泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為1%～2% (平均0.45%)，水云母體積分?jǐn)?shù)為0%～23% (平均1.73%)，綠泥石體積分?jǐn)?shù)為0%～7% (平均1.68%)，方解石體積分?jǐn)?shù)為0%～25% (平均6.23%)，硅質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0%～2% (平均0.55%)。

J縣西南部地區(qū)填隙物礦物類型主要有黏土礦物、碳酸鹽礦物和自生硅酸鹽礦物。其中，黏土礦物有綠泥石、高嶺石等；碳酸鹽礦物有方解石、鐵白云石和白云石；自生硅酸鹽礦物有石英。區(qū)內(nèi)延 9、延10油層組填隙物主要成分有方解石、綠泥石膜、水云母，其次為高嶺石(泥質(zhì))、硅質(zhì)。其中，延9油層組方解石體積分?jǐn)?shù)為5.67%，綠泥石膜體積分?jǐn)?shù)為2.3%，水云母體積分?jǐn)?shù)為1%；延10油層組方解石體積分?jǐn)?shù)為6.23%，綠泥石膜體積分?jǐn)?shù)為1.68%，水云母體積分?jǐn)?shù)為1.73%。填隙物含量特別是膠結(jié)物含量對(duì)儲(chǔ)層孔隙及滲透性影響很大。

Figure 3. The histogram of sandstone filling volume fraction of Yan’an Formation in the southwest of J County圖3. J縣西南部地區(qū)延安組砂巖填隙物體積分?jǐn)?shù)柱狀圖

3. 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征

3.1. 孔隙類型

延9、延10油層組砂巖中主要有4種基本孔隙類型，分別是粒間孔、溶蝕孔、微孔隙和裂隙，其中前3種與巖石結(jié)構(gòu)有關(guān)，而裂隙可與其他任何孔隙類型共生。J縣西南部地區(qū)主要孔隙類型為粒間孔(圖4)及粒內(nèi)溶蝕孔隙(圖5)。溶蝕孔隙中的孔隙和喉道大小以及孔隙空間的連通性決定了砂巖儲(chǔ)集性能，盡管裂隙很小，但它有利于提高砂巖的滲透能力。

Figure 4. The intergranular pore at 1327.37 m of Well JT865 in Yan 9 Reservoir圖4. 粒間孔(JT865井，1327.37 m，延9油層組)

Figure 5. The feldspar dissolution at 1063.27 m of Well JT629 of Yan 9 Reservoir圖5. 長(zhǎng)石溶蝕(JT629井，1063.27 m，延9油層組)

根據(jù)區(qū)內(nèi)砂巖的鑄體薄片及掃描電鏡分析，其孔隙組合類型主要有：

1) 殘余粒間孔型。該類孔隙分布差別較大，一般具有較好的連通性，主要由綠泥石膜膠結(jié)及石英和長(zhǎng)石次生加大后的孔隙組成。在部分樣品中，綠泥石膜形成后，也局部形成連通較差的殘余粒間孔隙。該類孔隙組合是區(qū)內(nèi)延安組砂巖儲(chǔ)層的主要孔隙組合類型之一。

2) 溶孔-粒間孔型、粒間孔-溶孔型?？紫斗植季哂休^強(qiáng)的非均質(zhì)性，具該類型孔隙組合的砂巖中，孔隙連通性較好，是區(qū)內(nèi)砂巖儲(chǔ)集層主要孔隙組合類型之一。

3) 溶孔-微孔型。在延9、延10油層組砂巖中，普遍發(fā)育長(zhǎng)石、巖屑的溶蝕粒內(nèi)微孔隙。

4) 復(fù)合型。由粒間殘余孔、粒間溶蝕孔和粒內(nèi)溶蝕孔等多種孔隙類型組合，或由鑄?？住⑷芪g填隙物內(nèi)孔和晶間微孔等孔隙組合，分布均勻，具有良好的連通性。復(fù)合型也是區(qū)內(nèi)常見的孔隙組合類型。

3.2. 孔隙和喉道特征

利用J縣西南部地區(qū)JT865井等探井延9油層組密閉取心樣品，通過巖石壓汞資料和毛細(xì)管壓力曲線特征(圖6)分析，總結(jié)了延9油層組孔喉特征。

Figure 6. The characteristics of the capillary pressure curve of Well JT865 in Yan 9 Reservoir圖6. JT865井延9油層組毛細(xì)管壓力曲線特征

JT865井樣品壓汞測(cè)試表明，儲(chǔ)層排驅(qū)壓力小，范圍在0.15～0.65 MPa之間(平均0.35 MPa)；中值壓力在1.42～3.34 MPa之間(平均2.23 MPa)；孔隙度在12.60%～16.80%之間(平均14.55%)；中值孔喉半徑在0.22～0.54 μm之間(平均0.36 μm)；最大進(jìn)汞飽和度分布范圍在75.86%～97.21%之間(平均87.47%)；退汞效率分布范圍為22.84%～40.73% (平均30.77%)，退汞效率高，說明巖樣的孔隙度高(圖7)，喉道半徑較大，且分選較好，喉道分布較均勻；喉道歪度范圍在-0.17～0.42之間(平均0.1316)，以粗歪度為主，孔隙為粗孔徑。

綜合以上壓汞參數(shù)分析，延9油層組儲(chǔ)層排驅(qū)壓力和中值壓力較小、中值半徑與分選系數(shù)比較大，具有較高的最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率，反映其滲透率較大，孔隙度較大。同時(shí)，毛細(xì)管壓力參數(shù)變化較大，表明延9油層組砂巖孔隙結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)非均質(zhì)性。

Figure 7. The relationship between mercury removal efficiency and porosity of sandstone in Yan 9 Reservoir圖7. 延9油層組砂巖退汞效率與孔隙度關(guān)系圖

4. 儲(chǔ)層物性特征

根據(jù)研究區(qū)延安組儲(chǔ)層常規(guī)巖心樣品的孔隙度、滲透率物性參數(shù)測(cè)定，J縣西南部地區(qū)延 9、延 10油層組砂巖孔隙度最高為21.6%，最小為2.8%，集中分布于14.99%～16.21%；滲透率最高為1503.21 mD，最小為0.07 mD，集中分布于101.70～147.83 mD，屬于中低孔、中滲儲(chǔ)層?？紫抖扰c滲透率成指數(shù)關(guān)系，在半對(duì)數(shù)圖上成線性(圖8)。

Figure 8. The porosity and permeability relation diagram of sandstones in Yan 9 and Yan 10 Reservoirs in the southwest of J County圖8. J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖孔隙度-滲透率關(guān)系圖

5. 結(jié)論

1) J縣西南部地區(qū)延9、延10油層組砂巖主要為長(zhǎng)石砂巖和巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。巖屑以沉積巖巖屑為主。砂巖中填隙物總含量相對(duì)較少，填隙物各成分含量存在差異，主要以泥質(zhì)雜基和膠結(jié)物為主，膠結(jié)物中方解石含量最高。

2) 區(qū)內(nèi)延9、延10油層組砂巖主要孔隙類型為粒間孔及粒內(nèi)溶蝕孔隙，儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，為中孔低、中滲儲(chǔ)層。

References)

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