白豹油田長6油藏儲層巖礦及孔隙結(jié)構(gòu)特征

李博克，譚成仟

(西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

引 言

研究區(qū)內(nèi)已開發(fā)區(qū)塊資料表明，該區(qū)砂體分布范圍廣、油層厚度大，但儲層物性差，非均質(zhì)性較強(qiáng)，含油級別差異性較大，橫向變化快，油水關(guān)系復(fù)雜，注水見效緩慢，油井產(chǎn)能低，油井投產(chǎn)后產(chǎn)量遞減較快，影響產(chǎn)能的因素復(fù)雜。與鄂爾多斯盆地已開發(fā)的其他區(qū)塊的特低滲透油藏相比，巖性更致密、孔喉更細(xì)微、應(yīng)力敏感性更強(qiáng)、物性更差，開發(fā)難度更大，開發(fā)過程中面臨單井產(chǎn)量低、遞減幅度大、裂縫見水嚴(yán)重等矛盾[3]。

經(jīng)過近年來的大規(guī)模產(chǎn)建，白豹地區(qū)的優(yōu)質(zhì)儲量已基本動用，后續(xù)油田穩(wěn)產(chǎn)、上產(chǎn)資源基礎(chǔ)薄弱，產(chǎn)能建設(shè)面臨無規(guī)模區(qū)塊、可動用儲量嚴(yán)重不足的局面,因此，需要對白豹油田長6油藏未動用儲量進(jìn)行綜合研究，分析目標(biāo)儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征，分析并優(yōu)化已開發(fā)區(qū)塊開發(fā)策略，形成與不同類型儲層特征相應(yīng)的合理開發(fā)策略，實現(xiàn)白豹油田長6油藏未動用儲量的有效開采。

1 儲層巖礦特征

1.1 儲層巖石類型

為了確定白豹油田長63儲層的巖石類型，對區(qū)內(nèi)白153井等57口井目標(biāo)層巖心的鑄體薄片和常規(guī)薄片進(jìn)行了觀察分析，結(jié)合掃描電鏡、陰極發(fā)光、X衍射等實驗結(jié)果，得出其巖石類型分類圖(圖1)?？梢?，研究區(qū)長63儲層的砂巖類型主要為長石砂巖及巖屑長石砂巖。

圖1 白豹油田長63儲層砂巖分類Fig.1 Sandstone classification of Chang 63reservoir in Baibao Oilfield

1.2 儲層巖石結(jié)構(gòu)特征

對研究區(qū)57口井長63儲層的371塊樣品砂巖薄片鑒定解析，獲悉研究區(qū)內(nèi)儲層巖石結(jié)構(gòu)特征如圖2和圖3所示。白豹油田長63儲層發(fā)育長石及巖屑長石砂巖，碎屑成分與華慶地區(qū)長63儲層相近。填隙物成分以水云母、綠泥石、鐵方解石等碳酸鹽類為主，其中，綠泥石含量較華慶地區(qū)高，水云母、碳酸鹽類較華慶地區(qū)低。

圖2 長63儲層碎屑成分統(tǒng)計Fig.2 Debris composition of Chang 63 reservoir

圖3 長63儲層填隙物含量統(tǒng)計Fig.3 Interstitial material composition of Chang 63 reservoir

1.3 填隙物特征

區(qū)內(nèi)各開發(fā)區(qū)塊填隙物含量存在差異，自北向南、由西至東，綠泥石含量降低、碳酸鹽含量增加。各區(qū)塊填隙物含量與初期單井產(chǎn)量之間呈負(fù)相關(guān)性，即填隙物含量較少的區(qū)塊對應(yīng)的單井產(chǎn)量相對較高(圖4)。

圖4 白豹油田各開發(fā)區(qū)塊填隙物含量與產(chǎn)能的關(guān)系Fig.4Relation between interstitial material content and productivity of different development blocks in Baibao Oilfield

白豹油田各開發(fā)區(qū)塊填隙物含量與面孔率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，白209區(qū)塊填隙物含量最少，面孔率最大；白153區(qū)塊填隙物含量最高，面孔率最小。即自北向南、由西至東，從白209、白216、白166、白155到白153區(qū)塊，隨著填隙物含量的增加，面孔率逐漸降低(圖5)。

圖5 白豹地區(qū)長63各區(qū)域礦物成分體積分?jǐn)?shù)對比Fig.5 Comparison of mineral composition of Chang 63reservoir in different blocks of Baibao Oilfield

2 儲層物性及微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

2.1 孔隙類型及面孔率

白豹油田長63儲層面孔率平均值為3.03%，較華慶地區(qū)長63略高，而顯著低于陜北其他地區(qū)。北部破壞性成巖作用較弱，儲層儲集空間相對發(fā)育，粒間孔為主要孔隙類別，面孔率3.61%；南部碳酸鹽膠結(jié)作用較強(qiáng)，面孔率較北部低，平均2.88%[4]。

研究區(qū)自北向南、由西至東，面孔率呈降低趨勢，白209區(qū)、白216區(qū)儲集空間發(fā)育程度相對較高。各區(qū)塊面孔率與初期單井產(chǎn)量之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系， 即面孔率越高， 對應(yīng)單井產(chǎn)量也相對越高(圖6—圖7)。

圖6 長63儲層孔隙類型對比Fig.6 Pore types of Chang 63 reservoir in different blocks of Baibao Oilfield

圖7 白豹地區(qū)各開發(fā)區(qū)塊孔隙類型與產(chǎn)能的對應(yīng)關(guān)系Fig.7 Relation between pore type and productivity of different development blocks in Baibao Oifield

2.2 孔隙結(jié)構(gòu)

孔隙結(jié)構(gòu)是影響儲層物性的主要因素，油氣的滲流規(guī)律很大程度上也受到微觀孔隙結(jié)構(gòu)的控制，進(jìn)而影響著單井產(chǎn)量。另外，孔隙喉道越粗、孔隙半徑越大，儲層物性越好，相應(yīng)單井產(chǎn)能越高，穩(wěn)產(chǎn)時間越長[4]。

根據(jù)研究區(qū)長63儲層典型井毛管壓力壓汞法實驗曲線，將其孔隙分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4種孔隙結(jié)構(gòu)類型(圖8)。

從儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)來看，白豹油田長63儲層孔喉組合以小孔微細(xì)孔喉為主，孔隙結(jié)構(gòu)比華慶長63儲層略好、與陜北長6儲層存在明顯差異(表1)。

表1 白豹油田長63儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)Tab.1 Statistical analysis of pore throat microstructure parameters of Chang 63 reservoir in Baibao Oilfield

圖8 白豹油田長63儲層典型壓汞曲線特征Fig.8 Typical mercury injection curves of Chang 63 reservoir in Baibao Oilfield

20塊樣品的核磁共振實驗結(jié)果顯示，白豹地區(qū)長63儲層孔喉組合以小孔微細(xì)喉為主，T2譜形態(tài)特征表明研究區(qū)存在4類孔隙結(jié)構(gòu)(圖9)。Ⅰ類孔隙結(jié)構(gòu)T2譜形態(tài)特征為單峰偏右，孔喉較大，孔隙結(jié)構(gòu)較好；Ⅱ類為雙峰態(tài)(右峰高于左峰)，孔隙結(jié)構(gòu)僅次于Ⅰ類；Ⅲ類為雙峰態(tài)，左峰高于右峰，小孔喉頻率較高；Ⅳ類形態(tài)為單峰偏左，孔隙結(jié)構(gòu)較差。

圖9 白豹地區(qū)長63儲層孔隙結(jié)構(gòu)曲線對比Fig.9 Comparison of of pore structure curves of Chang 63 reservoir in Baibao Oilfield

核磁共振實驗結(jié)果表明，白豹地區(qū)長63儲層以Ⅱ、Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu)為主，可動流體飽和度介于35%～65%；其中，白209—白216區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)較好，可動流體飽和度較高，為中等偏好儲層。

綜合分析研究區(qū)壓汞實驗與核磁共振實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)自北向南、由西至東，Ⅰ類、Ⅱ類孔隙分布頻率逐漸降低。各區(qū)塊Ⅰ類、Ⅱ類孔隙與初期單井產(chǎn)量之間呈正相關(guān)性，即Ⅰ類、Ⅱ類孔隙分布頻率越高，對應(yīng)的單井產(chǎn)量越高，其中，白209區(qū)塊單井產(chǎn)量最高，白153區(qū)塊單井產(chǎn)量最低。孔喉組合以小孔微細(xì)喉為主，白209區(qū)、白216區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)類型最佳(圖10)。

由上述分析可以確定，白豹油田長63儲層孔隙度下限7.1%，滲透率下限0.08×10-3μm2，平均孔隙度11.05%，北部、中部區(qū)域經(jīng)歷綠泥石膠結(jié)等建設(shè)性成巖作用，儲層物性較東部區(qū)域略好。

圖10 白豹地區(qū)長63各區(qū)域孔隙結(jié)構(gòu)類型分布頻率對比Fig.10 Comparison of distribution frequency of different pore structure types in Chang 63 reservoir of Baibao Oilfield

3 結(jié)論及認(rèn)識

(1)白豹地區(qū)長6儲層填隙物主要成分有碳酸鹽類、綠泥石和水云母等，主要孔隙類型為長石溶孔和粒間孔，小孔微細(xì)喉為最優(yōu)的孔喉組合。

(2)白豹地區(qū)長63儲層處于中成巖A期，在機(jī)械壓實作用破壞儲層孔隙結(jié)構(gòu)的成巖背景下，綠泥石膜膠結(jié)、溶蝕作用在一定程度上改善了儲層物性，中部偏東及東南部區(qū)域碳酸鹽膠結(jié)強(qiáng)烈，填充孔隙、阻塞吼道，進(jìn)一步降低了儲層物性。

(3)白豹油田長63儲層孔隙度下限7.1%，滲透率下限0.08×10-3μm2，平均孔隙度11.05%、滲透率0.365×10-3μm2，北部、中部區(qū)域經(jīng)歷綠泥石膠結(jié)等建設(shè)性成巖作用，儲層物性較東部區(qū)域略好。