基于微觀孔喉結(jié)構(gòu)及滲流特征建立致密儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
——以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層為例

徐永強(qiáng)，何永宏，卜廣平，陳 霖，劉林玉，朱玉雙

(1.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/地質(zhì)學(xué)系，西安 710069；2.中國(guó)石油 長(zhǎng)慶油田分公司 開發(fā)事業(yè)部，西安 710018；3.中國(guó)石油 長(zhǎng)慶油田分公司 第六采油廠，西安 710018；4.中國(guó)石油 長(zhǎng)慶油田分公司 勘探開發(fā)研究院，西安 710018)

近年來，致密油作為一種重要的非常規(guī)油氣資源而成為全球油氣勘探領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-6]。致密儲(chǔ)層微觀孔喉具有尺寸細(xì)小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)[7]，這不僅影響致密油的儲(chǔ)集與滲流，而且與致密油的開發(fā)密切相關(guān)[8-11]。建立致密儲(chǔ)層的分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有助于為下一步攻關(guān)目標(biāo)的決策提供科學(xué)依據(jù)，這對(duì)致密油的勘探開發(fā)具有重要意義。部分學(xué)者根據(jù)高壓壓汞曲線及物性參數(shù)特征對(duì)致密儲(chǔ)層進(jìn)行分類[8，12-15]，部分學(xué)者也根據(jù)致密儲(chǔ)層的某一特點(diǎn)進(jìn)行分類評(píng)價(jià)[16-17]。但以上方法對(duì)致密儲(chǔ)層的評(píng)價(jià)過于片面，沒有對(duì)致密儲(chǔ)層孔喉特征進(jìn)行系統(tǒng)表征。此外滲流特征與開發(fā)效果緊密相關(guān)，也應(yīng)作為儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)的依據(jù)。

鄂爾多斯盆地的致密油分布范圍廣、含油飽和度高、總資源量大[18-20]，具有較好的開發(fā)潛力。本文以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)7段(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)7)儲(chǔ)層為例，根據(jù)巖心物性分析、鑄體薄片鑒定、掃描電鏡觀察、CT掃描、恒速壓汞測(cè)試、高壓壓汞測(cè)試、核磁共振實(shí)驗(yàn)、可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)等方法，對(duì)致密儲(chǔ)層的微觀孔喉結(jié)構(gòu)及滲流特征進(jìn)行研究，分析各類實(shí)驗(yàn)方法表征微觀孔喉特征的適用性，并在此基礎(chǔ)上選取能夠反映微觀孔喉結(jié)構(gòu)及滲流特征的參數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立致密儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以期為致密儲(chǔ)層的有利目標(biāo)區(qū)優(yōu)選提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地晚三疊世長(zhǎng)7沉積期湖盆范圍廣、坳陷深，是湖盆發(fā)育鼎盛階段[21]，其中長(zhǎng)73期為大面積的半深湖—深湖沉積，主要發(fā)育厚層泥巖、油頁(yè)巖，是生成油氣的重要烴源巖段[22-23]；長(zhǎng)72、長(zhǎng)71期的砂體主要以砂質(zhì)碎屑流沉積和濁流沉積為主[23]，縱向上與泥巖互層(圖1)，平面上砂體連片分布，發(fā)育規(guī)模較大。隴東地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部，處于長(zhǎng)7沉積期湖盆發(fā)育的中心位置，現(xiàn)今內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單，地層平緩，其中長(zhǎng)71、長(zhǎng)72段砂體受沉積與成巖作用的控制而較為致密。由于其緊鄰烴源巖段，油氣較為富集，是致密油的主要產(chǎn)層[24]。

2 樣品采集與分析測(cè)試

本次實(shí)驗(yàn)樣品均取自隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密砂巖儲(chǔ)層，根據(jù)巖心觀察及物性測(cè)試結(jié)果優(yōu)選代表性樣品洗油烘干后進(jìn)行各類分析測(cè)試。為了對(duì)比分析各實(shí)驗(yàn)方法在致密儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)表征中的差異性，著重對(duì)研究區(qū)B261井、Z362井、L132井長(zhǎng)7儲(chǔ)層的樣品進(jìn)行了不同實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其中除鑄體薄片、掃描電鏡、高壓壓汞等常規(guī)測(cè)試外，還包括恒速壓汞、CT掃描等實(shí)驗(yàn)。為了解致密儲(chǔ)層的滲流特征，進(jìn)行了核磁共振測(cè)試及可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)。

圖1 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)構(gòu)造單元及Z506井長(zhǎng)7段地層綜合柱狀圖

2.1 高壓壓汞測(cè)試

鉆取直徑約2.5 cm、長(zhǎng)度約2.5 cm的柱樣，采用美國(guó)麥克AutoPoreⅣ 9505全自動(dòng)壓汞儀，參照《巖石毛管壓力曲線的測(cè)定：GB/T 29171-2012》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高壓壓汞測(cè)試，實(shí)驗(yàn)最大進(jìn)汞壓力為200 MPa。

2.2 恒速壓汞測(cè)試

鉆取直徑約2.5 cm、長(zhǎng)度約1 cm的柱樣，采用ASPE-730恒速壓汞儀，以極低的速率(5×10-5mL/min)將汞注入巖樣，根據(jù)進(jìn)汞過程中壓力及進(jìn)汞量的變化，測(cè)試分析出孔隙、喉道結(jié)構(gòu)特征，最大進(jìn)汞壓力為900 psi(約6.2 MPa)。

2.3 CT掃描測(cè)試

首先鉆取直徑約2.5 cm柱樣進(jìn)行低精度掃描，為獲取較高的分辨率，在樣品上代表性部位鉆取直徑約 2mm小柱樣，采用Zeiss Xradia 510 Versa型微米級(jí)CT掃描儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。CT掃描結(jié)果能夠真實(shí)地反映出巖樣在微米尺度分辨率下微觀孔喉特征，獲得一系列二維切片、三維孔喉結(jié)構(gòu)模型照片及孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)。

2.4 核磁共振測(cè)試

鉆取直徑約2.5 cm、長(zhǎng)度約2.5 cm的柱樣并飽和模擬地層水，使用MARAN型核磁共振分析儀，按照《巖樣核磁共振參數(shù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量規(guī)范：SY/T6490-2014》要求測(cè)取核磁共振參數(shù)，之后使用300 psi(約2.068 MPa)的脫水壓力進(jìn)行離心實(shí)驗(yàn)，測(cè)取離心后樣品的核磁共振參數(shù)。

2.5 可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)

將巖樣磨制為長(zhǎng)寬約為2.5 cm×2.5 cm、厚約0.6 mm的片狀模型，利用西北大學(xué)自行組裝的可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)模型進(jìn)行油水滲流實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可分為抽真空飽和水、飽和油、水驅(qū)油3個(gè)流程，同時(shí)在各個(gè)流程中進(jìn)行圖像采集、處理。

3 儲(chǔ)層基本特征

研究區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層以細(xì)砂巖、粉—細(xì)砂巖為主，巖性以巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石巖屑砂巖為主(圖2)，粒徑主要分布于0.08～0.25 mm。碎屑組分中，石英、長(zhǎng)石、巖屑的平均含量分別為37%，24%，23.4%，填隙物平均含量為15.6%。填隙物組分以黏土礦物、碳酸鹽膠結(jié)物、硅質(zhì)為主，其中黏土礦物主要為水云母、綠泥石、高嶺石，含量分別為8.58%，0.85%，0.3%；碳酸鹽膠結(jié)物主要為含鐵質(zhì)膠結(jié)物，其中鐵白云石占1.97%，鐵方解石占1.86%；硅質(zhì)組分平均含量為1.13%，長(zhǎng)石質(zhì)組分平均含量為0.07%。此外，填隙物中含有少量的其他組分，如濁沸石、菱鐵礦等，其總含量為0.54%。

圖2 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層砂巖三角圖

根據(jù)研究區(qū)1 231塊樣品的物性分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖3)，長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層孔隙度主要分布在8%～12%，平均值為9.33%；滲透率主要分布在(0.01～0.5)×10-3μm2，平均值為0.18×10-3μm2，整體表現(xiàn)為相對(duì)“高孔低滲”的致密儲(chǔ)層特征。

4 孔喉結(jié)構(gòu)表征

4.1 孔喉類型

通過鑄體薄片鑒定、掃描電鏡分析表明，研究區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層的平均面孔率為1.89%，孔隙類型主要為長(zhǎng)石溶孔(圖4a，b，d)、粒間孔(圖4a，c)，平均面孔率分別為0.85%和0.81%，其所占總孔隙比例分別為45%和42.9%；其次為巖屑溶孔(圖4b，e)，平均面孔率為0.12%，所占總孔隙比例為6.3%；此外還發(fā)育有少量的粒間溶孔(圖4f)、晶間孔(圖4g)、微裂隙(圖4f，i)等，面孔率分別為0.05%，0.03%，0.03%，其所占總孔隙比例分別為2.6%，1.6%，1.6%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層溶蝕孔隙發(fā)育程度好于粒間孔隙，這主要是由于原始沉積顆粒較為細(xì)小，且在沉積過程中的強(qiáng)壓實(shí)作用使得粒間孔不斷減小，而在成巖過程中溶蝕作用則較為普遍，如有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的大量酸性溶液，使長(zhǎng)石、巖屑產(chǎn)生溶蝕[25-26]。

圖3 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層孔隙度及滲透率分布

圖4 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層各類微觀孔隙、喉道發(fā)育特征

a.B261號(hào)樣，1 952 m，鐵方解石充填孔隙，長(zhǎng)石絹云母化，發(fā)育粒間孔、長(zhǎng)石溶孔，孔隙孤立分布，可見點(diǎn)狀、縮頸狀喉道；b.X237號(hào)樣，1 993 m，顆粒大小不均，粒間充填黏土雜基，見少量長(zhǎng)石、巖屑溶蝕；c.Z362號(hào)樣，2 306.5 m，CT掃描二維切片，見粒間孔、溶孔、點(diǎn)狀喉道石英加大及殘余粒間孔；d.Z183號(hào)樣，1 838.8 m，長(zhǎng)石溶孔；e.Z204號(hào)樣，1 781.6 m，巖屑溶蝕產(chǎn)生溶孔；f.X259號(hào)樣，1 897.1 m，發(fā)育有粒間溶孔及微裂隙，見片狀、彎片狀喉道；g.H54號(hào)樣，2 661.15 m，針葉片狀綠泥石，發(fā)育綠泥石晶間孔；h.Z120號(hào)樣，1 733.03 m，巖屑溶蝕產(chǎn)生絲縷狀伊利石，發(fā)育管束狀喉道；i.Z318號(hào)樣，2 253.1 m，石英緊密膠結(jié)，見微裂縫

Fig.4 Characteristics of microscopic pores and throat development of Chang 7 tight reservoir in Longdong area, Ordos Basin

根據(jù)前人對(duì)喉道類型劃分及本次鏡下觀察，認(rèn)為研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層喉道類型分為縮頸型(圖4a)、點(diǎn)狀(圖4c)、片狀或彎片狀(圖4f)、管束狀(圖4h)四類?？s頸型喉道主要發(fā)育在溶蝕孔處，其孔喉比較??；點(diǎn)狀、片狀或彎片狀喉道主要由于砂巖顆粒被壓實(shí)、壓溶而排列比較緊密，孔隙空間大大減小，顆粒間點(diǎn)接觸形成點(diǎn)狀喉道，線接觸、凹凸接觸則形成片狀、彎片狀喉道，這幾類喉道細(xì)小，往往使得孔喉比較大；管束狀喉道在本區(qū)主要發(fā)育于黏土礦物膠結(jié)物中，其孔喉比不大，但孔隙、喉道均較為細(xì)小。

4.2 孔喉結(jié)構(gòu)表征

CT掃描能夠重構(gòu)出樣品三維的立體模型，進(jìn)而獲取孔隙、喉道的大小、數(shù)量、體積及孔喉比、配位數(shù)等信息(表1)。通過繪制三塊樣品的孔隙、喉道大小分布圖(圖5)，可看出研究區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層微米級(jí)孔隙具有各尺度連續(xù)分布的特征，孔隙半徑主要分布在小于10 μm范圍內(nèi)。不同物性的樣品其孔隙大小、個(gè)數(shù)差異不大，規(guī)律性不明顯，喉道半徑分布范圍、峰值半徑不同，物性差的樣品其喉道半徑分布范圍窄，峰值半徑偏于細(xì)喉道；物性較好的樣品喉道半徑分布范圍寬，其大喉道數(shù)量較多，峰值半徑也偏于大喉道。整體上物性隨平均孔喉比的減小而增大，但平均配位數(shù)與物性相關(guān)性不明顯。

前人研究認(rèn)為恒速壓汞實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行ёR(shí)別孔隙與喉道[27-29]。本次對(duì)隴東地區(qū)長(zhǎng)7段致密儲(chǔ)層7塊典型樣品進(jìn)行恒速壓汞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，各樣品孔隙半徑分布范圍基本一致，均在100～250 μm之間，平均為157.1 μm(圖6)。不同樣品的喉道半徑、孔喉半徑比分布不同，整體上滲透率較高的樣品喉道半徑分布范圍較寬，且偏向于大喉道，而孔喉半徑比則偏向于小值，平均喉道半徑為0.52 μm，平均孔喉半徑比為572.7。

表1 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層CT掃描實(shí)驗(yàn)樣品孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖5 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層CT掃描實(shí)驗(yàn)樣品孔隙半徑、喉道半徑分布特征

圖6 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層恒速壓汞測(cè)試樣品分布特征

本次對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層的285塊樣品進(jìn)行了高壓壓汞實(shí)驗(yàn)，獲得高壓壓汞曲線、孔喉半徑分布及一系列反映微觀孔喉特征的相關(guān)參數(shù)。由孔喉半徑分布圖(圖7)可看出，孔喉半徑主要分布在小于1 μm的范圍內(nèi)，峰值半徑主要分布在0.1～1 μm之間。高壓壓汞所能表征的參數(shù)主要包括孔喉大小、分選性、連通性等三類(表2)，每項(xiàng)參數(shù)代表了樣品孔喉空間的某一特征。研究區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層整體孔喉半徑較小，孔喉分選較好，其儲(chǔ)集能力較強(qiáng)，但連通性差，流體滲流不易。

為分析各種實(shí)驗(yàn)方法的差異及其在致密儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)表征中的適用性，對(duì)同一樣品進(jìn)行不同實(shí)驗(yàn)測(cè)試，將測(cè)得的主要孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括孔隙半徑、喉道半徑、孔喉半徑比)進(jìn)行對(duì)比，可看出不同實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不同，差異較大(表3)。結(jié)合各類實(shí)驗(yàn)方法的原理分析認(rèn)為，鑄體薄片、掃描電鏡是儲(chǔ)層特征分析的常用方法，但這些方法的分辨率較低，僅能夠從宏觀上認(rèn)識(shí)孔喉類型、面孔率、填隙物類型及含量，可在鏡下直觀觀察微米級(jí)孔喉結(jié)構(gòu)；高壓壓汞分析是致密儲(chǔ)層研究中最為重要的一種方法，其表征范圍較廣，目前可識(shí)別最小孔喉半徑約為4 nm，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參數(shù)能夠反映孔喉的各類特征；CT掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為精確，能夠形成三維立體模型，可得出表征孔喉結(jié)構(gòu)的一系列參數(shù)，但其實(shí)驗(yàn)較為昂貴，不能大范圍使用，且其研究視域小，對(duì)于非均質(zhì)性較強(qiáng)的儲(chǔ)層，僅能對(duì)局部孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，結(jié)果不能反映儲(chǔ)層的整體特征；恒速壓汞最大進(jìn)汞壓力低，無法表征大量納米級(jí)孔喉，使孔喉評(píng)價(jià)偏粗，如表3中，恒速壓汞測(cè)得孔隙半徑、孔喉半徑比結(jié)果與CT掃描結(jié)果差異很大。通過對(duì)比分析各類方法的表征范圍、分辨率、表征參數(shù)，提出針對(duì)致密儲(chǔ)層微觀孔喉特征的表征方法：(1)根據(jù)試油試采資料、巖心觀察，選擇研究區(qū)代表性樣品進(jìn)行薄片鑒定、掃描電鏡、物性分析等常規(guī)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，從宏觀上認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層物性、孔隙類型、填隙物成分及含量等；(2)進(jìn)行高壓壓汞測(cè)試對(duì)孔喉大小、分選性及連通性進(jìn)行分析，從宏觀到微觀對(duì)致密儲(chǔ)層進(jìn)行全面表征；(3)根據(jù)需要優(yōu)選代表性樣品進(jìn)行CT掃描，精細(xì)表征三維孔喉結(jié)構(gòu)特征。

圖7 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層高壓壓汞測(cè)試樣品孔喉半徑分布特征

層位孔隙度/%滲透率/10-3μm2孔喉大小參數(shù)最大孔喉半徑/μm平均孔喉半徑/μm主流孔喉半徑/μm中值半徑/μm分選性參數(shù)均值系數(shù)分選系數(shù)變異系數(shù)連通性參數(shù)排驅(qū)壓力/MPa最大進(jìn)汞飽和度/%退汞效率/%樣品數(shù)長(zhǎng)71長(zhǎng)72長(zhǎng)7最大值17.101.752.800.941.130.5914.152.190.1921.6194.044.1最小值4.300.010.030.030.030.0110.260.030.020.2625.65.6平均值9.930.180.370.180.220.1012.720.990.103.2872.925.1最大值16.801.942.350.580.730.3713.933.160.269.7192.339.9最小值3.200.020.080.050.050.0210.400.040.040.3136.57.9平均值10.400.250.420.200.240.1012.571.140.112.7973.225.2最大值17.101.942.800.941.130.5914.153.160.2621.6194.051.0最小值3.200.010.030.030.030.0110.260.030.020.2625.65.6平均值10.140.210.390.190.230.1012.651.060.103.0673.125.1160125285

表3 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層同一樣品不同測(cè)試結(jié)果對(duì)比

5 滲流特征

5.1 可動(dòng)流體飽和度分析

對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)7儲(chǔ)層11塊樣品進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn)并獲取各樣品的可動(dòng)流體飽和度，統(tǒng)計(jì)表明可動(dòng)流體飽和度整體較低，介于22.35%～56.05%，平均值為35.08%。

將核磁共振實(shí)驗(yàn)后的樣品進(jìn)行烘干處理，之后再進(jìn)行高壓壓汞測(cè)試，得到同一樣品的孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)與可動(dòng)流體飽和度，通過分析各項(xiàng)孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)與可動(dòng)流體飽和度的相關(guān)性(表4)可看出，平均孔喉半徑、主流孔喉半徑與可動(dòng)流體飽和度呈較好的正相關(guān)性，說明孔喉的大小，尤其是對(duì)流體滲流起主要作用的這部分孔喉的大小對(duì)可動(dòng)流體賦存特征的影響最大。

5.2 油水滲流特征分析

可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)可直接觀察油水在孔隙空間內(nèi)的滲流變化，能夠反映油水宏觀滲流特征[30]。模型飽和油后可估算含油飽和度，再進(jìn)行水驅(qū)油，之后估算殘余油飽和度，計(jì)算驅(qū)油效率。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，模型的驅(qū)油效率分布在8%～48.7%，平均驅(qū)油效率僅為24%，整體驅(qū)油效率較低。

表4 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)與可動(dòng)流體飽和度的相關(guān)性

L132號(hào)樣孔滲分別為9.37%和0.257×10-3μm2，孔隙組合類型為粒間孔—溶孔，面孔率為6.5%，喉道以縮頸、片狀類型為主，孔喉連通性較好，高壓壓汞測(cè)得平均孔喉半徑為0.288 μm，分選一般。該樣品的水驅(qū)油效果較好，驅(qū)油效率為48.7%(圖8a)。Z362號(hào)樣孔滲分別為7.5%和0.158×10-3μm2，孔隙類型以粒間孔為主，見少量長(zhǎng)石溶孔、雜基溶孔，面孔率為4.5%，鏡下可見水云母、綠泥石及碳酸鹽膠結(jié)物，喉道類型以片狀、彎片狀、管束狀為主，孔喉連通性一般，高壓壓汞測(cè)得平均孔喉半徑為0.162 μm，分選一般。該樣品在水驅(qū)油過程中水往往沿高滲通道突進(jìn)，各條通道交織成網(wǎng)狀，通道兩側(cè)出現(xiàn)大量的繞流區(qū)，整體驅(qū)油效果較差，驅(qū)油效率為20%(圖8b)。M28號(hào)樣作為致密儲(chǔ)層的典型樣品，孔滲分別為7.5%和0.088×10-3μm2，顆粒呈板狀、板條狀，定向排列，黏土礦物含量高，主要為水云母，還可見少量碳酸鹽膠結(jié)；其結(jié)構(gòu)整體致密，多發(fā)育微孔，喉道類型以管束狀為主，孔喉連通性很差；高壓壓汞測(cè)得平均孔喉半徑為0.116 μm，分選性好。該樣品水驅(qū)油效果很差，動(dòng)用程度很低，水驅(qū)油的滲流阻力較大，驅(qū)油效率僅為8%(圖8c)。

圖8 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層典型樣品水驅(qū)油照片

綜合以上分析，樣品驅(qū)油效率與孔隙類型、喉道類型、面孔率均有一定關(guān)系?？缀磔^粗、孔喉分布較為均勻，驅(qū)油效率較高；若孔喉分布不均勻，水驅(qū)油中則易出現(xiàn)指狀驅(qū)替，出現(xiàn)大量繞流區(qū)。因此在水驅(qū)油過程中，影響驅(qū)油效率的因素主要包括孔喉大小及非均質(zhì)性，只有在孔喉較大且非均質(zhì)性較弱的情況下其驅(qū)油效果較好。

6 分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立

6.1 評(píng)價(jià)參數(shù)的選取

本次評(píng)價(jià)參數(shù)主要從鑄體薄片鑒定、高壓壓汞測(cè)試、核磁共振實(shí)驗(yàn)、可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)中選取。鑄體薄片實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)悠肺⒚准?jí)孔喉發(fā)育特征進(jìn)行半定量的分析，本次選取面孔率作為評(píng)價(jià)參數(shù)之一；高壓壓汞技術(shù)是目前分析微觀孔喉特征最常用的測(cè)試手段，其所表征的參數(shù)較多，通過分析表明平均孔喉半徑、均值系數(shù)、排驅(qū)壓力與滲透率具有相對(duì)較好的相關(guān)性(圖9)，可作為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)；核磁共振實(shí)驗(yàn)中的可動(dòng)流體飽和度反映儲(chǔ)層的滲流性能優(yōu)劣，可視化多相滲流實(shí)驗(yàn)中的驅(qū)油效率能夠反映宏觀水驅(qū)油效果的優(yōu)劣，這兩項(xiàng)參數(shù)與開發(fā)實(shí)際密切相關(guān)，可作為反映致密儲(chǔ)層滲流特征的參數(shù)。

6.2 分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立

基于致密儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)及滲流特征的復(fù)雜性，要想建立完善的分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就需充分考慮各種因素，將各類評(píng)價(jià)參數(shù)進(jìn)行綜合分析。本次利用多元分類系數(shù)計(jì)算方法，選定八項(xiàng)定量評(píng)價(jià)參數(shù)，包括孔隙度、滲透率、面孔率、平均孔喉半徑、可動(dòng)流體飽和度、驅(qū)油效率、排驅(qū)壓力、均值系數(shù)，構(gòu)建致密儲(chǔ)層多元分類系數(shù)(Feci)，即：

表5 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通過計(jì)算，研究區(qū)致密儲(chǔ)層多元分類系數(shù)Feci介于-11.8～2.5，結(jié)合儲(chǔ)層其他特征參數(shù)，依據(jù)多元分類系數(shù)將研究區(qū)致密儲(chǔ)層分為四類，根據(jù)每一類中各參數(shù)值的大小分布建立了適合研究區(qū)的致密儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表5)，將致密儲(chǔ)層品質(zhì)由好到差依次分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類。由Ⅰ類到Ⅳ類儲(chǔ)層，其儲(chǔ)集、滲流能力變差，面孔率、平均孔喉半徑減小，微觀非均質(zhì)性有變好的趨勢(shì)，排驅(qū)壓力增大，驅(qū)油效率及可動(dòng)流體飽和度降低。

圖9 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層平均孔喉半徑、均值系數(shù)、排驅(qū)壓力與滲透率相關(guān)性

7 結(jié)論

(1)對(duì)致密儲(chǔ)層孔喉表征的實(shí)用方法是首先選擇代表性樣品進(jìn)行物性分析、薄片鑒定、掃描電鏡等常規(guī)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，從宏觀上認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層物性、孔喉類型、填隙物成分及含量等，之后進(jìn)行高壓壓汞測(cè)試對(duì)孔喉大小、分選性及連通性進(jìn)行分析，從宏觀到微觀對(duì)致密儲(chǔ)層進(jìn)行全面表征。研究區(qū)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層平均孔隙度、滲透率分別為9.33%和0.18×10-3μm2，孔隙類型以長(zhǎng)石溶孔、粒間孔為主，平均面孔率為1.89%；孔喉半徑較小，主要分布在小于1 μm的范圍內(nèi)，其儲(chǔ)集能力較強(qiáng)，但連通性差。

(2)長(zhǎng)7致密儲(chǔ)層主要受細(xì)小孔喉控制，可動(dòng)流體飽和度及驅(qū)油效率均較低，此外非均質(zhì)性對(duì)驅(qū)油效率也有一定影響，只有在孔喉較大且非均質(zhì)性較弱的情況下其驅(qū)油效果較好。

(3)選擇孔隙度、滲透率、面孔率、平均孔喉半徑、均值系數(shù)、排驅(qū)壓力、可動(dòng)流體飽和度、驅(qū)油效率作為評(píng)價(jià)參數(shù)，利用多元分類系數(shù)法進(jìn)行分類并建立致密儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將長(zhǎng)7儲(chǔ)層由好到差依次分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類。