鄂爾多斯盆地磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖物性控制因素研究

朱榮彬 張亞增 婁蘭 張銳 王紅英 王安書 吳雨風(fēng)

摘 要：【目的】物性特征會(huì)極大影響致密儲(chǔ)集砂巖的油氣分布與產(chǎn)能。為保障鄂爾多斯盆地磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖的油氣增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，厘清其物性特征的控制因素具有重要意義。【方法】采用薄片及掃描電鏡分析、孔隙度和滲透率等氣測物性數(shù)據(jù)，以及高壓壓汞等，分析研究區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖的巖石學(xué)特征、孔隙類型和物性等儲(chǔ)層特征，并探討致密儲(chǔ)集砂巖物性的主控因素。【結(jié)果】結(jié)果表明：磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖多發(fā)育細(xì)粒高長石含量砂巖，孔隙-薄膜膠結(jié)及線接觸發(fā)育，多見殘余粒間孔和長石溶孔?！窘Y(jié)論】沉積相與成巖相控制了致密儲(chǔ)集砂巖物性的分布，水下分流疊置河道塊狀砂體和綠泥石膜膠結(jié)-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優(yōu)勢(shì)部位。

關(guān)鍵詞：磚窯灣地區(qū)；致密砂巖；非常規(guī)儲(chǔ)層；儲(chǔ)層特征；物性特征

中圖分類號(hào)：P618.13? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2024）05-0096-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.05.020

Study on the Physical Property Control Factors of Chang 61 Tight

Storage Sandstone in Zhuanyaowan Area， Ordos

ZHU Rongbin1，2，3 ZHANG Yazeng1，2 LOU Lan1，2 ZHANG Rui1，2 WANG Hongying1，2

WANG Anshu1，2 WU Yufeng3

（1. Henan Province No.5 Geological Brigade Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China; 2. Henan Province Natural Resources Science and Technology Innovation Center （Research on the high value evaluation and utilization of new mineral materials）， Zhengzhou 450000， China; 3. School of Earth Science and Resources， Chang 'an University， Xi' an 710054， China）

Abstract： [Purposes] Physical characteristics will greatly affect the oil and gas distribution and production capacity of tight storage sandstone. In order to ensure the increase and stable oil and gas production of Chang 61 tight storage sandstone in Zhuanyaowan area of Ordos Basin， it is of great significance to clarify the control factors of its material characteristics. [Methods] This paper uses microscopic analysis， porosity， permeability and high pressure mercury to analyze and study the petrographic characteristics， pore types， pore structure characteristics and physical reservoir characteristics of Chang 61 tight storage sandstone， and discusses the main controlling factors of tight reservoir sandstone physical characteristics. [Findings] The results show that the Chang 61 tight storage sandstone in study area developed more fine-granular high feldspar content sandstone， pore-film cementation and line contact development， more residual intergranular pores and feldspar pores. [Conclusions] The sedimentary facies and diagenesis facies affect the distribution of physical properties of tight storage sandstone. The underwater diversion channel block sand and chlorite film cementation-intergranular pordspar sandstone have high physical characteristics， and are the dominant parts of oil and gas accumulation.

Keywords： Zhuanyaowan area; tight sandstone; unconventional reservoir; reservoir characteristics; physical characteristics

0 引言

隨著110多年的油氣勘探開發(fā)歷程［1-2］，常規(guī)油氣藏在能源資源中的占比逐年降低［3-5］，而勘探僅20余年的非常規(guī)油氣藏資源量不斷增高，已逐步代替常規(guī)油氣藏成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)［6-8］。

致密儲(chǔ)油砂體中相對(duì)高孔高滲帶是富油成藏的有利區(qū)帶［9-10］，前人為突破鄂爾多斯盆地長6致密油藏的勘探開發(fā)工作，對(duì)其砂體展布及成因［11-12］、沉積演化及地層分布［13-14］、儲(chǔ)層特征［15-16］及剩余油微觀特征［17-18］等方面開展了諸多研究，認(rèn)為其具有近源富油、疊置砂體運(yùn)聚、儲(chǔ)集砂體巖性和封閉蓋層控藏的特點(diǎn)。但對(duì)磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂體的研究匱乏，導(dǎo)致其儲(chǔ)層特征不明，物性控制因素不清，嚴(yán)重限制了該地區(qū)剩余油的開發(fā)工作。

本研究基于非常規(guī)油氣成藏理論，對(duì)磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂體開展巖石學(xué)、物性及孔隙結(jié)構(gòu)等方面的研究，探究致密儲(chǔ)集砂巖物性的主控因素，為挖掘長61剩余致密油勘探潛力和實(shí)現(xiàn)石油儲(chǔ)量穩(wěn)產(chǎn)提供參考。

1 地質(zhì)背景

磚窯灣地區(qū)地處長慶油田分公司安塞油田，位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中東部偏南處。研究區(qū)北至招安鎮(zhèn)一線，南至安塞南礦權(quán)邊界，東至磚窯灣，西至李家灣區(qū)塊邊界，面積約為850 km2。

2018年，在安塞南完試評(píng)價(jià)井橋208井，長612層試油獲得日產(chǎn)38.25 t高產(chǎn)工業(yè)流油。復(fù)查周圍探評(píng)井，發(fā)現(xiàn)安塞南部長612油層組分布比較廣泛，油氣顯示井150余口，其中試油60余口，獲工業(yè)油流井30余口，平均試油日產(chǎn)油7.6 t，日產(chǎn)水13.7 m3。鄰近丹103區(qū)塊于2007年開發(fā)，其生產(chǎn)層位為長612層，但開發(fā)井組內(nèi)單井差異較大，初期平均單井產(chǎn)能僅1.2 t，該區(qū)域長61層地質(zhì)情況較復(fù)雜，急需研究以解決生產(chǎn)實(shí)際問題。

2 儲(chǔ)集砂巖特征

2.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖主要發(fā)育（褐）灰色細(xì)粒長石砂巖和巖屑長石砂巖，含少量長石石英砂巖。多見塊狀構(gòu)造、斜層理、平行層理、槽狀交錯(cuò)層理等典型的水下分流河道沉積構(gòu)造。 碎屑顆粒組分以長石（占比為38%～59%，平均占比為52.5%）為主；石英（占比為16%～27%，平均占比為21.48%）次之，以單晶石英為主，燧石含量較少；巖屑占比為8%～24%（平均占比為14.42%），以云母等柔性巖屑組分居多。填隙物含量為6%～27.5%（平均含量為10.9%），主要由黏土礦物（綠泥石、水云母）、碳酸鹽（方解石、鐵方解石和鐵白云石）、次生石英和次生長石膠結(jié)物組成。黏土礦物主要以綠泥石（占比為45.09%）為主，其次是伊利石（占比為22.80%）和高嶺石（占比為25.46%），伊蒙混層（占比為6.64%）含量最少。

2.2 孔隙類型

磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂體以殘余粒間孔隙（平均占比為2.71%）為主，其次為長石溶蝕孔隙（平均占比為0.44%）和巖屑溶孔（平均占比為0.17%），少量發(fā)育濁沸石溶孔、微裂隙和晶間孔等微孔隙，平均面孔率為3.39%。

2.3 物性特征

磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖孔隙度與滲透率正相關(guān)性明顯，但由于多元地質(zhì)因素的影響，兩者的演化軌跡并不相同。其中，孔隙度主值集中在9%～13%（平均為11.08%），滲透率主值集中在0.064～1.024 mD（平均為0.25 mD），整體表現(xiàn)為中-小孔、低-超低滲儲(chǔ)層特征。

3 物性主控因素

3.1 孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)儲(chǔ)層物性影響

孔隙結(jié)構(gòu)是影響磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖滲透率的關(guān)鍵因素?？紫督Y(jié)構(gòu)參數(shù)與孔隙度相關(guān)性不明顯，但平均孔喉半徑（Rm）、分選系數(shù)與滲透率均呈正相關(guān)關(guān)系，排驅(qū)壓力（Pd）與滲透率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3.2 儲(chǔ)層物性與沉積微相關(guān)系

沉積作用控制致密儲(chǔ)集砂體的物性分布。疊置河道砂體的物性（孔隙度13.35%，滲透率1.18 mD）明顯高于單一河道（孔隙度11.87 %，滲透率0.35 mD）和河道測緣砂體（孔隙度10.32%，滲透率0.11 mD）的物性（見表1），可作為輸導(dǎo)體運(yùn)移油氣至構(gòu)造高點(diǎn)富集或逸散。具有塊狀構(gòu)造（孔隙度13.92 %，滲透率2.87 mD）的砂體相較于含泥質(zhì)紋理的砂體（孔隙度8.59 %，滲透率0.28 mD）具有更好的物性（見表2）。即靠近烴源巖且上覆蓋層發(fā)育的疊置河道塊狀砂體是致密油富集的有利部位。

3.3 儲(chǔ)層物性與成巖相關(guān)系

成巖作用同樣對(duì)致密儲(chǔ)集砂體的物性分布具有明顯的控制作用，主要是由于強(qiáng)壓實(shí)作用和膠結(jié)作用對(duì)物性具有破壞作用，而強(qiáng)溶蝕作用可以改善致密儲(chǔ)集砂巖的物性。綠泥石膜膠結(jié)-粒間孔相砂巖的物性（孔隙度14.13%，滲透率1.46 mD）明顯高于長石溶孔相砂巖（孔隙度10.89%，滲透率0.24 mD）和碳酸鹽膠結(jié)相砂巖（孔隙度9.76%，滲透率0.09 mD）的物性（見表3）。長石砂巖（孔隙度12.94%，滲透率0.94 mD）的物性相較于巖屑長石砂巖（孔隙度9.42%，滲透率0.26 mD）和長石石英砂巖（孔隙度7.89%，滲透率0.17 mD）具有更好的物性（見表4），表明磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂體溶蝕作用發(fā)育，膠結(jié)作用中的石英膠結(jié)異常發(fā)育。綠泥石膜膠結(jié)-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優(yōu)勢(shì)部位。

4 結(jié)論

①磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖主要發(fā)育（褐）灰色細(xì)粒長石砂巖和巖屑長石砂巖，含少量長石石英砂巖。殘余粒間孔隙和長石溶蝕孔隙是主要的儲(chǔ)油空間。

②沉積相與成巖相控制了磚窯灣地區(qū)長61致密儲(chǔ)集砂巖物性的分布。水下分流疊置河道塊狀砂體和綠泥石膜膠結(jié)-粒間孔相長石砂巖具有高物性特征，是油氣聚集的優(yōu)勢(shì)部位。

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