沈 華 （北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京100871）

阿爾凹陷凝灰質(zhì)含量對(duì)滲透率影響分析

沈 華 （北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京100871）

以二連盆地阿爾凹陷低孔低滲儲(chǔ)層為研究對(duì)象，在分析該區(qū)塊地質(zhì)特征、儲(chǔ)層特征的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了凝灰質(zhì)含量對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響，從而得出凝灰質(zhì)含量高是致使該區(qū)塊滲透率低的主要原因，為進(jìn)一步提高阿爾凹陷地區(qū)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)，建立精細(xì)的滲透率解釋模型奠定了基礎(chǔ)。

阿爾凹陷；凝灰質(zhì)含量；滲透率；低孔低滲；油氣藏

低孔低滲儲(chǔ)層一般指孔隙度小于15%、滲透率低于50×10－3μm2的儲(chǔ)層 （碎屑巖）。在我國(guó)各主要油田中，均不同程度地分布著低孔低滲油氣藏。由于影響儲(chǔ)層低孔低滲的因素眾多，如巖石顆粒的成分、大小、分選、排列、組合，膠結(jié)物的成分、含量、膠結(jié)類型，壓實(shí)作用及溶蝕作用等都與低孔低滲成因有關(guān)［1］，導(dǎo)致對(duì)儲(chǔ)層的識(shí)別及評(píng)價(jià)、油氣層的劃分、產(chǎn)能評(píng)價(jià)造成諸多困難，因此有必要加強(qiáng)孔隙度、滲透率影響因素的分析和研究。

阿爾凹陷屬于典型的低孔低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且阿爾善組凝灰質(zhì)含量較高，導(dǎo)致其孔隙度、滲透率較低。因此，正確認(rèn)識(shí)凝灰質(zhì)含量對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層的影響程度，對(duì)阿爾凹陷低孔低滲成因分析與解釋模型的建立具有重要的理論意義和實(shí)際意義。

1 地質(zhì)概況

阿爾凹陷構(gòu)造上隸屬二連盆地巴音寶力格隆起區(qū)東北部，跨中國(guó)和蒙古兩國(guó)。南與巴音都蘭凹陷北洼槽相鄰，東與烏里雅斯太凹陷隔隆相望，北鄰蒙古國(guó)塔木察格凹陷。凹陷南北長(zhǎng)約80km，東西寬約15～20km，國(guó)內(nèi)部分650km2，埋深約3800m；主要勘探目的層為下白堊統(tǒng)，下白堊統(tǒng)沉積面積約1500km2，其中主要含油層位為騰格爾組和阿爾善組。根據(jù)凹陷的結(jié)構(gòu)、沉積構(gòu)造發(fā)育特點(diǎn)，該凹陷自東向西依次可以劃分為東部陡帶、中央背斜帶、中央洼槽帶和西部斜坡帶［2］。

由于沉積母巖的復(fù)雜性，造成儲(chǔ)層巖性復(fù)雜多樣，其巖性主要由騰一上亞段的細(xì)砂巖、騰一下亞段的砂礫巖、阿爾善組的凝灰質(zhì)砂巖等不同巖性組成。根據(jù)薄片分析資料，在砂礫巖儲(chǔ)層中其礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石、少量變質(zhì)巖塊、凝灰?guī)r塊等，膠結(jié)物含量5%～12%，平均為6.5%，膠結(jié)物主要成分為白云石、泥質(zhì)雜基及方解石；在凝灰質(zhì)砂巖儲(chǔ)層中碎屑含量占59%～75%，其中石英含量39%～43%、長(zhǎng)石含量46%～49%；巖屑以凝灰?guī)r巖屑為主 （占9%～12%），變質(zhì)巖巖屑次之 （占1%～4%），膠結(jié)物含量占25%～40%，基本為凝灰質(zhì)；顆粒風(fēng)化中等，分選中等，磨圓度次棱－次圓狀，膠結(jié)類型為孔隙式，顆粒之間點(diǎn)－懸浮接觸為主，儲(chǔ)集空間主要為粒間孔。

根據(jù)巖心物性分析，阿爾凹陷孔隙度分布在3%～30%之間，滲透率分布在 （0.01～1140）×10－3μm2。其中騰一上亞段，巖性較細(xì)，孔隙度平均16.8%，滲透率平均63.9×10－3μm2，屬于中孔中滲儲(chǔ)層；騰一下亞段砂礫巖，孔隙度平均10.06%，滲透率平均45.98×10－3μm2，屬于低孔低滲儲(chǔ)層；阿爾善組凝灰質(zhì)砂巖，孔隙度平均9.48%，滲透率平均5.09×10－3μm2，屬于特低孔特低滲儲(chǔ)層。

2 凝灰質(zhì)含量對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響

2.1 凝灰質(zhì)含量與滲透率分布范圍的關(guān)系

通過對(duì)研究區(qū)200塊巖心的薄片資料和物性資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)凝灰質(zhì)含量分布在0%～40%之間，滲透率分布范圍在 （0.01～100）×10－3μm2之間。為了分析凝灰質(zhì)含量對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響，繪制了不同凝灰質(zhì)含量與滲透率分布范圍的頻率直方圖。凝灰質(zhì)含量占0%～10%，滲透率主要分布在 （10～100）×10－3μm2之間，儲(chǔ)層物性較好；凝灰質(zhì)含量占10%～20%，滲透率主要分布在 （1～10）×10－3μm2之間；凝灰質(zhì)含量占20%～30%，滲透率主要分布在 （0.1～1）×10－3μm2之間；凝灰質(zhì)含量占30%～40%，滲透率主要分布在 （0.01～0.1）×10－3μm2之間，儲(chǔ)層物性差。

圖1 巖心孔隙度與滲透率關(guān)系圖

2.2 受凝灰質(zhì)含量影響下的孔隙度與滲透率的關(guān)系

由于儲(chǔ)層巖性、膠結(jié)物的差異，相近孔隙度的巖心滲透率差別在3個(gè)數(shù)量級(jí)左右 （見圖1），由圖1分析可知，孔隙度在10%時(shí)，滲透率最小為0.1×10－3μm2，最大可以達(dá)到100×10－3μm2左右，由此得出凝灰質(zhì)含量對(duì)儲(chǔ)層孔隙度影響不明顯，對(duì)滲透率影響比較大。

3 凝灰質(zhì)含量對(duì)滲透率影響分析

圖2為Y井巖心毛管壓力曲線及孔喉分布特征直方圖。由物性分析資料表明，該巖心孔隙度為12.4%，滲透率為384×10－3μm2。由圖2分析可知，排驅(qū)壓力0.03MPa，喉道直徑均值12.08μm，孔喉半徑分布顯示為雙峰特征，粒間孔和微孔孔隙并存，粒間孔起主導(dǎo)作用，微孔也占一定的比例，儲(chǔ)層物性較好。根據(jù)Y井同一深度下的薄片資料分析，其儲(chǔ)層砂礫巖礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石、少量變質(zhì)巖、凝灰?guī)r塊等。其中石英含量36%，長(zhǎng)石含量40%，巖屑含量19%，膠結(jié)物含量5%，膠結(jié)物主要成分為白云石、泥質(zhì)雜基及方解石。

圖3為Z井巖心毛管壓力曲線及孔喉分布特征直方圖。由物性分析資料表明，該巖心孔隙度為4.5%，滲透率為0.04×10－3μm2。由圖3分析可知，排驅(qū)壓力7.18MPa，喉道直徑均值0.05μm，孔喉半徑分布顯示為單峰特征，孔徑0～0.1μm占主要部分，主要以微孔孔隙的形式存在，儲(chǔ)層物性差。根據(jù)Z井同一深度下薄片資料分析，其儲(chǔ)層凝灰質(zhì)礦物成分主要以石英、長(zhǎng)石、膠結(jié)物為主。其中石英28%，長(zhǎng)石含量32%，膠結(jié)物含量40%，基本為凝灰質(zhì)。

綜合兩口井的分析結(jié)果表明，凝灰質(zhì)含量是影響阿爾凹陷地區(qū)低孔低滲的重要原因之一。凝灰質(zhì)含量越高，對(duì)儲(chǔ)層的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通和配置關(guān)系的影響程度越大，堵塞孔喉越嚴(yán)重，儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)也就越差，相應(yīng)的滲透率也就越低。

圖2 Y井巖心毛管壓力曲線和孔喉分布特征直方圖

圖3 Z井巖心毛管壓力曲線和孔喉分布特征直方圖

4 結(jié) 論

1）在系統(tǒng)分析巖心試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，確定了凝灰質(zhì)含量高是影響阿爾凹陷低滲透率的主要原因之一。

2）儲(chǔ)層凝灰質(zhì)含量越高，孔隙結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。

3）由于阿爾凹陷凝灰質(zhì)含量高導(dǎo)致相同孔隙度的巖心滲透率差別比較大，故在建立滲透率計(jì)算模型時(shí)，必須考慮凝灰質(zhì)含量的影響。

4）由于阿爾凹陷不同油組凝灰質(zhì)含量差異較大，必須分區(qū)塊、分油組、分巖性建立適合該區(qū)塊的低孔低滲儲(chǔ)層解釋模型。

［1］王宏語，樊太亮，肖瑩瑩，等.凝灰質(zhì)成分對(duì)砂巖儲(chǔ)集性能的影響 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2010，31（3）：432～439.

［2］周明順，殷浩，吳靜鋒，等.核磁共振測(cè)井評(píng)價(jià)低孔低滲儲(chǔ)層有效性方法研究 ［C］.任丘：中國(guó)石油學(xué)會(huì)，2010.

Influence of Tuffaceous Content on Reservoir Permeability in A'er Sag

SHEN Hua（Author's Address：School of Earth and Space Sciences；Peking University，Beijing100871，China）

The low porosity and permeability reservoirs of A'er Sag in Erlian Basin were used as research object and based on the analysis of geological and reservoir characteristics，the influence of tuffaceous content on reservoir permeability was further studied，the result indicates that high tuffaceous content is the main reason of low permeability in the area.It provides a basis for improving reservoir evaluation and establishing fine permeability explanation model in A'er Sag of Erlian Basin.

A'er Sag；tuffaceous content；permeability；low porosity and low permeability；reservoirs

TE122.23

A

1000－9752 （2012）02－0062－03

2011－10－20

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科技專項(xiàng) （2010－KJ132）。

沈華 （1970－），男，1998年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，博士生，現(xiàn)主要從事勘探技術(shù)方面的研究工作。

［編輯］ 龍 舟