張媛，唐海，呂棟梁，王聯(lián)國，寧忠宏，李陽靜

（1.西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院，成都 610500；2.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司，成都 610213）

西峰油田董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層特征研究

張媛1，唐海1，呂棟梁1，王聯(lián)國2，寧忠宏2，李陽靜3

（1.西南石油大學(xué)石油工程學(xué)院，成都 610500；2.中國石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745100；3.中國石油川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司，成都 610213）

利用測(cè)井、鉆井、巖芯資料、巖石鑄體薄片分析等手段，對(duì)西峰油田董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層沉積相、巖石學(xué)特征、儲(chǔ)層物性特征、裂縫特征等進(jìn)行深入分析。研究結(jié)果顯示：沉積相變化迅速是影響該區(qū)儲(chǔ)層物性變化較大與非均質(zhì)性強(qiáng)的主要因素;孔隙度較低，屬于低孔、低滲儲(chǔ)層，優(yōu)質(zhì)孔隙少是限制該區(qū)產(chǎn)量的主要因素。宏觀裂縫較發(fā)育，方向?yàn)楸睎|75°，對(duì)儲(chǔ)層有控制作用。

西峰油田；董志區(qū)；長(zhǎng)81儲(chǔ)層；儲(chǔ)層特征

我國發(fā)現(xiàn)的低滲透油田數(shù)量及儲(chǔ)量規(guī)模不斷擴(kuò)大，2008年提交的新增探明儲(chǔ)量中82%為低滲透。今后提交的探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量將仍以低滲透儲(chǔ)量為主。因此，對(duì)低滲儲(chǔ)層的研究尤為重要，特別是基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，能為下一步油氣勘探開發(fā)提供基礎(chǔ)資料[1]。前人已對(duì)董志區(qū)沉積相、非均質(zhì)性分別進(jìn)行過研究，但沒有對(duì)整個(gè)儲(chǔ)層特征進(jìn)行研究，認(rèn)識(shí)程度較淺[2-4]。本文主要著眼于董志區(qū)儲(chǔ)層的構(gòu)造、沉積相、巖性、孔隙及儲(chǔ)層內(nèi)部特征研究，為董志區(qū)油氣勘探開發(fā)提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

西峰油田是長(zhǎng)慶油田近年來于鄂爾多斯盆地西南部中生界發(fā)現(xiàn)的一個(gè)大型的特低滲～超低滲透油田，也是我國率先進(jìn)行超前注水開發(fā)試驗(yàn)的油田之一，主力儲(chǔ)產(chǎn)層為延長(zhǎng)組長(zhǎng)8油層組。長(zhǎng)8油層組分為長(zhǎng)81和長(zhǎng)82上下兩個(gè)亞油層組；其中主力長(zhǎng)81亞油層組可進(jìn)一步細(xì)分為長(zhǎng)811、長(zhǎng)812-1、長(zhǎng)812-2、長(zhǎng)813四個(gè)小層。董志區(qū)為長(zhǎng)慶油田采油二廠西峰油田主力區(qū)塊之一，位于西峰油田南部。該區(qū)位于陜北斜坡西南部，構(gòu)造比校簡(jiǎn)單，從總體上看，整體呈向西傾斜的單斜構(gòu)造，坡度較緩。董志區(qū)是一新開發(fā)區(qū)塊，但因儲(chǔ)層物性差，單井產(chǎn)能較低，加之裂縫和微裂縫的存在，造成儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，影響注水開發(fā)效果。從構(gòu)造、沉積相、巖性、孔隙及儲(chǔ)層內(nèi)部特征進(jìn)行精細(xì)研究，有利于指導(dǎo)董志區(qū)油氣開發(fā)[5-9]。

2 沉積發(fā)育特征

上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組是在鄂爾多斯盆地坳陷持續(xù)發(fā)展和穩(wěn)定沉降過程中堆積的以河流-湖泊相為特征的陸源碎屑巖系，它的發(fā)展和演化基本上記錄了這個(gè)大型淡水湖盆從發(fā)生、發(fā)展到消亡的歷史。長(zhǎng)8期湖盆繼續(xù)緩慢沉降，河流供屑能力較長(zhǎng)9時(shí)有所增強(qiáng)，砂質(zhì)碎屑豐富，其物源方向主要來自西南方向，其次為東南方向[10]。

2.1 巖性及組合

本區(qū)長(zhǎng)81地層中常見的巖類有灰綠色細(xì)砂巖、粉砂巖、深灰色泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、黑色泥巖、碳質(zhì)泥巖及頁巖。特殊巖類有油頁巖、泥灰?guī)r、凝灰?guī)r及煤線。

2.2 沉積發(fā)育情況

沉積構(gòu)造與結(jié)構(gòu)是沉積環(huán)境、水動(dòng)力條件在巖石中的直接反映，它與巖類組合具有內(nèi)在的聯(lián)系。所觀察巖芯某些橫剖面呈透鏡體狀，其中砂巖以中粗砂結(jié)構(gòu)為主，分選差，厚層狀或者塊狀，中間不夾泥質(zhì)巖，內(nèi)部發(fā)育有沙紋層理、板狀交錯(cuò)層理、平行或透鏡狀層理（圖1-1、2、3、4、5、6），表明該區(qū)總體上呈現(xiàn)辮狀河三角洲物源在近河口地區(qū)河道卸載快的特點(diǎn)，與前人研究鄂爾多斯西緣沉積相大致相同[11-14]。偶爾見裂縫發(fā)育（圖1-5、6）,顯示湖泊分選

改造作用較弱的沉積特點(diǎn)。

而河道主體橫剖面形態(tài)呈頂平底凸的透鏡狀，河道中心厚度一般為5～10 m，最大厚度可達(dá)16.3 m。但水下分流河道沿較早砂壩頂繼續(xù)向前推進(jìn)時(shí)，自然電位曲線形態(tài)呈現(xiàn)下壩上河的中-高幅漏斗-箱形或漏斗-鐘形特征。

需指出該區(qū)河口壩受湖盆抬升和古地理沉積環(huán)境影響，河口不斷向前推移，對(duì)原本沉積河口壩進(jìn)行改造和沖刷，現(xiàn)所見的河口壩為殘余河口壩，其上常疊置水下分流河道沉積，這與高分辨層序地層學(xué)的沉積旋回的觀點(diǎn)相一致。

2.3 沉積微相展布特征

對(duì)研究區(qū)內(nèi)典型的單井沉積微相特征分析，認(rèn)為董志區(qū)長(zhǎng)81油層組屬辮狀河三角洲前緣亞相沉積，骨架砂體為水下分流河道。通過取芯井巖芯觀察分析，及董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層測(cè)井曲線特征分析，得出董志地區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層測(cè)井相主要存在以下四種模式：

（1）水下分流河道：測(cè)井曲線為箱形、鐘形、指狀以及多個(gè)指狀形態(tài)的組合，其突起的幅度越大說明砂體分選越好，并具有多期疊合的特征。

（2）水下天然堤：測(cè)井曲線一般為鐘形或指狀，隆起幅度可大可小，隆起幅度較大時(shí)說明分流河道的規(guī)模較大，反之，河道規(guī)模則較小。

（2）殘余河口砂壩：測(cè)井曲線一般為漏斗形，或漏斗形與鐘形的組合，其中下部通常是漏斗形，上部為鐘形，形成上粗下細(xì)的反韻律的特征。

（3）分流間灣：自然電位曲線一般比較平直，幅度很小，有時(shí)候呈現(xiàn)低幅指狀特征，自然伽馬曲線隆起幅度較大。

圖1 西峰油田董志區(qū)巖心特征Fig. 1 The characteristic of the rillcore in Dongzhi area，Xifeng Oilfield1.水下分流河道板狀交錯(cuò)層理，灰褐色細(xì)砂巖，含油，西130井；2.塊狀層理，灰白色粉砂巖，西25井；3.水下分流河道灰褐色細(xì)砂巖，含油斑，西130井；4.灰褐色細(xì)砂巖，發(fā)育透鏡體，含油跡，董81-50井；5.水下分流河道水平層理，裂縫發(fā)育，灰色粉砂巖，董76-64井；6.巖性突變，裂縫發(fā)育，灰褐色細(xì)砂巖，董74-64井

3 儲(chǔ)層特征

3.1 巖石學(xué)特征

董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層巖性總體上以淺灰、灰褐、灰黑色細(xì)-中粒、細(xì)粒、中-細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、長(zhǎng)石質(zhì)（巖屑質(zhì)）石英砂巖等為主。

長(zhǎng)81儲(chǔ)層砂巖薄片化驗(yàn)結(jié)果顯示砂巖碎屑組分中石英含量27.13%，長(zhǎng)石含量33.01%，巖屑含量22.51%。較高含量的長(zhǎng)石利于儲(chǔ)層溶蝕作用的發(fā)生，增加、加大儲(chǔ)層孔隙，提高儲(chǔ)層孔隙度。而較低含量的石英對(duì)于原生孔隙的保存相對(duì)不利。巖屑成分中主要是巖漿巖巖屑，占10.15%。研究區(qū)砂巖儲(chǔ)層常見的填隙物以伊利石、綠泥石為主，高齡石、伊/

蒙間層等少量存在，不同層位、不同區(qū)塊填隙物組合，含量不盡一致。

圖2 董志區(qū)董84-65井長(zhǎng)81沉積微相Fig.2 Chang 81 sedimentary micro-facies of the D84-65 well in Dongzhi area

3.2 儲(chǔ)層物性特征

董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層孔隙類型主要為粒間殘余孔、溶孔、晶間孔及微裂隙等。其中粒間孔應(yīng)該是其最主要的孔隙類型。長(zhǎng)81儲(chǔ)層樣品分析結(jié)果為：平均空隙半徑為17.2～74.86μm，平均41.53 μm，兩級(jí)分化嚴(yán)重。排驅(qū)壓力為0.37～1.84 MPa，平均1.04 MPa，中值壓力為1.56 MPa～13.84 MPa，平均值為4.80 MPa；從排驅(qū)壓力看，儲(chǔ)層中大孔隙喉道不多，不利于流體運(yùn)移聚集。由此表明，壓汞分析所獲得的孔隙度和滲透率均比較低，排驅(qū)壓力和中值壓力比較高，最大進(jìn)汞飽和度比較高，說明儲(chǔ)層物性一般-較好，屬于中孔低滲儲(chǔ)層，孔隙結(jié)構(gòu)較差；孔喉結(jié)構(gòu)具有排驅(qū)壓力較高，中值半徑小，退汞效率相對(duì)較低的特點(diǎn)。

董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層孔隙度集中在7%～15%，平均值10.49%，按孔隙度評(píng)價(jià)為中等儲(chǔ)層；從孔隙度分布頻率圖（圖3）上看，無效孔隙或者無價(jià)值孔隙所占比例?。?.47%），有效孔隙所占比例極大（94.53%），但是優(yōu)質(zhì)孔隙所占比例極?。?.46%），這部分孔隙不但儲(chǔ)集能力強(qiáng)，而且常常具有較好的滲濾能力，是較理想

的儲(chǔ)層。對(duì)于董志區(qū)的碎屑巖儲(chǔ)層而言，油氣產(chǎn)量低的部分原因在于優(yōu)質(zhì)孔隙儲(chǔ)層太少。董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層滲透率值變化范圍較大（圖4），為0.007×10-3μm2～20×10-3μm2，平均值約1.6×10-3μm2，以低滲為主,表現(xiàn)出儲(chǔ)層裂縫不發(fā)育的特征。

3.3 膠結(jié)物和粘土礦物特征

董志區(qū)儲(chǔ)層填隙物含量較高，達(dá)到13.65%，為孔隙膠結(jié)，主要為粘土礦物、硅質(zhì)和碳酸鹽。粘土礦物主要有綠泥石、高嶺石、伊利石、伊/蒙混層等，其中綠泥石的相對(duì)含量為44.49%，高嶺石相為17.04%，伊利石為29.04%，伊蒙混層為6.46%、混層比均≤10%。由于粘土礦物含量高，在董志區(qū)注水開發(fā)過程中出現(xiàn)粘土膨脹，產(chǎn)生運(yùn)移導(dǎo)致儲(chǔ)層堵塞。

儲(chǔ)層敏感性分析表明：長(zhǎng)81儲(chǔ)層表現(xiàn)為弱-無速敏，中等-弱水敏、弱-中等鹽敏、改善-弱酸敏。其中水敏和鹽敏是董志區(qū)長(zhǎng)81儲(chǔ)層損害的主要因素，速敏為次要因素。因此壓裂和酸化可作為本研究區(qū)油氣開發(fā)生產(chǎn)的主要手段。在董志區(qū)對(duì)于堵塞油井適合疏通油層的措施，酸化和壓裂，但后期改造中應(yīng)考慮延長(zhǎng)酸化的有效時(shí)間，加強(qiáng)酸液體系的研究，防止粘土膨脹污染，并及時(shí)將酸液排除，防止二次污染形成產(chǎn)量下降。在壓裂措施中考慮縫長(zhǎng)和方向，防止與注水前緣溝通[15]。

3.4 層內(nèi)裂縫特征

董志區(qū)裂縫的成因以構(gòu)造縫為主，其次為成巖縫。由于構(gòu)造縫是構(gòu)造應(yīng)力作用的結(jié)果，其主要特點(diǎn)是一般具明顯的方向性，且成排成帶出現(xiàn)。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力分布特點(diǎn)，認(rèn)為董志區(qū)北東向的裂縫主要由構(gòu)造作用形成，而其它方向的裂縫則主要是成巖作用過程中由于不均勻的溶解作用形成的成巖縫。再根據(jù)巖心觀察發(fā)現(xiàn)得出董志區(qū)裂縫較發(fā)育，有的井段不同層位可發(fā)育多條裂縫，且裂縫發(fā)育井區(qū)單井產(chǎn)能也較高。天然裂縫及人工裂縫方向基本一致，為北東75°。

圖3 西峰油田長(zhǎng)812-2儲(chǔ)層孔隙度分布圖Fig.3 Chang 812-2 reservoir porosity distribution diagramin the Xifeng Oilfield

圖4 西峰油田長(zhǎng)812-2儲(chǔ)層滲透率分布特征圖Fig.4 Chang 812-2reservoir permeability distribution diagram in the Xifeng O ilfie ld

4 結(jié)論

（1）從沉積發(fā)育特征、沉積構(gòu)造，巖性及其組合綜合分析，西峰油田董志區(qū)主要發(fā)育辯狀河三角洲前緣沉積體系，主要微相可細(xì)分為水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、水下天然提、分流間灣等。巖性主要以細(xì)砂巖為主，砂體曾受河道水流與湖水雙重改造。

（2）儲(chǔ)層物性受沉積相變化速率快影響較大，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。粒間孔是其最主要的孔隙類型，孔隙結(jié)構(gòu)較差，為中低儲(chǔ)層物性類型，為一典型的低孔低滲儲(chǔ)集巖。

（3）董志區(qū)粘土礦物含量高，在注水開發(fā)過程中出現(xiàn)粘土膨脹，產(chǎn)生運(yùn)移導(dǎo)致儲(chǔ)層堵塞。壓裂和酸化可作為本研究區(qū)油氣開發(fā)生產(chǎn)的主要手段，但后期改造中應(yīng)考慮延長(zhǎng)酸化的有效時(shí)間，加強(qiáng)酸液體系的研究，防止粘土膨脹污染，及時(shí)將酸液排除，防止二次污染形成產(chǎn)量下降。

（4）董志區(qū)以構(gòu)造縫為主，天然裂縫及人工裂縫方向基本一致，為北東75°。建議沿主裂縫方向注水，分層注水提高垂向波及效率，周期注水促使高滲層和低滲層之間發(fā)生油水交滲流動(dòng)可以提高注入水的波及效率，超前注水、先注后采擴(kuò)大注水波及體積等方式提高產(chǎn)能。

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A Reservoir Characteristicsof the Chang 81in Dongzhi Area，Xifeng Oilfield

ZHANG Yuan1,TANG Hai1,LYU Dong-liang1,WANG Lian-guo2, NING Zhong-hong2,LIYang-jing3
（1.SouthwestUniversity of Petroleum,Chengdu,Sichuan 610500,China;2.The Second Oil Production Plant, Changqing Oilfield Branch Company,PetroChina,Qingcheng,Gansu 745100,China; 3.Geophysical Exploration Company,Chuanqing Engineer ing Company Limited,Chengdu,Sichuan 610213,China）

Logging,drilling,core data,rock cast thin are used on theanalysisof the Chang 81reservoir,sedimentary facies,petrological characteristics,reservoir properties and fracture characteristics in the Dongzhiarea,Xifeng Oilfield.Research resultsshow that the sedimentary facies changing rapidly is themain factorsaffecting the reservoir properties variation.The pore structure ispoor,so itbelongs to the low reservoir property type.And also the low quality porosity is themain factors to restrict the oil production in this area.Themacro-cracks developed wellw ith 75°NE direction,which controls the reservoir development.

Xifeng oilfield;Dongzhiarea;Chang 81reservoir;reservoir characteristic

P618.13

：A

：1672-4135（2013）04-0271-05

2013-05-08

中國石油長(zhǎng)慶油田分公司采油二廠項(xiàng)目：董志區(qū)見水規(guī)律及治理對(duì)策研究

張媛（1988-），女，西南石油大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向?yàn)橛蜌馓镩_發(fā)地質(zhì)，E-mail∶zhangyuancathy@163.com。