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        新場地區(qū)須四段儲層特征及評價

        2013-04-12 01:49:12張勇
        關(guān)鍵詞:儲層特征

        張勇

        【摘 要】上三疊統(tǒng)須家河組四段是新場地區(qū)重要的含油氣層段,根據(jù)巖心分析、巖石薄片、壓汞、油氣測試和化驗等資料,對新場地區(qū)須四段砂巖儲層特征進行了詳細的研究。

        【關(guān)鍵詞】新場地區(qū);須四段;儲層特征;儲層評價

        上三疊統(tǒng)須家河組四段是新場地區(qū)重要的含油氣層段,經(jīng)過前人艱苦努力的工作,該區(qū)須四段特別是須四上、下亞段油氣勘探取得了很大的進展,2010年8月須四段提交天然氣探明儲量450.47×108m3,隨著西南油氣分公司勘探開發(fā)速度的加快,研究區(qū)已被確定為增儲上產(chǎn)的最要區(qū)塊。截止到目前為止該區(qū)鉆至、鉆穿須四氣藏的井共有47口,其中14口井測試獲工業(yè)氣流,獲產(chǎn)井均以低產(chǎn)井為主,這主要與須四段砂巖儲層物性差,非均質(zhì)性強有關(guān),因此儲層研究已成為該區(qū)油氣勘探的核心問題之一。根據(jù)巖心分析、巖石薄片、壓汞、油氣測試和化驗等資料,文章對研究區(qū)須四段砂巖儲層特征進行了詳細研究,并分亞段對儲層進行了分類評價,弄清了相對優(yōu)質(zhì)儲層分布特征及控制因素,為研究區(qū)下一步的油氣勘探奠定了基礎(chǔ)。

        1.儲層特征

        1.1儲層巖石學(xué)特征

        研究區(qū)須四段砂巖儲層巖性以巖屑砂巖為主(占36.69%),巖屑石英砂巖、鈣屑砂巖次之(分別占30.73%、26.07%),少量石英砂巖、長石砂巖。但須四各個亞段砂巖巖性又有差別,上亞段以巖屑砂巖和巖屑石英砂巖砂巖為主;中亞段以鈣屑砂巖為主,巖屑砂巖次之;下亞段以巖屑石英砂巖和巖屑砂巖為主。

        從碎屑組分來看,研究區(qū)須四段砂巖石英含量低(平均含量55.96%),長石含量極低(平均含量0.72%),巖屑含量高(平均含量43.32%),成分成熟度低。但須四各個亞段情況又不相同,下亞段砂巖石英含量最高(平均含量67.8%),巖屑含量最低(平均含量31.61%),成分成熟度相對最高;上亞段次之,中亞段巖屑含量高(平均含量79.58%),幾乎是上、下亞段的2.5倍,成分成熟度極低。

        須四段砂巖儲層巖屑以沉積巖巖屑為主,少量變質(zhì)巖巖屑,極少量巖漿巖巖屑;填隙物主要都以膠結(jié)物為主,平均含量8%左右,雜基含量相對較少,平均2%左右。其中上、下亞段雜基含量相對較高(平均含量2.67%和3.33%),膠結(jié)物主要為方解石,少量硅質(zhì);而中亞段雜基含量低(平均含量0.84%),但方解石含量高達6.8%。

        1.2巖石結(jié)構(gòu)特征

        研究區(qū)須四段砂巖結(jié)構(gòu)成熟度中等,砂巖主要以中粒為主,細粒、中細粒次之,少量中粗粒、粗粒等;顆粒分選以好為主,中等分選次之;顆粒磨圓度中等-較差,以次棱角狀為主;膠結(jié)類型以孔隙式為主,孔隙-壓結(jié)式和壓結(jié)式次之,少量壓結(jié)-孔隙式等;但須四各個亞段相比較而言,上、下亞段砂巖結(jié)構(gòu)特征相似,而中亞段與上、下亞段砂巖結(jié)構(gòu)特征稍有不同。中亞段粗粒砂巖所占比例明顯增多,且分選以中等為主,分選明顯變差,但磨圓度變好,壓結(jié)式膠結(jié)類型也明顯變多,顯示中亞段結(jié)構(gòu)成熟度稍差。此外須四下亞段孔隙式膠結(jié)類型所占比例最大,壓結(jié)式膠結(jié)類型所占比例最小,這也反映了下亞段礫巖對膠結(jié)作用的抑制作用。

        1.3儲層物性特征

        根據(jù)研究區(qū)須四段1617塊巖心物性分析資料可知,須四段儲層屬于低孔低滲-特低孔特低滲極度致密儲層,孔隙度平均值6.21%,中值6.65%,主要分布在6-9%之間;滲透率平均值0.2×10-3μm2,中值0.085×10-3μm2,主要分布在0.08-0.16×10-3μm2之間。其中上亞段儲層物性整體比下亞段好,上亞段孔隙度平均值6.49%,中值6.85%,滲透率平均值0.19×10-3μm2,中值0.085×10-3μm2;下亞段孔隙度平均值5.2%,中值5.47%,滲透率平均值0.25×10-3μm2,中值0.092×10-3μm2。

        1.4孔隙結(jié)構(gòu)特征

        新場地區(qū)須四段砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)整體較差,樣品排驅(qū)壓力和中值壓力值較高,最大孔喉半徑和喉道中值半徑普遍小于1μm,表明儲層喉道屬微喉;樣品孔隙均值系數(shù)值較大,亦表明儲層孔喉半徑??;樣品分選系數(shù)值較大,歪度值較小,偏細歪度,表明孔喉分選較差,且以微孔喉為主,但總的來說須四下亞段孔隙結(jié)構(gòu)要稍優(yōu)于上亞段。

        2.儲層評價

        2.1儲集下限

        有效儲集層物性下限研究是儲層分類與評價的基礎(chǔ),求取儲集層物性下限值的方法很多,如測試法、經(jīng)驗統(tǒng)計法、含油產(chǎn)狀法、最小流動孔喉半徑法、鉆井液侵入法等,但這些方法均有一定的局限性和適用范圍。針對研究區(qū)須四段儲層巖心物性分析資料和壓汞資料較多,本次采用經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法分別求取須四上、下亞段儲層物性下限值。

        2.1.1須四上亞段

        (1)經(jīng)驗統(tǒng)計法。

        本次利用新場地區(qū)須四上、下亞段常規(guī)物性分析資料,分別編制須四上、下亞段孔隙度、滲透率頻率分布、累積頻率以及累積能力丟失曲線,來確定儲層物性下限值。從須四上亞段儲層孔隙度、滲透率累計能力丟失曲線來看:當滲透率為0.045×10-3μm2,儲層累積產(chǎn)氣能力丟失5.6%,樣品丟失率為28.6%。根據(jù)孔滲關(guān)系可知孔隙度下限值為6.34%,相應(yīng)儲氣能力丟失19.3%,孔隙度樣品丟失率29.9%,可見在產(chǎn)氣能力丟失不高的情況下,儲氣能力丟失也不多,因此可取孔隙度6.34%、滲透率0.045×10-3μm2作為新場地區(qū)須四上亞段有效儲層物性下限值。

        (2)最小流動孔喉半徑法。

        最小流動孔喉半徑即既能儲集油氣又能使油氣滲流的最小孔隙通道,確定了儲層的最小流動孔喉半徑后,就可根據(jù)孔喉半徑與常規(guī)物性參數(shù)的關(guān)系確定儲層的物性下限。通過新場地區(qū)須四上亞段毛管壓力資料求出平均毛管壓力曲線,再計算不同吼道半徑區(qū)間的儲層滲透能力及累計滲透能力,當累積滲透率貢獻值達到99.99%以上,所對應(yīng)的孔喉半徑即為最小流動孔喉半徑,通過計算最小流動孔喉半徑約為0.035μm。由滲透率與中值半徑關(guān)系可知滲透率下限值為0.072×10-3μm2,綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法所求滲透率下限,取滲透率下限值為0.05×10-3μm2。

        綜上所述,最終確定新場地區(qū)須四上亞段儲層儲集下限為:孔隙度≥6%,滲透率≥0.05×10-3μm2。

        2.1.2須四下亞段

        須四下亞段分孔隙型和微裂縫-孔隙型兩類儲層,分別對這兩類儲層確定儲集下限。根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計法可知,孔隙度2.97%和6.79%、滲透率0.05×10-3μm2可作為新場地區(qū)須四下亞段兩類儲層的有效儲層物性下限值。

        根據(jù)最小流動孔喉半徑法計算最小流動孔喉半徑約為0.038μm,由滲透率與中值半徑關(guān)系可知滲透率下限值為0.045×10-3μm2,綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法所求滲透率下限,取滲透率下限值為0.05×10-3μm2。

        綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法計算結(jié)果,最終確定新場地區(qū)須四下亞段儲層儲集下限為:

        孔隙型:孔隙度≥6.5%,滲透率≥0.05×10-3μm2;

        裂縫-孔隙型:孔隙度≥3%,滲透率≥0.05×10-3μm2。

        2.2儲層分類

        通過分析研究區(qū)儲層物性與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系可知,儲層物性與排驅(qū)壓力和分選系數(shù)的關(guān)系較好,根據(jù)孔隙度與滲透率、滲透率與中值半徑、孔隙度與排驅(qū)壓力、孔隙度與分選系數(shù)的關(guān)系圖,最終結(jié)合儲層物性參數(shù)和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)將須四上、下亞段儲層各分為四類。

        3.結(jié)論

        (1)研究區(qū)須四段砂巖儲層以巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主,成分成熟度較低-中等,結(jié)構(gòu)成熟度中等;儲層物性差,屬低孔低滲-特低孔特低滲極度致密儲層;儲層孔隙結(jié)構(gòu)差,儲層類型主要為孔隙型和微裂縫-孔隙型。

        (2)根據(jù)研究區(qū)實際情況,選用經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法分別求取須四上、亞段孔隙型和微裂縫-孔隙型儲層儲集下限,其中上亞段孔隙型儲層儲集下限為:孔隙度6%,滲透率0.05×10-3μm2;下亞段孔隙型儲層儲集下限為:孔隙型6.5%,滲透率0.05×10-3μm2;下亞段微裂縫-孔隙型儲層儲集下限為:孔隙度3%,滲透率0.05×10-3μm2。

        (3)根據(jù)砂巖儲層物性和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)將研究區(qū)須四上、下亞段砂巖分別評價為4類儲層,其中Ⅰ、Ⅱ類儲層為相對優(yōu)質(zhì)儲層,是增儲上產(chǎn)的首選儲層。

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