張 磊，龍玉梅

（中國(guó)石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北 武漢430223）

松滋油田區(qū)域構(gòu)造屬于江漢盆地江陵凹陷西南部萬(wàn)城斷裂帶，其中復(fù)I斷塊位于區(qū)域性大斷層萬(wàn)城斷層的上升盤(pán)，與下降盤(pán)的謝鳳橋斷鼻相對(duì)。其紅花套組雙高點(diǎn)背斜圈閉。2008年8月22－25日對(duì)評(píng)價(jià)井SK8－X16井油層井段進(jìn)行射孔試油，獲得日產(chǎn)油9.3方的工業(yè)油流，從而發(fā)現(xiàn)了紅花套組厚油層底水油藏，2009年上報(bào)地質(zhì)儲(chǔ)量468×104t，含油面積2.31km2。復(fù)I斷塊紅花套組油藏的發(fā)現(xiàn)，是近年來(lái)江漢油田勘探開(kāi)發(fā)的重大突破。紅花套組油藏截止2013年12月，累積產(chǎn)油16.79×104t，累積注水為10.53×104m3，綜合含水34.73%，采出程度5.4%，采油速度1.4%。

1 巖石學(xué)特征

松滋油田復(fù)Ⅰ斷塊紅花套組儲(chǔ)層主要為細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖。砂巖碎屑成分主要為石英，次為巖屑和長(zhǎng)石。成分成熟度為2.8（表1）。

表1 松滋油田紅花套組砂巖碎屑組分統(tǒng)計(jì)表

雜基主要以泥質(zhì)為主，含量為1.1%～5.1%，反應(yīng)成分成熟度較高。膠結(jié)物平均含量為11.7%，主要是方解石、鐵白云石和自生粘土等。其中 粘土礦物含量為2.12%～5.11% ，主要為伊利石（I），相對(duì)含量為90.6% ，其次為伊／蒙混層（I／S），相對(duì)含量為9.4% ，I／S混層比平均值為11.25%。研究區(qū)砂巖分選系數(shù)為1.29－1.83，分選好－中等。以線接觸方式為主。膠結(jié)類型以薄膜－孔隙型膠結(jié)為主，次為薄膜型及孔隙型。

2 成巖作用特征

通過(guò)普通薄片、鑄體薄片的鏡下觀察及掃描電鏡、陰極發(fā)光等資料的研究，確定本區(qū)紅花套組儲(chǔ)層所經(jīng)歷的成巖作用主要有壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用。其中，前三者對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性起到破壞作用，而后者為建設(shè)性成巖作用。

2.1 壓實(shí)作用

本研究區(qū)壓實(shí)作用不太強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)形式為：改變顆粒的接觸關(guān)系，多以線、點(diǎn)－線接觸為主。壓實(shí)作用對(duì)原生孔隙起著破壞作用。

2.2 膠結(jié)作用

膠結(jié)作用是另一種破壞性成巖作用，在本區(qū)十分發(fā)育，主要可分為硅質(zhì)、碳酸鹽和自生粘土膠結(jié)作用。其中，后兩種為本區(qū)主要膠結(jié)類型。硅質(zhì)膠結(jié)有次生加大和孔隙充填兩種類型。硅質(zhì)占據(jù)孔隙空間，縮小孔隙和喉道，造成儲(chǔ)層物性變差。本區(qū)碳酸鹽礦物廣泛分布，膠結(jié)作用較強(qiáng)，碎屑顆粒間多被方解石、白云石及鐵白云石緊密充填（圖1－a，b），堵塞孔隙和喉道，使研究區(qū)儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率降低。

圖1 碳酸鹽膠結(jié)掃描電鏡照片

粘土礦物膠結(jié)在本區(qū)也很普遍，主要為伊利石和伊／蒙混層。粘土礦物多以薄膜－孔隙式膠結(jié)為主，伊利石多呈孔隙襯墊或者孔隙充填式產(chǎn)出。鏡下伊利石多呈彎曲片狀、絲狀、搭橋狀（圖2－a）、伊／蒙混層多呈彎曲片狀（圖2－b），對(duì)孔隙性和滲透性的降低影響極大。絲狀、搭橋狀伊利石為中成巖A期的產(chǎn)物，少量片狀伊利石為中成巖B期的產(chǎn)物。

圖2 粘土礦物膠結(jié)掃描電鏡照片

2.3 溶蝕作用

溶蝕作用是本區(qū)形成儲(chǔ)層重要的建設(shè)性成巖作用，通過(guò)各種鏡下觀察，本區(qū)被溶蝕的物質(zhì)主要為長(zhǎng)石顆粒，還有少量巖屑顆粒和碳酸鹽膠結(jié)物（圖3－a）。長(zhǎng)石溶蝕呈殘余狀并生成部分粘土質(zhì)，形成一定數(shù)量的長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔，甚至是鑄?？祝▓D3－b）。長(zhǎng)石的溶蝕從解理面或雙晶結(jié)合面或邊緣等薄弱環(huán)節(jié)開(kāi)始的，使儲(chǔ)層次生孔隙大量形成，增強(qiáng)了儲(chǔ)層的連通性，對(duì)儲(chǔ)層物性起到了較大的改善作用。

圖3 溶蝕作用掃描電鏡照片

2.4 交代作用

通過(guò)鏡下的觀察，研究區(qū)的交代作用普遍發(fā)生。主要為碳酸鹽膠結(jié)物交代碎屑顆粒，多為方解石或（鐵）白云石沿長(zhǎng)石的節(jié)理縫和顆粒邊緣等薄弱處交代長(zhǎng)石顆粒（圖4－a，b）。

圖4 交代作用掃描電鏡照片

3 儲(chǔ)集性特征

3.1 物性特征

由孔滲數(shù)據(jù)可知，本研究區(qū)紅花套組儲(chǔ)層孔隙度為11.4%～15.9%，平均值13.2% （表2）。滲透率值為（3.7～21.3）×10－3um2，平均值為8.5××10－3um2。本區(qū)主要為低孔特低滲儲(chǔ)層。平面上SK8－X16井物性最好，滲透率的平均值為21.3×10－3um2。本研究區(qū)相關(guān)系數(shù)R2平均值為0.822 2，孔滲相關(guān)性較好。

表2 紅花套組儲(chǔ)層各井孔滲數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征

3.2.1 孔隙類型及特征

松滋油田紅花套組儲(chǔ)層的面孔率含量為1.57%～10.92%，平均值為4.04%。按產(chǎn)狀來(lái)分，主要以粒間孔隙為主，微孔次之，粒內(nèi)孔和裂縫少量。粒間孔是儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間。

3.2.1.1 粒間孔

本區(qū)粒間孔（3 825.7m）包括原生的剩余粒間孔和次生的粒間溶孔。通過(guò)鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，此類孔隙分布均勻，其孔隙大、喉道粗、連通性好，多呈三角形或不規(guī)則多邊形，孔隙邊緣整齊平直（圖5）。該類孔隙面孔率為1.53%～5.01%，平均值為3.27%，占總面孔率的80.94%。是本區(qū)主要的孔隙類型。

3.2.1.2 粒內(nèi)孔

本區(qū)粒內(nèi)孔（3 771.8m）主要為一種因顆粒內(nèi)部被部分溶蝕而形成的次生孔隙。其特點(diǎn)是孔隙分布在顆粒內(nèi)部，往往成蜂窩狀或串珠狀。研究區(qū)該類孔隙主要為長(zhǎng)石內(nèi)溶孔（圖6），少量為巖屑內(nèi)溶孔。粒內(nèi)孔面孔率為0.001%～0.16%，平均為0.08%，占總面孔率的1.98%。此類孔隙在研究區(qū)不發(fā)育，但分布較廣。

圖5 SH8－X13井，粒間孔

圖6 SK8－X16井，長(zhǎng)石內(nèi)溶孔

3.2.1.3 微孔

本研究區(qū)微孔（3 774.54m）主要指砂巖在成巖過(guò)程中形成的分布于碎屑顆粒間填隙物內(nèi)的微孔隙，孔徑一般小于10μm，孔隙形態(tài)不規(guī)則（圖7）。此類孔隙面孔率為0.44%～1.09%，平均為0.68%，占總面孔率的16.83%。此類孔隙在本區(qū)不太發(fā)育。

3.2.1.4 微裂縫

本區(qū)微裂縫（3 790.02m）極少見(jiàn)，SH8－X13井發(fā)育極少量微裂縫（圖8）。

圖7 SK8－X16井，微孔

圖8 SH－P2井，微裂縫

3.2.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)本研究區(qū)儲(chǔ)層鑄體圖像分析數(shù)據(jù)可知（表3），平均孔隙半徑為15.45～22.23um。喉道寬度平均值為4.49～10.78um。平均喉道半徑為2.24～5.39um。

根據(jù)壓汞資料統(tǒng)計(jì)表明，本研究區(qū)儲(chǔ)層平均孔喉半徑為0.34～1.06μm，平均值為0.76μm；最大孔喉半徑2.07～5.77μm，平均值為4.20μm；中值壓力為2.07～8.19MPa，平均值為5.63MPa；中值孔喉半徑為0.29～0.84μm，平均值為0.60μm；以上數(shù)據(jù)反映本區(qū)砂巖孔喉不太發(fā)育，普遍較小，且部分孔喉均勻程度變化較小。研究區(qū)紅花套組儲(chǔ)層以中－大孔，細(xì)喉為主。喉道類型以片狀和管束狀為主。

表3 研究區(qū)紅花套組儲(chǔ)層孔隙特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

4 敏感性特征

根據(jù)敏感性測(cè)試結(jié)果表明：本研究區(qū)目的層儲(chǔ)層粘土礦物含量以伊利石為主，伊蒙混層次之，存在一定的敏感性。其敏感性評(píng)價(jià)結(jié)果為：中等偏強(qiáng)水敏、弱速敏、弱堿敏、弱酸敏、弱應(yīng)力敏，臨界流速5.97m／d，臨界pH值10，臨界礦化度110 892mg／L?？紤]到各種敏感性對(duì)儲(chǔ)層的影響，在本區(qū)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中要重視解決水鎖傷害，注意酸液的配制和注入水的pH值。采取酸化措施解除泥漿對(duì)地層造成的破壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)排出，避免二次沉淀污染?？紤]到應(yīng)力敏的傷害，可在保持注水地層壓力的同時(shí)，適當(dāng)減小井底流壓（但須大于飽和壓力10.45MPa），調(diào)整壓差生產(chǎn)。

5 儲(chǔ)層傷害影響因素

儲(chǔ)層本身潛在的損害主要與其巖礦特征、儲(chǔ)集性特征，敏感性礦物等控制因素有關(guān)。根據(jù)以上對(duì)本研究區(qū)紅花套組的儲(chǔ)層微觀特征研究，儲(chǔ)集層傷害的影響因素主要為敏感性礦物的含量和產(chǎn)狀等。

1）研究區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，敏感性礦物分布廣泛，不同的注水類型和條件以及儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性，可能導(dǎo)致儲(chǔ)層的動(dòng)態(tài)變化較大。本區(qū)膠結(jié)類型以薄膜－孔隙型為主，注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，高速水流體進(jìn)入儲(chǔ)層，粘土礦物被沖散、遷移進(jìn)而堵塞孔隙和喉道，降低了儲(chǔ)層滲透率。

2）在鉆井過(guò)程中，由于井深，水平段鉆速低，浸泡時(shí)長(zhǎng)，油層污染嚴(yán)重，投產(chǎn)時(shí)需采取酸化措施解除泥漿對(duì)地層的污染，溶解地層基質(zhì)粘土礦物，提高地層的滲流能力。而儲(chǔ)層中鐵質(zhì)分布廣泛，在進(jìn)行酸化措施時(shí)，應(yīng)及時(shí)排出，避免酸液與儲(chǔ)層中的含鐵碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)生反應(yīng)形成二次沉淀污染儲(chǔ)層。

3）應(yīng)力敏中上覆壓力在30～45MPa的范圍內(nèi)，滲透率下降幅度在10%左右，整個(gè)儲(chǔ)層表現(xiàn)為弱應(yīng)力敏。而開(kāi)發(fā)中，隨著采出程度的增大，地層原始?jí)毫?huì)不斷下降，有必要注水時(shí)保持地層壓力。

6 主要認(rèn)識(shí)

1）研究區(qū)目的層儲(chǔ)層以細(xì)粒的長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，成分和結(jié)構(gòu)成熟度較高，雜基主要為泥質(zhì)。膠結(jié)物主要為方解石、鐵白云石、自生粘土。膠結(jié)類型以薄膜－孔隙式為主。粘土礦物以伊利石為主，次為伊／蒙混層。

2）研究區(qū)目的層主要成巖作用有壓實(shí)、膠結(jié)、交代和溶蝕作用，其中前三者使儲(chǔ)層的物性變差，后者使得儲(chǔ)層的物性得到了改善。本研究區(qū)成巖期次已進(jìn)入到中成巖B期。

3）研究區(qū)目的層具低孔特低滲儲(chǔ)層，非均質(zhì)性較強(qiáng)?？紫额愋桶串a(chǎn)狀分以粒間孔為主，次為微孔，粒內(nèi)孔少量?？紫督Y(jié)構(gòu)以中－大孔和細(xì)喉為主，以片狀和管束狀喉道為主，研究區(qū)內(nèi)喉道不發(fā)育。孔徑較小，喉道較細(xì)。儲(chǔ)集性的好壞受膠結(jié)物含量的影響。

4）儲(chǔ)集層傷害的影響因素主要為敏感性礦物的含量和產(chǎn)狀等。研究區(qū)目的層儲(chǔ)層敏感性主要為中等－強(qiáng)水敏、弱速敏、弱酸敏、弱堿敏、弱應(yīng)力敏。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)重視水鎖傷害，注意酸液的配制和注入水的pH值，采取酸化措施解除泥漿對(duì)地層造成的破壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)排出，避免二次沉淀污染。考慮到應(yīng)力敏的傷害，可在保持注水地層壓力的同時(shí)，適當(dāng)減小井底流壓，放大壓差生產(chǎn)。

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