靳　軍，向?qū)毩?，楊　召，李璐璐，呂道平，張　?/p>

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測(cè)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.中國(guó)石油新疆油田分公司油藏評(píng)價(jià)處，新疆克拉瑪依834000）

油氣地質(zhì)

實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)在吉木薩爾凹陷致密儲(chǔ)層研究中的應(yīng)用

靳軍1，向?qū)毩?，楊召1，李璐璐1，呂道平1，張毅2

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測(cè)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.中國(guó)石油新疆油田分公司油藏評(píng)價(jià)處，新疆克拉瑪依834000）

準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷蘆草溝組儲(chǔ)層夾于互層分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖層系中，巖性多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)，物性總體較差，以微米—納米級(jí)孔隙為主，但孔隙中普遍含油。該組上段和下段各存在1套非常規(guī)“甜點(diǎn)體”，具有典型的致密油特征，而針對(duì)常規(guī)油氣藏建立的實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)難以適應(yīng)和滿足致密油進(jìn)一步勘探開發(fā)的需求。運(yùn)用多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)、致密油巖心洗油方法探索、致密油巖心孔滲和潤(rùn)濕特性測(cè)試以及碳酸鹽類礦物染色技術(shù)等針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)，來研究烴源巖特性以及儲(chǔ)層巖性、物性和含油性等致密油的典型特征及其內(nèi)在相關(guān)性。

實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)；致密油儲(chǔ)層；蘆草溝組；二疊系；吉木薩爾凹陷；準(zhǔn)噶爾盆地

0　引言

準(zhǔn)噶爾盆地蘊(yùn)藏著十分豐富的致密油氣資源［1-3］。近年來，一些學(xué)者［3］依據(jù)優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布和致密油的形成條件與特點(diǎn)，在吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組開展了勘探，并獲得重大發(fā)現(xiàn)，從此拉開了致密油勘探開發(fā)的序幕。

在致密油儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)研究工作中，通常將孔隙度大于6%、含油飽和度大于60%且發(fā)育相對(duì)集中的一套儲(chǔ)層稱之為“甜點(diǎn)體”［3-5］。研究表明，吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)層具有以下特點(diǎn)：①源儲(chǔ)一體，頻繁互層；②發(fā)育上、下2套“甜點(diǎn)體”，且二者含油飽和度高［6-7］（圖1）；③厚度大、分布廣、資源量大；④為普遍含云質(zhì)巖類的中—低孔、低滲—特低滲致密儲(chǔ)層。目前的實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)基本上是針對(duì)常規(guī)油藏而建立的［7］，對(duì)于具有以上鮮明特點(diǎn)的非常規(guī)致密油儲(chǔ)層，已不能滿足進(jìn)一步勘探開發(fā)的需求。因此，筆者針對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)層開展了目的層段（16口探井、總厚度為504.28 m）的取心和厘米級(jí)巖心描述，以期全面準(zhǔn)確反映研究區(qū)的整體面貌。僅吉174井，就劃分厘米級(jí)薄層1 271層，完成各類實(shí)驗(yàn)4 852塊/次（圖2），可為致密油的評(píng)價(jià)和研究提供豐富的、有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)資料。

筆者根據(jù)對(duì)致密油巖心樣品進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)分析的效果，在原有的實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和完善，取得多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的創(chuàng)新與突破，形成以多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)為代表的致密油實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)。開創(chuàng)非常規(guī)致密油儲(chǔ)層的源巖特性、巖性、物性、含油性及內(nèi)在關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究，可助推準(zhǔn)噶爾盆地致密油儲(chǔ)層地質(zhì)認(rèn)識(shí)的不斷深化。

圖1　吉木薩爾凹陷吉174井二疊系蘆草溝組測(cè)井綜合柱狀圖Fig.1　Columnar section of the Permian Lucaogou Formation of Ji 174 well in Jimsar Sag

圖2　吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組構(gòu)造Fig.2　Structure map of the Permian Lucaogou Formation in Jimsar Sag

1　實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)

致密油儲(chǔ)層的實(shí)驗(yàn)分析主要集中在致密油儲(chǔ)層的巖性、物性、電性、含油性、烴源巖特性、脆性及成因等方面［3-4］，以上幾個(gè)參數(shù)的確定都可以通過現(xiàn)有的各類測(cè)井技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，并且效果較好［4］。問題的關(guān)鍵在于，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果和測(cè)井解釋結(jié)果不匹配的現(xiàn)象，從而無法對(duì)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定［4，7］。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是致密油儲(chǔ)層中的流體運(yùn)動(dòng)并不遵守達(dá)西定律［4］，用常規(guī)儲(chǔ)層的實(shí)驗(yàn)分析方法得到的某些數(shù)據(jù)不能反映致密油儲(chǔ)層的真實(shí)特征，所以在進(jìn)行致密油儲(chǔ)層的實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，必須根據(jù)致密油儲(chǔ)層的特性來選擇適合的方法。

1.1多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)

由于致密油儲(chǔ)層巖性變化頻繁，利用常規(guī)巖心實(shí)驗(yàn)方法得到的實(shí)驗(yàn)參數(shù)往往比較單一，不利于對(duì)致密油儲(chǔ)層特征的準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)。為了更全面、更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)致密油儲(chǔ)層特征，筆者開展了巖石物性、源巖特性、沉積儲(chǔ)層及采油工藝等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的45個(gè)分析項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了CT掃描、場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡、全巖礦物定量、應(yīng)力、敏感性、覆壓孔隙度、覆壓滲透率、壓汞、滲透率、氦孔隙度及核磁等多項(xiàng)多參數(shù)聯(lián)測(cè)分析流程；同時(shí)，對(duì)致密油樣品采用優(yōu)化的多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)，最多時(shí)可實(shí)現(xiàn)1塊樣品12個(gè)參數(shù)的配套聯(lián)測(cè)實(shí)驗(yàn)，形成了多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)致密油實(shí)驗(yàn)技術(shù)。多參數(shù)配套聯(lián)測(cè)實(shí)驗(yàn)參數(shù)為致密油的進(jìn)一步研究提供了豐富的、有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)資料。

為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能真實(shí)反映致密油儲(chǔ)層的巖性、物性及含油性等巖石物理參數(shù)，在巖心掃描→取樣→實(shí)驗(yàn)分析的過程中，采用樣品聯(lián)測(cè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，使得各參數(shù)間具有可對(duì)比性，且可互相印證。

1.2巖心洗油方法

如果巖石孔隙的喉道中含有原油，則會(huì)導(dǎo)致對(duì)巖樣的孔隙度和滲透率等參數(shù)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到儲(chǔ)層巖石物性分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。洗油工作是巖心處理前的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，巖心洗油質(zhì)量的高低、洗油速度的快慢將直接影響到后續(xù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作。依據(jù)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求［8］，洗油溶劑中系列熒光對(duì)比在3級(jí)以下，即可認(rèn)為洗油效果較好。

常規(guī)洗油方法是使用甲苯作為抽水溶劑、酒精-苯作為洗油溶劑，采用溶劑抽提法進(jìn)行洗油。由于致密油巖心較致密，將常規(guī)巖心洗油方法應(yīng)用于致密油巖心時(shí)，洗油效果較差，而且洗油周期較長(zhǎng)（一般長(zhǎng)達(dá)50～60 d）［9-10］。為了解決這個(gè)問題，必須尋找更適合的抽水溶劑和洗油溶劑以及洗油方法。筆者利用確定的10幾種洗油溶劑，進(jìn)行洗油溶劑與致密油原油互溶和洗油溶劑與致密油儲(chǔ)層巖心砂浸泡實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)苯、甲苯、二甲苯、酒精+苯（1∶4）、石油醚、正庚烷、氯仿、四氯化碳、酒精+苯+氯仿（1∶4∶5）、酒精+苯+氯仿（1∶2∶2）、丙酮+苯+氯仿（1∶4∶5）及丙酮+苯+氯仿（1∶2∶2）等多種不同的抽水溶劑、洗油溶劑及洗油方法進(jìn)行對(duì)比篩選，發(fā)現(xiàn)既有前期洗油效果不佳而最終洗油效果較好的情況，也存在前期洗油效果很好但后期洗油效果卻不理想的現(xiàn)象?？紤]到時(shí)效性、洗油效果以及巖心潤(rùn)濕性等因素，最終篩選出二甲苯作為抽水溶劑，酒精+苯+氯仿（1∶2∶2）混合溶劑作為洗油溶劑，加壓飽和溶劑法作為致密油巖心洗油方法，結(jié)果洗油周期縮短為25～30 d，且洗油徹底，效果較好。

1.3巖心孔隙度和滲透率的測(cè)試方法

由于致密油儲(chǔ)層中的流體運(yùn)動(dòng)與常規(guī)儲(chǔ)層差異較大，且不符合達(dá)西定律，常規(guī)儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率的測(cè)試方法已不能反映致密油儲(chǔ)層的真實(shí)物性特征，因此國(guó)外常采用各種掃描電鏡成像技術(shù)［聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）、高分辨率場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、寬離子束掃描電子顯微鏡（BIB-SEM）、原子力顯微鏡（AFM））、Nano-CT、能譜儀（EDS）、高壓壓汞（MICP）、低壓N2和CO2吸附實(shí)驗(yàn)、核磁共振光譜（NMR）及小角散射（SAS）等］來表征致密油儲(chǔ)層物性［8，11］。然而以上各種技術(shù)都有各自的適用范圍，對(duì)致密油儲(chǔ)層物性的表征有時(shí)需要聯(lián)合多種方法同時(shí)進(jìn)行。針對(duì)致密油儲(chǔ)層的這一特點(diǎn)，筆者在蘆草溝組致密油儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的測(cè)定中，開展了常規(guī)氦孔隙度法、傳統(tǒng)煤油孔隙度法、CMS300孔隙度法、加壓飽和水法及核磁共振法等多個(gè)測(cè)量方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)采用核磁共振法與氦孔隙度法相結(jié)合的測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定性好且準(zhǔn)確性高，可作為測(cè)量致密油巖心孔隙度的新方法。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)致密油巖心滲透率的準(zhǔn)確測(cè)定，開展了常規(guī)穩(wěn)態(tài)測(cè)試法、穩(wěn)態(tài)毛細(xì)管平衡法、非穩(wěn)態(tài)CMS300法、優(yōu)化法及穩(wěn)態(tài)回歸法等多種方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最終確定使用較高壓力梯度下的穩(wěn)態(tài)回歸法測(cè)定超低滲致密油巖心滲透率的效果較好［12］。

1.4壓汞毛管壓力測(cè)試方法

常規(guī)儲(chǔ)層的實(shí)驗(yàn)中一般采用壓汞法測(cè)試毛管壓力，當(dāng)油藏進(jìn)汞壓力為20 MPa時(shí)，進(jìn)汞飽和度可達(dá)85%以上，基本可實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)的描述和表征。由于致密油巖心具有小孔、細(xì)喉和細(xì)孔、微喉的特點(diǎn)，當(dāng)油藏進(jìn)汞壓力為20 MPa時(shí)，進(jìn)汞飽和度僅低至25%左右，所以常規(guī)的測(cè)試條件不能滿足致密油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的分析。進(jìn)一步拓展測(cè)試條件發(fā)現(xiàn)，對(duì)致密油儲(chǔ)層，只有將油藏進(jìn)貢壓力提高至160 MPa，進(jìn)汞飽和度才能達(dá)到85%以上，并可以很好地將細(xì)微孔喉類型體現(xiàn)出來。由此表明，致密油儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜，納米孔喉道、微米孔喉道及納米+微米孔喉道等類型均有出現(xiàn)，局部復(fù)模態(tài)喉道特征明顯［13］。

1.5巖心潤(rùn)濕特性測(cè)試方法

常規(guī)自吸法對(duì)于致密油巖心潤(rùn)濕性的測(cè)定具有一定局限性，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：一是自吸油排水中，排出的水吸附在巖心上，無法有效采集；二是驅(qū)替壓力高，巖心可能被壓斷或壓碎［13］。通過對(duì)致密油巖心開展?jié)櫇窠佑|實(shí)驗(yàn)和滲析測(cè)試實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這2個(gè)實(shí)驗(yàn)方法潤(rùn)濕特性明顯，效果較好。致密油巖心滲吸實(shí)驗(yàn)自吸油排氣實(shí)驗(yàn)中，巖心含油飽和度為40.3%～51.2%；自吸水排氣實(shí)驗(yàn)中，巖心含水飽和度為4.55%～6.30%，由此評(píng)價(jià)出致密油儲(chǔ)層為親油潤(rùn)濕特性，而致密油巖心的親水特性表現(xiàn)為粉細(xì)砂巖＞泥巖＞白云巖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，滲吸法可以作為評(píng)價(jià)致密油儲(chǔ)層潤(rùn)濕特性的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)：致密油巖心自吸水排氣過程中，含水飽和度與滲透率沒有相關(guān)性，與孔隙度有一定相關(guān)性；滲吸過程中，毛管壓力起支配作用，孔喉越細(xì)小，毛管壓力滲吸作用則越強(qiáng)。

1.6碳酸鹽類礦物染色技術(shù)

吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)層巖石類型多樣，儲(chǔ)層巖心中白云巖不純，混有含量不等的灰質(zhì)成分，使得儲(chǔ)層巖性的識(shí)別僅用測(cè)井資料的解釋以及巖心樣品的宏觀分析都不能準(zhǔn)確確定［14］。此外，由于儲(chǔ)層巖石含油，使得微觀分析中使用的染色方法難以使巖石著色，也無法準(zhǔn)確確定巖性。針對(duì)這一難題，筆者對(duì)染色劑的配方進(jìn)行了研究。

目前實(shí)驗(yàn)中常用茜素紅-S溶液與鐵氰化鉀溶液的混合液進(jìn)行染色，來區(qū)分碳酸鹽巖中的碳酸鹽類礦物。但是對(duì)于含油巖石，特別是含油致密儲(chǔ)層中的碳酸鹽類礦物，常規(guī)染色技術(shù)存在不易染色和染色效果差等問題。筆者通過改進(jìn)染色方法，研發(fā)出“致密油儲(chǔ)層中碳酸鹽類礦物染色技術(shù)”的專利技術(shù)，成功解決了含油致密儲(chǔ)層巖石樣品中碳酸鹽類礦物成分鑒別時(shí)不易染色以及蘆草溝組致密油儲(chǔ)層準(zhǔn)確確定巖性的問題。

1.7壓鑄工藝改進(jìn)和場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡技術(shù)

吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油儲(chǔ)層的孔隙類型較多，大小不等，既有毫米級(jí)和微米級(jí)孔隙，又有一定量的納米級(jí)孔隙，所以常規(guī)鑄體分析技術(shù)不能完全反映致密油儲(chǔ)層的孔隙類型和大小。為了在鑄體薄片下能夠觀察到更多的孔隙，提高致密油巖心的壓鑄質(zhì)量，使致密油巖心的微孔隙中可以鑄上鑄體，筆者在確保試驗(yàn)安全的基礎(chǔ)上，將壓鑄壓力從常規(guī)的4～6 MPa提高至8～9 MPa，并減少壓鑄缸中的樣品數(shù)量，增加樣品厚度，提高真空度，由此大幅度提高了致密油巖心的壓鑄質(zhì)量，且微米級(jí)孔隙在鑄體薄片中也能夠充分地顯示出來。對(duì)于鑄體薄片分析中無法測(cè)試出的納米級(jí)孔隙，實(shí)驗(yàn)中使用場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡，可直觀地觀察納米級(jí)孔喉特征及孔隙中殘余油膜特征，有效地刻畫和識(shí)別了致密油孔隙形態(tài)和孔隙類型等物性特征［14-15］。

2　致密油儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

利用致密油實(shí)驗(yàn)分析技術(shù)的創(chuàng)新和突破，對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油開展了以烴源巖特性、巖性、物性及含油性為重點(diǎn)的綜合實(shí)驗(yàn)研究。

2.1烴源巖特性

蘆草溝組是否發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，取決于有機(jī)質(zhì)豐度的高低。有機(jī)質(zhì)豐度通常以總有機(jī)碳（TOC）含量、熱解生烴潛量（S1+S2）、氯仿瀝青“A”這3個(gè)參數(shù)來進(jìn)行評(píng)價(jià)［16-17］。若TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%，（S1+ S2）大于6.0 mg/g，氯仿瀝青“A”的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.1%，則可評(píng)價(jià)為優(yōu)質(zhì)烴源巖。研究表明，吉木薩爾凹陷蘆草溝組烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性，且有機(jī)質(zhì)豐度值的變化范圍很寬。通過對(duì)該凹陷16口井中選取的502塊樣品進(jìn)行分析的結(jié)果表明，蘆草溝組烴源巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%的樣品占78%，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為3.24%，（S1+S2）大于6.0 mg/g的樣品占55%。進(jìn)一步細(xì)分巖性可發(fā)現(xiàn)：蘆草溝組暗色泥巖層發(fā)育，泥巖類有機(jī)質(zhì)豐度最高，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可達(dá)15.51%，平均為3.83%，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%的樣品占86%，（S1+ S2）大于6.0 mg/g的樣品數(shù)占66%，（S1+S2）最高可達(dá)176.65 mg/g，平均為17.95 mg/g，氯仿瀝青“A”的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為0.273 8%，有機(jī)質(zhì)豐度較高，評(píng)價(jià)為好的烴源巖；白云巖類和灰?guī)r類烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度要低于泥巖類，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為2.64%，（S1+S2）平均為11.70 mg/g，總體屬于較好—中等的烴源巖；粉細(xì)砂巖類有機(jī)質(zhì)豐度低，（S1+S2）平均為1.33 mg/g，主要為非烴源巖—差烴源巖，其中泥質(zhì)粉砂巖類有機(jī)質(zhì)豐度略偏高，可達(dá)到中等烴源巖標(biāo)準(zhǔn)［18］。總體來看，蘆草溝組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，母質(zhì)類型偏好，達(dá)到成熟演化階段，具有較強(qiáng)的生烴潛力。根據(jù)源巖豐度指標(biāo)及生物標(biāo)志物特征，“甜點(diǎn)體”油氣主要來源于其內(nèi)部的薄互層源巖，具有明顯的源儲(chǔ)一體特征，按我國(guó)陸相烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于好—較好的烴源巖（表1～2）。

表1　二疊系蘆草溝組致密油儲(chǔ)層有機(jī)碳含量Table1　TOC content of tight oil reservoir of Permian Lucaogou Formation %

表2　二疊系蘆草溝組致密油儲(chǔ)層熱解生烴含量Table2　Pyrolysis hydrocarbon content of tight oil reservoir of Permian Lucaogou Formation mg/g

2.2儲(chǔ)層巖性

通過鏡下薄片鑒定、X射線全巖分析及全巖氧化物實(shí)驗(yàn)聯(lián)測(cè)等方法，結(jié)合巖心觀察和巖礦分析資料，確定蘆草溝組致密油儲(chǔ)層總體為一套咸化湖相細(xì)粒沉積地層［19］。其巖性可分為泥巖類、白云巖類、粉細(xì)砂巖類、灰?guī)r類及薄層沉凝灰?guī)r類（圖版Ⅰ、表3）。蘆草溝組儲(chǔ)層巖性致密、粒級(jí)細(xì)、縱向變化快、厚度薄，礦物成分多樣，成分成熟度低，多為碎屑沉積和化學(xué)沉積的過渡性巖類，且具有巖石類型多、組成巖石的礦物種類多及碳酸鹽巖與碎屑巖的過渡類巖性多的三多特點(diǎn)。由于蘆草溝組儲(chǔ)層巖性復(fù)雜且變化頻繁，在成巖演化過程中，巖石具有不均勻的硅化、方解石化、云化、沸石化、黃鐵礦化及鈉長(zhǎng)石化等，使得巖石類型多樣。

表3　吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)層巖性Table3　Lithologic classification of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

2.3儲(chǔ)層物性

由于二疊系致密油儲(chǔ)層巖石致密，巖性變化頻繁，儲(chǔ)層中流體的運(yùn)動(dòng)不符合達(dá)西定律，常規(guī)儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率的測(cè)定方法已不能反應(yīng)致密油儲(chǔ)層的真實(shí)物性特征。為了保證測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性［12］，筆者主要采用核磁共振法與氦孔隙度法相結(jié)合來測(cè)量致密油巖心的孔隙度，同時(shí)使用較高壓力梯度下的穩(wěn)態(tài)回歸法測(cè)定超低滲致密油巖心的滲透率，效果較好。

由于儲(chǔ)層埋藏較深，在地下承受了巨大的地層壓力，所以經(jīng)鉆探取出地表后，巖石總體積會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致孔隙度也發(fā)生了相應(yīng)的變化。鑒于巖石骨架的可壓縮性小，可通過圍壓釋放來擴(kuò)大巖石孔隙。由此可見，給巖石增加圍壓，即可以模擬地下覆壓條件下儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率的變化，此時(shí)測(cè)得的孔隙度和滲透率分別稱之為覆壓孔隙度和覆壓滲透率。利用覆壓孔隙度和覆壓滲透率可分析和判斷儲(chǔ)層巖石物性隨壓力的變化規(guī)律［8］。對(duì)巖石實(shí)測(cè)覆壓孔隙度和覆壓滲透率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后得出，蘆草溝組致密油儲(chǔ)層覆壓孔隙度為6%～16%，平均為8.75%。覆壓滲透率為0.01～52.6 mD，平均為0.05 mD，孔-滲相關(guān)性較差，具有典型的中—低孔、低滲—特低滲致密油儲(chǔ)層特征（圖3）。蘆草溝組致密油上“甜點(diǎn)體”巖性以云質(zhì)巖為主，儲(chǔ)集空間類型以溶蝕孔和晶間孔為主，下“甜點(diǎn)體”巖性以粉砂巖為主，儲(chǔ)集空間類型以剩余粒間孔和溶蝕孔為主，并發(fā)育少量裂縫，下“甜點(diǎn)體”物性略好于上“甜點(diǎn)體”。

圖3　吉木薩爾凹陷蘆草溝組巖心含油級(jí)別與孔隙度和滲透率的關(guān)系Fig.3　Relations of core oiliness with porosity and permeability of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

2.4儲(chǔ)層含油性

蘆草溝組儲(chǔ)層總體上含油性較好。從吉174井封蠟與非封蠟2種柱塞樣品飽和度對(duì)比分析結(jié)果可看出，含油飽和度主要為70%～95%，普遍具有高含油飽和度的特征（表4）。上“甜點(diǎn)體”儲(chǔ)層中顆粒云巖、泥晶、粉晶云巖及云屑粉細(xì)砂巖等含云質(zhì)巖類儲(chǔ)層含油性較好，錄井描述和鏡下巖心觀察多為油斑級(jí)，而油浸級(jí)巖心多分布于下“甜點(diǎn)體”儲(chǔ)層的粉細(xì)砂巖和含云質(zhì)巖類中?？傮w來看：下“甜點(diǎn)體”的含油性要好于上“甜點(diǎn)體”；儲(chǔ)層的物性越好，含油級(jí)別越高（圖版Ⅱ）。

表4　封蠟與非封蠟柱塞樣品飽和度對(duì)比Table4　Comparison of saturation between sealing wax and non-sealing wax samples

3　結(jié)論

（1）二疊系蘆草溝組為一套有機(jī)質(zhì)豐度高、母質(zhì)類型好且處于成熟階段的湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖。其中泥巖類為好的烴源巖，具有很強(qiáng)的生烴潛力，為蘆草溝組致密油的主力烴源巖；白云巖類為較好—中等烴源巖，具有較強(qiáng)的生烴能力，對(duì)該組致密油有一定貢獻(xiàn)。

（2）蘆草溝組巖性可細(xì)分為五大類和11種小類，巖石致密、粒級(jí)細(xì)、縱向變化塊、厚度薄，具有巖石類型多、組成巖石的礦物種類多及過渡類巖性多的三多特點(diǎn)。“甜點(diǎn)體”儲(chǔ)層優(yōu)勢(shì)巖性為云屑粉細(xì)砂巖、顆粒云巖、粉細(xì)砂巖及泥晶粉晶云巖。

（3）吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組儲(chǔ)層物性具有中—低孔、低滲—特低滲特征。儲(chǔ)層孔隙類型以剩余粒間孔、溶蝕孔及晶間孔為主，下“甜點(diǎn)體”垂直及網(wǎng)狀裂縫較發(fā)育，縱向上“下甜點(diǎn)體”孔隙發(fā)育程度要好于上“甜點(diǎn)體”。

（4）吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能和含油性受巖性和物性控制，普遍具有高含油飽和度的特征?？傮w來看儲(chǔ)層的下“甜點(diǎn)體”儲(chǔ)集性能和含油性要好于上“甜點(diǎn)體”，非“甜點(diǎn)”的泥巖類也普遍具熒光顯示，且納米級(jí)孔隙中證實(shí)有吸附油的存在。儲(chǔ)層的物性越好，含油級(jí)別越高。

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圖版Ⅰ

圖版Ⅱ

（本文編輯：郭言青）

Application of experimental analysis technology to research of tight reservoir in Jimsar Sag

JIN Jun1，XIANG Baoli1，YANG Zhao1，LI Lulu1，LU Daoping1，ZHANG Yi2
（1.Research Institute of Experiment and Detection，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China；2.Department of Reservoir Evaluation，PetroChina Xinjiang Oilfield Company，Karamay 834000，Xinjiang，China）

The reservoirs of Lucaogou Formation in Jimsar Sag of Junggar Basin distributed alternately in high quality source rock layer series.There are two sets of unconventional reservoirs in the upper and lower segments and show typical tight oil characteristics of various lithologies，strong heterogeneity and micron-nanometer pore with oil.The original experimental analysis technology for conventional reservoirs is not satisfied for the need of further exploration and development of tight oil.Based on targeted experimental analysis technology，such as coordinated measurement of multi-parameter，exploration of wash oil，measurement of porosity-permeability and wettability of tight oil core and staining technique of carbonate minerals，this paper studied the typical tight oil characteristics of lithologies，physical properties，oiliness and their inherent correlation.The new achievements not only provide aboundant experimental materials to deepen geological understanding for the tight oil of Lucaogou Formation in the Jimsar Sag，but also effectively promote the exploration and development in this area.

experimental analysis technology；tight reservoirs；Lucaogou Formation；Permian；Jimsar Sag；Junggar Basin

P618.13

A

1673-8926（2015）03-0018-08

2014-12-04；

2015-03-26

中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大科技專項(xiàng)“二疊系致密油形成機(jī)理與勘探技術(shù)研究”（編號(hào)：2012E-34-02）資助

靳軍（1970-），男，博士，高級(jí)工程師，主要從事石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)研究與科研管理方面的工作。地址：（834000）新疆克拉瑪依市友誼路100號(hào)中國(guó)石油新疆油田分公司實(shí)驗(yàn)檢測(cè)研究院。E-mail：jinjun@petrochina.com.cn。