郭 強(qiáng)
(陜西延長石油<集團(tuán)>有限責(zé)任公司研究院,陜西西安710075)
志丹地區(qū)長2—長3儲層物性研究
郭強(qiáng)*
(陜西延長石油<集團(tuán)>有限責(zé)任公司研究院,陜西西安710075)
為了研究志丹地區(qū)長2—長3砂巖的儲層物性及成巖作用之間的關(guān)系,采用普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡、X射線衍射等多種測試手段進(jìn)行分析。研究表明:研究區(qū)延長組砂巖主要為長石砂巖,其次為巖屑長石砂巖,礦物成熟度低,結(jié)構(gòu)成熟度高。長2儲層的孔隙度平均值為16.9%。長3儲層的孔隙度平均值為13.2%。長2、長3儲層為低孔、低滲面,砂巖中的黑云母含量、碳酸鹽含量、填隙物含量及砂巖粒度與孔滲的變化關(guān)系比較明顯。
巖石學(xué)特征;物性特征;長2—長3儲層;志丹地區(qū)
志丹探區(qū)地理上位于陜西省志丹縣境內(nèi),橫跨紙坊、義正、吳堡、旦八、金鼎等5個鄉(xiāng)鎮(zhèn),勘探面積約1200km2。構(gòu)造上位于伊陜斜坡中部,區(qū)域構(gòu)造為一平緩的西傾單斜,局部具有差異壓實形成的鼻狀隆起[1-3]。長2—長3儲層為研究區(qū)主要產(chǎn)油層段,屬于三角洲前緣亞相沉積,沉積微相可分為水下分流河道、河口壩、分流間灣和遠(yuǎn)砂壩等類型。
志丹地區(qū)長2、長3儲層以灰色細(xì)粒長石砂巖為主,其次為粉—細(xì)粒長石砂巖及中—細(xì)粒長石砂巖[4]。它們具有共同的巖石學(xué)特征,即礦物成熟度低,結(jié)構(gòu)成熟度高,成巖作用強(qiáng)烈,為低滲透致密砂巖儲層。砂巖顆粒分選好,粒級比較均一,以細(xì)粒為主,主要粒級占70%~80%,平均粒徑0.1~0.25mm者居多。圓度為次棱狀。顆粒排列具定向性,云母及炭質(zhì)沿層面富集,雜基含量小于1%,反映了砂巖沉積時低能穩(wěn)定的沉積環(huán)境[5-6]。
長2、長3砂巖中的自生礦物產(chǎn)狀相同。綠泥石為孔隙襯邊產(chǎn)狀;方解石和鐵白云石為孔隙充填產(chǎn)狀,在砂巖中呈斑狀分布;高嶺石及水云母呈不規(guī)則的微晶集合體充填在孔隙中,硅質(zhì)及長石質(zhì)以加大邊產(chǎn)狀為主[7]。
3.1孔隙度
據(jù)志丹探區(qū)20余口井741個樣品的巖芯分析資料統(tǒng)計,長2儲層的孔隙度最大值為22.2%,最小值為7%,平均值為16.9%。從孔隙度頻率分布直方圖(圖1)看出,長2孔隙度近似正態(tài)分布,集中分布在14%~21%之間,孔隙度大于14%的樣品占總數(shù)的88%。
另據(jù)本區(qū)3口井60個樣品的統(tǒng)計,長3儲層的孔隙度最大值為17.9%,最小值為7.1%,平均值為13.2%。從長3孔隙度頻率分布(圖2)看出,其頻率分布比較零散,比較集中地分布在12%~15%之間,孔隙度大于12%的樣品占總數(shù)的77.5%。
圖1 志丹探區(qū)長2孔隙度直方圖
3.2滲透率
圖2 志丹探區(qū)長3孔隙度直方圖
根據(jù)與孔隙度分析對應(yīng)的741個樣品的滲透率分析結(jié)果統(tǒng)計,長2儲層的滲透率最大值為40.1×10-3μm2,最小值0.1×10-3μm2,平均值為5.3×10-3μm2。從滲透率頻率分布直方圖(圖3)看出,長2滲透率分布的眾數(shù)值為負(fù)偏態(tài),集中分布在(0.5~6)×10-3μm2之間,占樣品總數(shù)的62.5%,(6~50)×10-3μm2的樣品約占樣品總數(shù)的30%。
圖3 志丹探區(qū)長2滲透率直方圖
長3儲層60個樣品分析滲透率的統(tǒng)計結(jié)果為:滲透率最大值0.82×10-3μm2,最小值為0.03×10-3μm2,平均值為0.4×10-3μm2。從滲透率頻率分布直方圖(圖4)可以看出,長3儲層滲透率雖然很低,但分布仍很散,相對集中的有兩個區(qū)間,即(0.1~0.3)×10-3μm2和(0.5~0.7)× 10-3μm2,分別占樣品總數(shù)的32%和27%,滲透率小于0.1×10-3μm2的樣品占總數(shù)的14%。
圖4 志丹探區(qū)長3滲透率直方圖
將志丹探區(qū)北部(寨科區(qū))與南部(正2井區(qū))長2儲層物性數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩地區(qū)長2儲層物性變化不大。正2井區(qū)長2孔隙度、滲透率平均值略高于寨科區(qū)。長33儲層的沉積、成巖環(huán)境與長2儲層不太相同,薄片資料反映其壓實作用較長2更強(qiáng)烈,自生礦物綠泥石及高嶺石含量較長2高,所以儲層物性更差,孔隙度平均值較長2低3.7%,滲透率平均值僅為長2的十分之一。
3.3影響孔隙度、滲透率的因素
志丹探區(qū)長2、長3儲層孔隙度和滲透率之間存在正變關(guān)系(圖5、圖6),滲透率隨孔隙度的增加而增加。將儲層的物性分析資料和鑄體薄片資料結(jié)合起來進(jìn)一步分析這種關(guān)系,可以看到圖中部的密集點群(斜線內(nèi))的孔、滲關(guān)系比較正常,左上方的點群砂巖粒級較粗(中—細(xì)砂巖),孔隙度較低(15.5%~17%)而滲透率較高;圖中右下方的點群多為粉細(xì)砂巖或某種自生礦物含量高的砂巖,其孔隙度較高而對應(yīng)的滲透率較低(圖6)。從資料對比分析中發(fā)現(xiàn),黑云母含量高于10%的樣品滲透率一般低于1×10-3μm2,含泥粉砂巖和鈣質(zhì)膠結(jié)的致密砂巖其孔隙度低于10%,滲透率低于0.1×10-3μm2。
圖5 志丹探區(qū)長2儲層孔隙度和滲透率關(guān)系圖
圖6 志丹探區(qū)長3儲層孔隙度和滲透率關(guān)系圖
從上述簡要分析中可以看出,影響長2、長3儲層孔隙度、滲透率的因素較多,既有沉積因素,如碎屑礦物組分含量、砂巖粒度等因素,也有成巖后生作用的影響,如壓實作用、自生礦物充填膠結(jié)作用、深部溶蝕作用等,在這些因素的綜合作用下,造成長2、長3儲層低孔、低滲的面貌[8-9]。
從對本區(qū)長2、長3砂巖礦物組分、砂巖粒度、填隙物成分及其含量變化與相應(yīng)地物性變化關(guān)系中分析篩選,發(fā)現(xiàn)砂巖中的黑云母含量、碳酸鹽含量、填隙物含量及砂巖粒度與孔滲的變化關(guān)系比較明顯[10]。黑云母在壓實作用下易變形,在成巖過程中蝕變,泥化或菱鐵礦、鈦鐵礦化,當(dāng)它含量較高時,對砂巖孔、滲影響較大;碳酸鹽含量對孔隙度的影響較明顯,其含量大于5%時,孔隙度就明顯下降;填隙物總量對砂巖孔、滲的影響易理解,但是當(dāng)某種膠結(jié)物含量在樣品中占壓倒優(yōu)勢時,這個點就不服從一般規(guī)律[11]。此外,砂巖粒度越細(xì),膠結(jié)物含量越高,物性變化就是膠結(jié)物含量與砂巖粒度變化共同影響的結(jié)果[12]。
(1)長2儲層的孔隙度集中分布在14%~22%,滲透率(0.5~6)×10-3μm2;長3儲層的孔隙度集中分布在12%~ 15%,滲透率(0.03~0.82)×10-3μm2。
(2)志丹探區(qū)長2、長3儲層孔隙度和滲透率之間存在正相關(guān)關(guān)系,滲透率隨孔隙度的增加而增加。
(3)砂巖中的黑云母含量、碳酸鹽含量、填隙物含量及砂巖粒度與孔滲的變化關(guān)系比較明顯。此外,砂巖粒度越細(xì),膠結(jié)物含量越高,物性變化就是膠結(jié)物含量與砂巖粒度變化共同影響的結(jié)果。
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TE121
A
1004-5716(2016)11-0062-03
2015-12-29
2016-01-05
郭強(qiáng)(1981-),男(漢族),河北張家口人,工程師,現(xiàn)從事油氣地質(zhì)工作。