關 聞

紅河油田位于甘肅省東部鎮(zhèn)原、崇信和涇川三縣交界處，屬黃河中游黃土高原溝壑區(qū)，區(qū)域構造劃分上屬于鄂爾多斯盆地西緣天環(huán)向斜南段，在油田的生產開發(fā)過程中存在采出程度低、注水效果不明顯、驅替波及效果差等問題。根據(jù)前人研究成果的基礎上[1–5]，本文從巖心樣品分析入手，通過觀察薄片和掃描電鏡微觀結構以及對壓汞資料的分析等，精細描述評價了紅河油田長9儲層的雙喉道結構，討論其微觀結構特點，為油田注水試驗滲流機理研究提供依據(jù)[1–3]。

1 儲層物性特征

紅河油田中生界三疊系延長組長9期的沉積相為辮狀河三角洲，主要發(fā)育三角洲前緣亞相。長9儲層主要發(fā)育細粒長石巖屑砂巖及巖屑長石砂巖，15口井 806個樣品物性統(tǒng)計表明，孔隙度 2.82%～19.05%，平均值為 13.32%；滲透率 0.003×10-3～42.430×10-3μm2，平均值為 1.580×10-3μm2。該區(qū)滲透率和孔隙度之間具有較明顯的兩段式關系，為典型的低孔–中孔、特低滲–低滲儲層（圖1）。

2 孔喉結構及特征

2.1 孔隙類型

根據(jù)紅河油田長9砂巖的薄片觀察與描述，結合掃描電鏡等手段，將長9砂巖儲層的孔隙按成因分為原生孔隙和次生孔隙兩種類型。原生孔隙主要是原生粒間孔；次生孔隙包括粒間溶孔、粒內溶孔、填隙物內溶孔、自生礦物晶間孔和微裂縫等五種類型，其中粒間溶蝕孔是長9儲層的主要儲集空間。紅河油田長9砂巖儲層中常見的是殘余原生粒間孔，一般出現(xiàn)在埋深較淺、成巖作用弱的砂巖中。溶蝕粒內孔多見于長石中，分布很不均勻，在溶解作用較強的地區(qū)，發(fā)生溶解后的石英表面呈凹凸不平狀，邊緣呈現(xiàn)不規(guī)則狀或港灣狀；溶蝕粒內孔也是紅河油田長9砂巖儲層烴類富集的主要孔隙類型之一。自生礦物晶間微孔隙，是碎屑巖在成巖過程中形成的，一般為小孔隙。長9砂巖儲層中長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖中微裂縫較為發(fā)育，最多可達 5%以上，部分已充填，未充填的微裂隙主要起到孔隙之間的連通作用。

圖1 紅河長9油藏孔隙度–滲透率交會圖

2.2 孔喉組合類型

長9砂巖儲層儲集空間由多種類型的孔隙組合而成?？紫?、喉道的組合類型不同，導致儲層的微觀非均質性、物性及孔隙結構類型不同[6]。薄片、掃描電鏡和電子探針等分析結果表明，長9砂巖儲層喉道以縮頸型、片狀和彎片狀喉道為主，孔隙縮小型和管束型相對較少。

將儲層孔隙組合分為5 種類型。粒間孔型：以殘余原生粒間孔為主，孔隙式膠結，分選中等–好，孔隙度和滲透率較高。粒間孔–溶孔型：為殘余原生粒間孔與粒間溶孔和粒內溶孔組合成一種良好的復合儲滲空間，孔隙–薄膜式膠結，孔隙度和滲透率較高，該組合類型占60%。溶孔型：以粒間溶孔和粒內溶孔為主，孔隙式膠結，孔隙度和滲透率中等。粒間孔–微孔型：以粒間溶孔為主，包含各種類型的微孔隙，孔隙–薄膜式膠結為主，分選為中等，孔隙度稍大，而滲透率偏低。微孔型：主要孔隙空間為各種類型的微孔隙及少量的粒間溶孔，薄膜式膠結，分選中等，孔隙度和滲透率均較低。

2.3 孔喉大小及分布

根據(jù)紅河油田長9儲層79塊鑄體薄片統(tǒng)計，孔隙直徑主要分布于 10～150 μm，平均孔隙半徑11～53 μm，面孔率 0.01%～18.90%，平均配位數(shù)0～7.0，平均孔喉比 0～9.97。按照儲層孔隙分類，紅河油田長9儲層孔隙中主要發(fā)育小孔，其次為中孔。

毛細管壓力曲線測定的參數(shù)反映了喉道大小特征，表征參數(shù)主要包括中值半徑、最大喉道半徑。長9砂巖的最大喉道半徑為0.03～8.42 μm，中值半徑0.02～1.93 μm，表明長9致密儲層喉道半徑較小，主要發(fā)育微細喉和微喉，同時發(fā)育一定比例的中、細喉。孔喉分布特征參數(shù)中，分選系數(shù)、變異系數(shù)變化范圍較大，壓汞曲線平臺短而陡，儲層分選差，微觀非均質性強，均值系數(shù)、歪度偏小，喉道偏微細。

2.4 孔喉連通性

反映孔喉連通性的參數(shù)有排驅壓力、中值壓力、退汞效率和最大進汞飽和度等參數(shù)，它們的大小直接反映了儲層的儲滲能力。長9油藏砂巖儲層壓汞測試數(shù)據(jù)顯示：最大進汞飽和度49.9%～99.9%，表明儲層非均質性較強；排驅壓力 0.01～19.90 MPa，平均值為1.82 MPa，退汞效率12.0%～63.5 %，平均值為37.1%，表明儲層喉道分選較差，連通性差，滲流能力較低（表1）。

表1 紅河油田長9砂巖儲層孔喉結構參數(shù)

3 孔喉滲流特征

根據(jù)紅河油田長9油層189塊壓汞資料統(tǒng)計，喉道分布呈兩種類型，一類是雙峰分布，喉道半徑峰值為0.04 μm、0.62 μm的樣品占78.6%，儲層滲透溝通主要貢獻為大于0.40 μm的細喉[7]；另一類為單峰狀分布，喉道半徑峰值0.03 μm，占21.4%，滲透率貢獻主要為半徑大于0.10 μm的喉道。

核磁共振解釋也證實了長9儲層發(fā)育的雙喉道儲層。所謂雙喉道儲層是指在低孔、低滲碎屑儲集層中，經常發(fā)育相對較大喉道網絡和微喉道網絡的儲集層[8]。該類砂巖巖石顆粒分布呈雙眾數(shù)，喉道分布呈雙峰態(tài)，即巖石發(fā)育兩組喉道系統(tǒng)，滲流喉道與微喉道并存，具有較高的微喉道，黏土礦物含量較高，黏土礦物孔及巖屑、雜基微溶孔比較發(fā)育。壓汞曲線呈雙拐點特征，喉道半徑表現(xiàn)為雙峰特征，說明大喉道和微喉道共存，屬雙喉道系統(tǒng)。

毛管壓力曲線表明，不同區(qū)間的進汞量代表一系列相互連通的、孔喉大小相近的孔喉系列。根據(jù)實驗室常用統(tǒng)計分類方法[9]，很多情況使用累計滲透率貢獻值達到99%的喉道半徑作為儲層下限的喉道半徑[10]，也有將滲透率貢獻累計99.99%時所對應的喉道半徑即難流動喉道半徑作為喉道下限。

圖2可見，為滲透率做貢獻的主要為大于0.20 μm和小于0.04 μm的喉道；油浸、油斑砂巖中非潤濕相主要富集于大于 0.20 μm喉道和小于 0.04 μm的微喉道，累計分別占飽和度的72.00%、65.76%，為典型的雙喉道結構特征；在油跡和無顯示砂巖中，半徑小于0.04 μm的喉道占約50%，小于0.10 μ m的喉道占約70%，為典型的單喉道結構特征，說明含油性受控于微觀物性。

圖2 不同喉道半徑巖樣汞飽和度分布

圖3a為不同含油級別細砂巖滲透率貢獻值對應的汞飽和度與喉道半徑0.04 μm所對應的滲透率對應的汞飽和度的差值，累計滲透率貢獻越大，對應的喉道半徑越小，二者差值偏向于正；反之亦然，所對應的喉道半徑越大，二者差值偏向于負。以滲透率累計貢獻 99%時為例，油浸砂巖對應汞飽和度39.1%，喉道半徑0.04 μm對應汞飽和度為77%，差為-37.9%，表明中細和微細喉道較發(fā)育；不含油砂巖對應汞飽和度55.3%，喉道半徑0.04 μm對應汞飽和度50.4%，差為4.9%，表明微喉道較發(fā)育。含油性越高的砂巖相對大喉道對滲透率貢獻越大，而微喉道幾乎沒有作用[11]。

圖 3b為利用飽和度中值 50%時的汞飽和度減去不同喉道半徑下所對應的汞飽和度，其差值反映了大小喉道所占比例。含油性砂巖物性好、孔喉大，毛管壓力曲線向左偏移，在相同喉道半徑下，含油性越高的巖樣，進汞飽和度越大，滲透性越好，與飽和度中值的差值越大；在同等的進汞飽和度下，含油性越高的巖樣所對應喉道半徑越大，油浸砂巖中值半徑越接近于0.20 μm，油斑砂巖中值半徑越接近0.10 μm，油跡砂巖和非含油性砂巖中值半徑越接近于0.04 μm。

圖3 不同含油性砂巖汞飽和度對比

4 孔喉結構分類評價

通過壓汞曲線可以看到，長9油藏的砂巖儲層大部分分選較差，曲線整體呈現(xiàn)陡斜式，未見明顯啟動壓力，無平臺發(fā)育，大部分曲線具有雙拐點平臺特征，呈現(xiàn)雙喉道組合儲集層發(fā)育特征。排驅壓力、中值壓力較高，隨著物性的變差，孔喉分選較差，曲線向右上方迅速抬高，孔喉結構較為復雜。結合毛管壓力曲線類型及其特征參數(shù)、儲層特征、電性特征等，將紅河油田長9儲層的孔隙結構分為四種類型（圖4），儲層物性依次變差[12–19]。

Ⅰ類儲層主要為中細砂巖，發(fā)育分流河道微相，孔隙類型為原生粒間孔和粒間溶蝕孔，孔隙度大于等于15.0%，滲透率大于等于4.0×10-3μm2，壓汞曲線形態(tài)稍微向左下凹，呈雙拐特征，主要發(fā)育大于1 μm的細喉道和微細喉道。

Ⅱ類儲層主要為細砂巖，發(fā)育分流河道微相，孔隙類型為粒間溶蝕孔，孔隙度為 13.0%～15.0%，滲透率為 0.5×10-3～4.0 ×10-3μm2，壓汞曲線形態(tài)為雙拐陡斜式，主要發(fā)育0.2～1.0 μm的微細喉道和微喉道。

圖4 長9儲層平均毛管壓力曲線類型

Ⅲ類儲層為細砂巖，發(fā)育分流河道、河口壩微相，孔隙類型為粒間溶蝕孔，孔隙度為 10.0%～13.0%，滲透率為 0.2×10-3～0.5×10-3μm2，壓汞曲線形態(tài)微向右上拱，主要發(fā)育0.06～0.20 μm微喉道，發(fā)育一定的微細喉道。

Ⅳ類儲層主要為粉砂巖、細砂巖，發(fā)育遠砂壩、河口壩微相，孔隙類型為粒內溶蝕孔和晶間微孔，孔隙度小于10.0%，滲透率小于0.2×10-3μm2，壓汞曲線形態(tài)微向右上拱，主要發(fā)育小于0.02 μm的微喉道。

5 結論與認識

（1）紅河油田延長組長9油藏屬于低孔–中孔、特低滲–低滲儲層，孔隙類型以粒間溶蝕孔為主，孔喉半徑小，分選一般，歪度偏細，喉道半徑呈現(xiàn)單峰或雙峰特征，毛管壓力呈現(xiàn)特低滲–低滲儲層顯著特征，無明顯平臺、多呈傾斜狀。

（2）長9儲層中細喉道占比小，但對改善研究區(qū)儲層物性起到主要作用；微喉道占比大，但對滲透率幾乎無貢獻。有效動用微喉道占比較大儲層所控制的儲量、有效封堵對滲透率貢獻較高的中細喉道，是解決采出程度低、注水效果不明顯及驅替波及效果差等開發(fā)問題的重要手段。

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