高攀明,李燁煒(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西 延安 716000)
致密油作為非常規(guī)油氣的重要組成部分,是目前石油勘探的又一重點(diǎn)領(lǐng)域。周長區(qū)位于鄂爾多斯盆地中南部,區(qū)內(nèi)致密油資源豐富,長7 致密油有較好的勘探前景[1]。但是周長區(qū)目前對致密油的儲層特征認(rèn)識差,勘探程度低,鉆探盲目性強(qiáng),本文針對周長區(qū)儲層特征認(rèn)識不清的問題,通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)和巖心數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對周長區(qū)長7 層儲層巖石學(xué)和物性等特征做了系統(tǒng)分析,并分析了沉積相和成巖作用對儲層發(fā)育的影響,本文將對周長區(qū)長7 儲層評價(jià)和勘探具有一定的指導(dǎo)意義。
研究區(qū)地理位置上屬于陜西省吳起縣境內(nèi),構(gòu)造位置上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中西部,如圖1 所示,油藏受構(gòu)造和巖性雙重因素控制,以巖性油藏為主[2]。區(qū)域研究結(jié)果表明,三疊紀(jì)延長早期,鄂爾多斯盆地周緣抬升,形成面積大、水域廣、深度淺、基底平的大型微咸水湖泊[3]。
根據(jù)長7 油層組45 口井53 塊樣品巖心觀察及進(jìn)行室內(nèi)巖石薄片鏡下鑒定。長7 油層組儲層巖性主要為一套淺灰色、灰色、灰褐色塊狀細(xì)粒長石砂巖,其次為巖屑長石砂巖,粒徑主要分布在0.08~0.26 mm 之間,占80.5%以上,顆粒之間線接觸,孔隙式為主要膠結(jié)類型。
長7 油層組碎屑顆粒含量在77.0%~92.0%之間,平均80.9%,碎屑成分主要以長石為主。石英含量為12.0%~25.0%,平均含量為19.6%;長石含量為16.0%~66.0%,平均含量為52.1%;巖屑含量為2.0%~29.0%,平均含量為6.6%。云母等含量在1.0%~13.0%之間,平均5.5%。巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑組成。長7 油層組填隙物成分在7.00~23.00%之間,平均含量為11.3%。填隙物主要成分水云母平均含量1.3%、綠泥石平均含量2.7%、(鐵)方解石平均含量4.1%、硅質(zhì)平均含量1.6%、濁沸石平均含量0.7%,高嶺石平均含量0.6%,黃鐵礦平均含量0.3%。
根據(jù)巖心鑄體薄片、巖心觀察、掃描電鏡等資料的觀察分析,本研究區(qū)長7 儲層總面孔率為1.00%~10.00%,平均值為4.50%,孔隙類型主要為粒間孔,含量為3.00%,其次為粒間溶孔、沸石溶孔、長石溶孔,分別為1.67%、1.33%、1.00%。
采用周長區(qū)長7 油層組5 口井15 塊樣品進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)研究(圖1),本次壓汞實(shí)驗(yàn)剔除掉異常值后,延長組長7 油層平均孔徑為26.19 μm,平均喉道直徑0.75 μm,屬于小孔細(xì)喉型。長7 油層組排驅(qū)壓力在2.744~6.889 MPa 之間,平均3.784 MPa,中值壓力在18.524~64.818 MPa 之間,平均40.535 MPa,孔喉中值半徑在0.013~0.039 μm 之間,平均0.024 μm,分選系數(shù)在1.701~2.058 之間,平均1.846,歪度在-0.358~0.084 之間,平均-0.104,最大汞飽和度在79.574%~93.638%之間,平均85.461%,退汞效率在28.401%~35.617%之間,平均31.006%。綜上所述,本區(qū)反映孔喉特征的各種參數(shù)變化較大,說明本區(qū)長7 油層組砂巖孔喉分布不均。
圖1 長7儲層壓汞曲線
根據(jù)15 口井47 塊樣品的滲透率統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析,對周長區(qū)長7 儲層的層內(nèi)滲透率非均質(zhì)性參數(shù)進(jìn)行研究得知,長7 儲層變異系數(shù)在0.003~1.77 之間,平均0.61;突進(jìn)系數(shù)在1.00~4.39 之間。
根據(jù)研究區(qū)延長組長7 油層組78 口井的樣品物性資料分析,剔除異常值樣品后,其中孔隙度樣品228 個(gè),孔隙度范圍為2.1%~15.0%,平均值為7.2%,中值為7.5%,主值區(qū)間6.0%~10.0%,占樣品總數(shù)的63.9%;有效儲層平均孔隙度為8.0%。滲透率樣品216 個(gè),滲透率分布范圍為0.04~1.36 mD,平均值為0.31 mD,中值為0.29 mD,主值區(qū)間0.10~0.80 mD,占樣品總數(shù)的86.2%;有效儲層平均滲透率為0.35 mD,屬于特低孔特低滲儲層。
相同的物源不同的沉積環(huán)境形成的砂體結(jié)構(gòu)不同和不同的物源相同的沉積環(huán)境都將影響儲層的發(fā)育[4]。周長區(qū)沉積演化與鄂爾多斯盆地整體沉積背景演化基本一致,長7 段沉積時(shí)期沉積格局發(fā)生重大變化,盆地快速沉降,最大湖泛期形成一套半深湖—深湖沉積亞相的暗色泥巖、油頁巖和濁積巖[4]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),周長地區(qū)為水下分流河道砂體的孔隙度為4.5%~15%,平均值為7.9%,滲透率在0.28~1.36 之間,平均值為0.38;周長地區(qū)為分流間灣砂體的孔隙度為2.1%~8.8%,平均值為4.7%,滲透率在0.04~1.02 之間,平均值為0.16。由此可見,沉積環(huán)境對儲層發(fā)育有一定的影響。
周長地區(qū)長7 油層烴源巖的有機(jī)質(zhì)成熟度Ro 為0.7%~1.02%,伊/蒙混層含量平均13.9%,說明伊/蒙混層已超過無序混層帶,進(jìn)入有序混層帶或接近超點(diǎn)陣有序混層帶,說明研究區(qū)延長組儲層主要處于中成巖階段。周長地區(qū)長7 油層經(jīng)歷了很強(qiáng)的壓實(shí)作用,儲層砂巖主要為細(xì)粒長石砂巖,分選性好,個(gè)別中等,磨圓以次棱狀為主。通過薄片觀察發(fā)現(xiàn)顆粒間以線接觸為主,云母擠壓變形,石英破裂。通過觀察還發(fā)現(xiàn)膠結(jié)主要包括硅質(zhì)膠結(jié),碳酸鹽巖膠結(jié)、粘土礦物膠結(jié)和溶蝕作用。石英是主要的硅質(zhì)膠結(jié)物,以石英次生加大為主,周長地區(qū)石英加大主要發(fā)育于顆粒內(nèi)部,以四方錐狀,對儲層孔隙有一定的阻礙作用。對于粘土膠結(jié)而言,經(jīng)過粘土礦物X 衍射分析發(fā)現(xiàn),砂巖中均不含蒙皂石,自生高嶺石呈書頁狀充填于粒間孔喉,綠泥石呈葉片狀分布,包裹碎屑顆粒,以綠泥石為主的粘土礦物呈等厚薄膜狀覆蓋在顆粒表面,在一定程度上會保護(hù)孔隙度和滲透率的破壞。伊利石呈針狀或發(fā)絲狀附著于碎屑顆粒表面或充填于粒間孔喉,容易堵塞微孔隙和吼道,對儲層孔隙破壞力大;周長區(qū)碳酸鹽巖膠結(jié)較為發(fā)育,膠結(jié)物主要包括方解石和白云石,方解石主要為鐵方解石,在膠結(jié)物中含量較高,鐵方解石主要是在成巖環(huán)境中分離出鐵離子和鎂離子,離子與地層流體發(fā)生反應(yīng),形成新的產(chǎn)物,這些產(chǎn)物絕大部分會堵塞孔隙和吼道,碳酸巖鹽對儲層也是有破壞作用。溶蝕作用生成的孔隙能夠有利于儲層的孔隙,通過掃描電鏡發(fā)現(xiàn),長7 儲層中的長石和煮沸石都發(fā)生了溶蝕,形成了次生孔隙,增加了儲層物性。
(1)周長區(qū)長7 油層組儲層巖性主要為一套淺灰色、灰色、灰褐色塊狀細(xì)粒長石砂巖,膠結(jié)類型以孔隙式為主。周長區(qū)孔隙度范圍為2.1%~15.0%,平均值為7.2%,中值為7.5%;滲透率分布范圍為0.04~1.36 mD,平均值為0.31 mD,中值為0.29 mD,屬于特低孔特低滲儲層。
(2)沉積環(huán)境和成巖作用對儲層發(fā)育有一定的影響。不同的膠結(jié)作用對儲層發(fā)育的影響不同,其中溶蝕作用對儲層孔隙有利,碳酸巖對儲層發(fā)育有阻礙作用,綠泥石對儲層有支撐和保護(hù)作用,伊利石對儲層孔隙有破環(huán)作用。