＊楊博 李超 卜廣平 張靜 師巍鋒 師永民

（1.中國石油長慶油田分公司第六采油廠 陜西 710200 2.中國石油長慶油田分公司長慶實業(yè)集團有限公司 陜西 710200 3.華巍博大（北京）科技有限公司 北京 100083 4.北京大學(xué) 北京 100871）

頁巖油是以吸附或游離狀態(tài)賦存于夾在或緊鄰優(yōu)質(zhì)生油層系的致密碎屑巖儲層中，未經(jīng)大規(guī)模長距離運移而形成的石油聚集。其主要特點是源儲緊鄰共生（或儲層被烴源巖包裹）、大面積接觸、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)分布于中生界湖盆中部或斜坡部位、無明顯含油邊界、儲層改造前一般無自然工業(yè)產(chǎn)量，頁巖油的開發(fā)方式多采用水平井大規(guī)模壓裂技術(shù)，屬非常規(guī)油氣[1-5]。鄂爾多斯盆地新安邊油田延長組長72油藏從沉積、儲層、油藏分布與聚集特征以及生產(chǎn)特征等方面均屬于典型頁巖油儲層范疇[7-12]。

頁巖油儲層孔喉結(jié)構(gòu)受沉積結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物巖石組分、成巖演化等多種因素的影響。滕建彬等人通過對濟陽坳陷頁巖油儲層物質(zhì)影響因素研究認(rèn)為，紋層狀發(fā)育狀況、碳酸鹽含量和有機質(zhì)熱演化程度與泥頁巖儲層物性成正相關(guān)[6]。說明除了泥質(zhì)和砂質(zhì)含量外，沉積構(gòu)造和碳酸鹽含量及有機質(zhì)對甜點的形成具有一定的控制作用。

金旭等人通過準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組、鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)三疊系延長組長73亞段、渤海灣盆地滄東凹陷古近系孔店組孔二段、松遼盆地長嶺凹陷白堊系青山口組青一段等四大盆地陸相頁巖油可動用性微觀綜合評價認(rèn)為，中高成熟度頁巖油頁巖油納米尺度儲集空間有效性、含油性、原油可動性、儲集層可改造性更為復(fù)雜，傳統(tǒng)的儲集層分析手段不適用于頁巖油[14]。

基于此，本文在不同巖性儲層大量壓汞實驗基礎(chǔ)上，編制從10nm～10000nm不同存儲空間占比連續(xù)分布曲線，并與同步鑄體薄片、掃描電鏡樣品分析結(jié)合，探討主要分布區(qū)間對應(yīng)的儲集空間成因類型，根據(jù)孔喉連續(xù)譜曲線分布形態(tài)進行儲層成因歸類，劃分出殘余粒間孔、粒內(nèi)溶孔和粘土礦物晶間孔三種主要類型。這一認(rèn)識對有效動用目標(biāo)和開發(fā)方式的優(yōu)選具有一定的指導(dǎo)意義。

1.長7頁巖油地質(zhì)特征

(1)儲層地質(zhì)概況

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶北部物源體系，陜西省定邊境內(nèi)（見圖1）。研究目的層為三疊系延長組長7頁巖油儲層。區(qū)域沉積背景為一大型淡水內(nèi)陸湖泊深湖-半深湖相淺湖過渡的部位（圖1），長7沉積期氣候溫濕，植物生長茂盛，盆地經(jīng)歷了湖盆擴張-收縮的漫長過程，形成了一套自生自儲油巖體系，盆地沉積中心分布略呈環(huán)帶狀。晚三疊系延長期沉積演化過程中，存在西北、東北、西南三大物源，沉積了巨厚的半深湖-深湖暗色泥巖，構(gòu)成該區(qū)的油源基礎(chǔ)，其后隨著基底的抬升，深湖相范圍縮小，沉積了一套三角洲前緣、扇三角洲前緣、深湖濁流和砂質(zhì)碎屑流沉積等。其中長7期為湖盆的最大擴張期，湖盆水體顏色明顯加深，發(fā)育深灰色、灰黑色泥巖及油頁巖，形成豐富的油源，是中生界重要的烴源巖分布區(qū)。致密油儲層雖然物性較差，但靠近油源，有優(yōu)先捕獲油氣的優(yōu)勢，具有有利成藏條件。

圖1 研究區(qū)位置圖

(2)儲層物性特征

據(jù)巖心資料分析（表1），新安邊油田延長組長72儲層孔隙度分布范圍3.55%～17.12%，主要分布在5.0%～11.0%，平均值7.9%，中值7.4%；滲透率分布范圍0.006mD～0.99mD，主要分布在0.04mD～0.18mD，平均值0.12mD，中值0.10mD，絕大部分樣品滲透率小于0.3mD，屬于致密砂巖儲層，儲層非均質(zhì)性較強。與特低滲、超低滲儲層相比，致密油儲層物性更差，巖性更加致密。

表1 新安邊油田延長組長72儲層物性統(tǒng)計表

(3)儲層結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)常規(guī)壓汞資料統(tǒng)計分析，新安邊油田延長組長72儲層具有排驅(qū)壓力較高（1.1976MPa～5.277MPa，平均為2.16MPa）、孔喉分選較好、中值壓力較高（3.799MPa～32.905MPa，平均為8.33MPa）、中值半徑較?。?.0224μm～0.1935μm，平均為0.09μm）的特點，平均最大進汞飽和度78.04%，退汞效率為28.9%，屬小孔-微喉型孔隙組合結(jié)構(gòu)（圖2）。常規(guī)壓汞資料顯示，長7致密油儲層孔喉結(jié)構(gòu)較差，主要表現(xiàn)在儲層排驅(qū)壓力、中值壓力較高、喉道中值半徑較小、退汞效率低，但孔喉分選較好（圖2）。

圖2 新安邊油田延長組長72典型毛管壓力曲線

根據(jù)壓汞測試數(shù)據(jù)，將研究區(qū)不同類型儲層19塊樣品孔喉分布疊加在一起編制安83區(qū)塊長7頁巖油儲層孔喉連續(xù)譜分布曲線（圖3）?？梢钥闯?，致密儲層孔喉主要分布于25nm～250nm范圍（圖3）。

圖3 安83井長72層各種類型儲層孔喉連續(xù)譜分布曲線

納米CT掃描構(gòu)建了微米孔隙及納米喉道三維空間分布（圖4），從中可以看出長7頁巖油三維儲集空間由多個獨立連通孔喉體積構(gòu)成了復(fù)雜孔喉網(wǎng)絡(luò)，孔隙整體上連通性差（圖4）。這一點也可以通過大量的掃描電鏡觀察得以證實（圖5），不但殘余粒間孔隙和粒內(nèi)溶蝕孔發(fā)育差，而且顆粒周緣被大量的粘土礦物充填，喉道不發(fā)育，孔喉之間連通性非常差。

圖4 胡196井長7頁巖油儲層孔喉連通體積圖

圖5 安67井長7頁巖油儲層掃描電鏡下孔喉連通關(guān)系

2.頁巖油儲層孔喉連續(xù)譜分布特征

(1)殘余粒間孔連續(xù)譜分布特征

殘余粒間孔在鑄體薄片鏡下特征（圖6a）（藍色有色劑）表現(xiàn)出孔隙大小基本一致，發(fā)育程度低，連通性差。殘余粒間在連續(xù)譜分布曲線上與鏡下觀察基本一致，孔徑分布比較集中，主要分布在150nm～800nm之間（圖6b），大于1000nm儲集空間很少。小于150nm的小空間占比也非常小。

圖6 殘余粒間孔分布特征

(2)粒內(nèi)溶蝕孔連續(xù)譜分布特征

粒內(nèi)溶蝕孔主要包括長石和濁沸石內(nèi)溶蝕孔，從鑄體薄片鏡下觀察，保留了長石顆粒的基本面貌（圖7a中藍色部分），溶蝕相對比較均勻，因此孔隙大小也相對集中。這一點也可以從粒內(nèi)溶蝕孔連續(xù)譜分布曲線得到驗證，6塊樣品孔喉連續(xù)譜分布曲線表明（圖7b），該類儲層孔喉主要分布在150nm～600nm之間，大于800nm的儲集空間不發(fā)育，這類儲集空間主要是粒內(nèi)溶蝕孔。從圖7可以看出，該類孔隙類型大小相對集中。

圖7 粒內(nèi)溶蝕孔分布特征

(3)粘土礦物晶間孔連續(xù)譜分布特征

研究區(qū)長7有頁巖儲層自生粘土礦物含量一般在15%～25%，主要為高嶺石、綠泥石和伊利石，這些自結(jié)晶的細小礦物之間形成了眾多的晶間孔，分布在骨架礦物之間，在鑄體薄片鏡下表現(xiàn)出暗紅色特征（圖8a）。通過壓汞資料編制的孔喉連續(xù)譜分布曲線可以看出，粘土礦物晶間孔一般在600nm以下，分布區(qū)間廣，集中性差（圖8b）。此類孔隙存儲空間小，比表面較大，吸附作用強，原油一般處于束縛狀態(tài)。

圖8 粘土礦物晶間孔分布特征

3.結(jié)論

（1）根據(jù)壓汞實驗數(shù)據(jù)編制了研究區(qū)長7頁巖油孔喉連續(xù)譜分布曲線，比傳統(tǒng)的壓汞曲線更形象直觀地展現(xiàn)了不同儲集空間大小的分布特征。這一認(rèn)識對有效動用目標(biāo)和開發(fā)方式的優(yōu)選具有一定的指導(dǎo)意義。

（2）將鄂爾多斯盆地長7頁巖油儲層孔喉連續(xù)分布曲線劃分為三類，并與同步鑄體薄片、掃描電鏡樣品分析結(jié)合，探討主要分布區(qū)間對應(yīng)的儲集空間成因類型，劃分出殘余粒間孔、粒內(nèi)溶孔和粘土礦物晶間孔三種主要類型。

（3）孔喉連續(xù)譜分布曲線特征與儲集空間成因分類結(jié)合是頁巖油儲層分類的有效方法，所劃分出的三種類型對有效動用目標(biāo)和開發(fā)方式的優(yōu)選具有一定的指導(dǎo)意義。