吴起-志丹地区长7致密砂岩.孔隙结构特征及影响因素研究_梅嘉豪.pdf
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1、运用高压压汞、扫描电镜、薄片鉴定等方法,对吴起 志丹地区长 致密砂岩储层孔隙结构特征及影响因素进行分析。结果表明,吴起 志丹地区长 致密砂岩储层平均孔隙度为 ,平均渗透率为 ,整体物性较差,以特低孔 超低渗储层为主,其中,长 亚段物性比长 亚段好;区内孔隙类型主要为粒间孔和溶蚀孔,喉道类型以缩颈型喉道和片状 弯片状喉道为主;结合物性特征及高压压汞实验参数,将孔隙结构由好到差划分为三类,区内以类和类孔隙结构为主,其中,长 亚段孔隙结构优于长 亚段;储层品质指数与中值半径及分选系数具有良好的相关性;沉积作用对孔隙结构具有先天控制作用,成岩作用是影响孔隙结构的决定性因素,其中溶蚀作用对于储层孔隙结构
2、具有一定的改善作用。关键词:高压压汞;致密砂岩储层;孔隙结构;储层品质系数;影响因素中图分类号:文献标识码:,(,;,;,):,:;();年 月石 油 地 质 与 工 程 第 卷 第 期 随着油气勘探开发技术不断进步,致密砂岩油气在我国油气资源中占比越来越高。与常规储层相比,致密砂岩储层具有微观结构复杂、物性差等特点。储层孔隙结构特征作为影响油气田高效开发的关键因素,一直备受关注。美国为全球率先进行致密砂岩油气商业化开采的国家,我国关于致密砂岩油气的研究和勘探起步较晚,总体勘探程度与地质认识程度均较低。作为我国重要的战略性接替资源,已证实鄂尔多斯、准噶尔及松辽等盆地中蕴含丰富的致密砂岩油气资源
3、且取得了勘探突破。鄂尔多斯盆地油气资源丰富,上三叠统延长组长 段作为盆地内重要的生油层系,其中发育的多期叠置砂岩层系具有得天独厚的油气成藏优势。前人对吴起 志丹地区长 致密砂岩储层做了大量研究工作,但是大多集中在物源体系、沉积相等方面,对于储层特征及孔隙结构的研究相对薄弱。为提高勘探部署成功率,降低勘探风险,有必要对包括纸坊、马营、油房庄等地在内的吴起 志丹地区长 致密砂岩储层的基本特征和孔隙结构特征进行研究,明确研究区致密砂岩储层的孔隙结构及影响因素,为长 致密砂岩油下步勘探开发提供可靠的地质依据。区域地质概况鄂尔多斯盆地是中生代华北地台瓦解后发展起来的大型内陆沉积盆地,属于多旋回克拉通叠合
4、盆地。鄂尔多斯盆地位于我国中北部略偏西,处于中部构造域与西部构造域的结合部位,地跨内蒙、陕、甘、宁、晋 个省区,是我国仅次于塔里木盆地的第二大沉积盆地。根据现今的构造形态和特征、基底性质,结合其演化史,可将鄂尔多斯盆地划分为北部伊盟隆起、南部渭北隆起、西部天环坳陷、东部晋西褶皱带、西缘逆冲带和中部伊陕斜坡六个一级构造单元。研究区吴起 志丹地区位于伊陕斜坡中部偏西,包括纸坊、马营、油房庄等矿权区,面积约为 。吴起 志丹地区主要发育三角洲前缘和浅湖 半深湖亚相,水下分流河道砂体是其主要的油气储集体,物源方向以东北方向为主。储层基本特征 岩石学特征吴起 志丹地区长 致密砂岩储层岩石类型以灰色、深灰色
5、细砂岩、粉砂岩为主,砂岩粒级以细粒为主。主要发育岩屑长石砂岩和长石砂岩,碎屑组分中长石的体积分数较高,为 ,平均为 ;其次是石英,为 ,平均为;岩屑的体积分数相对较低,为 ,平均为 ;砂岩颗粒大多呈次棱 次圆状;砂岩分选中等为主,差次之。胶结类型主要为孔隙型及孔隙 薄膜型;胶结物主要有铁方解石和方解石,还有少量绿泥石、水云母和硅质等。衍射实验结果表明:碎屑颗粒黏土矿物中,伊 蒙混层()和绿泥石()含量高,伊利石()和高岭石()含量较低。物性特征对鄂尔多斯盆地吴起 志丹地区长 致密砂岩储层岩心样品物性数据分析可知,长 孔隙度平均为 ,渗透率平均为 。其中,长亚段孔隙度平均为 ,近一半样品孔隙度为
6、 ;特低孔()数量最多,占比 ;超低孔(小于)和低孔()样品均占 。长 亚段孔隙度平均为 ,近一半样品孔隙度为 ;特低孔数量占优,占比 ;超低孔、低孔分别占比、(图)。长 亚段渗透率平均为 ,超低渗(小于 )样品数量占比 ;长 亚段渗透率平均为 ,超低渗(小于 )样品占比 (图)。分析可知,长 亚段孔隙度、渗透率均高于长 亚段,表明长 亚段物性相对较好。根据孔渗相关性图(图),研究区长 段渗透率与孔隙度呈正相关关系,相关系数为 。整体而言,长 亚段和长 亚段的孔隙度和渗透率均较低,为典型的特低孔 超低渗储层。电性特征以 井为例分析区内长 致密砂岩储层电性特征(图)。其中,自然电位()曲线幅度较
7、小,自然伽马()曲线呈齿状,声波时差()曲线幅度较大,电阻率()相对高值,补偿密度与上下围岩相比相对低值。测井解释 井长 储层为特低孔 超低渗储层,以干层和差油层为主,反映该井长 储层含油性一般。孔隙及喉道类型吴起 志丹地区长 致密砂岩储层孔隙类型包括粒间孔、溶蚀孔(长石、岩屑溶孔)、晶间孔和微裂隙及其他孔隙类型,平均面孔率为 。经统计,粒间孔和溶蚀孔在研究区较常见,分别占总孔隙的梅嘉豪等 吴起 志丹地区长 致密砂岩储层孔隙结构特征及影响因素研究图 吴起 志丹地区长 致密砂岩储层孔渗频率分布图 孔隙度 渗透率相关性分布、,为区内主要储集空间;晶间孔、微裂隙及其他孔隙类型较少,分别占总孔隙的、。
8、吴起 志丹地区长 致密砂岩储层发育的粒间孔以石英加大后的粒间孔隙和粒间溶蚀孔隙为主,其形态复杂各异,呈三角形或不规则多边形(图)。溶蚀孔以长石粒内溶孔为主,长 致密砂岩储层中常见,部分为岩屑溶孔,孔隙多呈条带状(图)。晶间孔在样品中较为少见,一般存在于细小黏土矿物中,此类孔隙可有效改善储层物性(图)。微裂缝在区内岩石总面孔率中所占份额很少,但能极大地改善岩石的渗透性(图)。图 井电性特征曲线喉道的作用是连通孔隙,狭窄且细长。吴起 志丹地区长 致密砂岩储层喉道主要为缩颈型喉道和片状 弯片状喉道两大类:缩颈型喉道(图)是指颗粒之间以可变断面的收缩部分作为主体喉道,在研究区此类喉道多出现在粒间孔或长
9、石溶孔发育的地区,颗粒之间排列紧密,喉道逐渐由宽变窄,以缩颈型喉道连接的孔隙为无效孔隙的可能性较大;片状 弯片状喉道(图)是指颗粒间呈弯石 油 地 质 与 工 程 年 第 期图 吴起 志丹地区长 致密砂岩储层孔喉类型曲条带状的喉道类型,在粒间孔、长石溶孔、微裂缝发育的地区均有存在的可能,此类喉道半径的变化范围较大,连通性相对较差。孔隙结构特征 孔隙结构表征参数储层的孔隙结构特征与储层的渗流能力密切相关,对物性的评价分析也具有至关重要的作用。高压压汞实验分析是对孔隙结构特征评价最常见且最有效的方法,此次选取孔喉大小和孔喉渗流特性相关参数进行定量表征。孔喉大小相关参数储层孔隙结构、物性与孔喉大小参
10、数具有良好的正相关性。根据高压压汞数据,长 段分选系数为 ,平均为 ,总体分选较差。其中,长 亚段分选系数平均为 ,长 亚段分选系数平均为 ,长 亚段分选相比长 亚段较好。长 段中值半径为 ,平均为,中值半径较小。其中,长 亚段中值半径平均为 ,长 亚段中值半径平均为 ,长亚段中值半径相比长 亚段大。研究区孔隙结构参数与物性相关性分析表明,长 段储层物性与孔喉大小参数具有良好的正相关性,其中中值半径与孔隙度相关性最优(图、),表明中值半径主要影响研究区长 砂岩储层储集能力。孔喉渗流特性相关参数前人研究表明,排驱压力是反映孔喉渗流特性的重要参数,一般而言,排驱压力越低,储层渗流能力越强,孔隙结构
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