賀永紅，任戰(zhàn)利，陳占軍，鄧亞仁，葛云錦，焦 健，李紅進(jìn)，陳西畔，師學(xué)耀

(1.陜西延長石油集團(tuán)有限責(zé)任公司 研究院，陜西 西安 710075； 2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069；3.大陸動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069 )

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鄂爾多斯盆地張家灣地區(qū)延長組8段油藏儲(chǔ)層特征研究

賀永紅1，任戰(zhàn)利2,3，陳占軍2,3，鄧亞仁2,3，葛云錦1，焦 健1，李紅進(jìn)1，陳西畔1，師學(xué)耀1

(1.陜西延長石油集團(tuán)有限責(zé)任公司 研究院，陜西 西安 710075； 2.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安 710069；3.大陸動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069 )

通過對(duì)鄂爾多斯盆地張家灣地區(qū)延長組8段的巖心分析、薄片鑒定、壓汞測試等研究，認(rèn)為該區(qū)長8段主要發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河道間灣沉積微相，砂體多呈條帶狀展布，巖性為細(xì)粒級(jí)別長石砂巖。物性分析表明，研究區(qū)主要為特低孔、超低滲、特小孔道、細(xì)微喉型儲(chǔ)層。按物性及與含油氣關(guān)系可將儲(chǔ)層分為4類：Ⅰ、Ⅱ類為物性相對(duì)較好的儲(chǔ)層，Ⅲ類仍具一定開發(fā)價(jià)值，Ⅳ類幾乎無油氣顯示。根據(jù)儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及含油氣特征，預(yù)測有利區(qū)主要位于研究區(qū)西北部。

儲(chǔ)層特征；致密儲(chǔ)層；延長組8段；鄂爾多斯盆地

賀永紅，任戰(zhàn)利，陳占軍，等.鄂爾多斯盆地張家灣地區(qū)延長組8段油藏儲(chǔ)層特征研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，31(3):17-22,67.

HE Yonghong,REN Zhanli,CHEN Zhanjun，et al.Research on reservoir characteristics of 8th member of Yanchang Formation in Zhangjiawan area of Ordos Basin[J].Journal of Xi'an Shiyou University(Natural Science Edition),2016,31(3):17-22,67.

引　言

張家灣地區(qū)位于富縣探區(qū)西北部，2009年長8段多口鉆井獲得中低產(chǎn)級(jí)工業(yè)油流，但產(chǎn)量下降快，含水率增加迅速。由于長8段為近期勘探并取得突破的有利區(qū)段，所以儲(chǔ)層特征研究薄弱。本文通過儲(chǔ)層特征研究，預(yù)測有利勘探區(qū)塊，以指導(dǎo)油藏的勘探與開發(fā)工作。

1　沉積相及砂體展布特征

鄂爾多斯盆地三疊系延長組是油氣藏形成的重要層位[1]，儲(chǔ)層分布及物性特征對(duì)油藏的分布與類型具有重要控制作用，而沉積相是控制研究區(qū)儲(chǔ)層及物性分布的重要因素，所以可通過沉積相研究，預(yù)測儲(chǔ)層的展布特征，進(jìn)而分析油藏的分布特征。

1.1沉積相

鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)延長組為湖泊-三角洲相沉積[2-5]。根據(jù)張家灣地區(qū)延長組長8段巖心觀察、砂體厚度及砂地比統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)沉積微相進(jìn)行劃分，認(rèn)為該區(qū)長8段主要沉積微相為三角洲前緣水下分流河道與分流間灣沉積(圖1)。分流河道整體呈東北—西南方向展布，分流河道發(fā)育。在段內(nèi)縱向連續(xù)發(fā)育水平層理、平行層理以及波狀層理，反映該期水動(dòng)力較弱。

圖1　張家灣地區(qū)延長組長8段沉積微相分布Fig.1　Sedimentary microfacies distribution of Chang 8 member in Yanchang Formation of Zhangjiawan area

1.2砂體展布

通過研究區(qū)蘆63井—蘆108井連井剖面(剖面線方向見圖1)對(duì)比，結(jié)果顯示在東北—西南方向，長8段分流河道砂體連續(xù)分布，呈條帶狀，說明沉積相對(duì)砂體展布有較強(qiáng)的控制作用(圖2)。

圖2　研究區(qū)儲(chǔ)層砂體展布與油藏剖面Fig.2　Reservoir sand-body distribution and reservoir profile in the study area

2　儲(chǔ)層物性特征

2.1巖石學(xué)特征

長8段61塊樣品鏡下薄片的碎屑成分統(tǒng)計(jì)表明：長石礦物含量為49.2%，石英為29.4%，巖石類型主要為長石砂巖[6]。大多數(shù)碎屑顆粒粒徑在0.062 5～0.250 0 mm，占統(tǒng)計(jì)巖石的82.14%。依據(jù)前人分類標(biāo)準(zhǔn)與碎屑巖粒度劃分方法[7]，長8段儲(chǔ)層多為細(xì)粒級(jí)砂巖。

2.2成巖作用及孔隙類型

通過張家灣地區(qū)探井的鏡質(zhì)體反射率(Ro)、伊蒙混層黏土的混層比(I/S)、成巖礦物類型和形成序列等[8-12]，按照碎屑巖成巖階段劃分標(biāo)準(zhǔn)[13]，認(rèn)為長8段儲(chǔ)層已普遍進(jìn)入中成巖階段A期。

研究區(qū)壓實(shí)作用強(qiáng)烈，礦物定向排列顆粒被壓溶，甚至呈線狀接觸，降低了儲(chǔ)層物性。顆粒也會(huì)在定向壓應(yīng)力下產(chǎn)生裂紋或微裂隙，形成新的連通通道(圖3(a))。

長8段碎屑巖儲(chǔ)層含有長石、濁沸石、方解石等多種易于溶解的組分，孔隙介質(zhì)中的流體在有機(jī)酸和適度的地溫條件下，產(chǎn)生次生溶蝕孔隙(圖3(b))。從部分樣品可觀察到方解石對(duì)長石的交代現(xiàn)象(圖3(c))。在同一個(gè)薄片內(nèi)，既可看到菱鐵礦交代膠結(jié)，又可看到黏土礦物的充填，反映出長8段儲(chǔ)層成巖作用綜合復(fù)雜的特點(diǎn)(圖3(d))。

綜上所述，長8段儲(chǔ)層在各類成巖作用的綜合作用下，粒間孔隙最發(fā)育，其次為長石溶孔、沸石溶孔、巖屑溶孔以及微裂隙等。

圖3　張家灣地區(qū)延長組8段儲(chǔ)層成巖作用Fig.3　Diageneses of Chang 8 reservoir in Zhangjiawan area

2.3儲(chǔ)層物性特征

45口井262塊巖心樣品的分析統(tǒng)計(jì)顯示，長8段儲(chǔ)層的孔隙度主要為5%～15%，滲透率普遍小于1.0×10-3μm2，儲(chǔ)層物性較差，孔隙度與滲透率整體呈正相關(guān)(圖4)。

38塊樣品壓汞分析測試顯示：一般喉道中值半徑R50<3 μm，平均喉道半徑小于1 μm(表1)。

結(jié)合巖心分析、物性統(tǒng)計(jì)、壓汞測試分析結(jié)果，參照儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[14]，認(rèn)為長8段儲(chǔ)層屬于特低孔、超低滲、特小孔道、細(xì)微喉型儲(chǔ)層。

3　儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

長8段儲(chǔ)層受沉積、成巖等差異性地質(zhì)作用控制，砂體的展布、物性分布空間不均一。因此，有必要對(duì)儲(chǔ)層的物性及其與含油氣關(guān)系進(jìn)行評(píng)價(jià)分類，從而達(dá)到有針對(duì)性開發(fā)的目的。

圖4　長8段儲(chǔ)層孔隙度與滲透率的關(guān)系Fig.4　Relationship between porosity and permeability of Chang 8 reservoir

井號(hào)井深孔隙度/%滲透率/10-3μm2分選系數(shù)歪度排驅(qū)壓力/MPa中值壓力/MPaRd/μmR50/μm平均喉道半徑/μm蘆721505.39.390.1811.331.482.013.010.370.0600.08蘆721505.614.330.1050.940.541.58.090.490.0900.11蘆381520.33.910.0182.781.255.055.320.150.0100.03蘆821601.68.380.1031.831.820.85.640.920.1300.20蘆821603.512.520.0481.221.392.017.180.370.0400.06蘆861619.58.410.0692.011.791.07.770.740.0900.14蘆871655.29.960.7852.301.470.34.152.450.1800.38蘆871657.39.660.2071.811.220.34.692.450.1600.27蘆961456.09.450.3792.341.540.83.510.920.2100.29雄281524.83.820.0145.901.625.0/0.15/0.02

3.1儲(chǔ)層非均質(zhì)性

長8段儲(chǔ)層砂體一般有多個(gè)韻律層，物性隨長8段沉積正韻律向上逐漸變差(圖5)，非均質(zhì)性普遍存在。

圖5　張家灣長8儲(chǔ)層滲透率縱向韻律分布Fig.5　Longitudinal rhythm distribution of Chang 8 reservoir permeability

為了確定儲(chǔ)層的非均質(zhì)程度，盡量選擇取心較全、進(jìn)行過常規(guī)孔滲分析的單層砂體，對(duì)照分類標(biāo)準(zhǔn)[15]認(rèn)為長8段儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性為中等(表2)。

圖2剖面顯示的井間砂體層數(shù)、厚度、物性、隔層的厚度等也存在較大差別，說明層間具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。

3.2儲(chǔ)層分類

按照前人關(guān)于鄂爾多期盆地中生界碎屑巖儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)[16]，結(jié)合張家灣地區(qū)的實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)，將長8段儲(chǔ)層分為4類(表3)。由于長8段儲(chǔ)層非常致密，本區(qū)的Ⅰ類儲(chǔ)層僅對(duì)應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲb類儲(chǔ)層，Ⅱ類儲(chǔ)層大致對(duì)應(yīng)分類標(biāo)準(zhǔn)中的IVa類儲(chǔ)層，Ⅲ類儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)分類標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅳb類儲(chǔ)層，Ⅳ類儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)分類標(biāo)準(zhǔn)中的V類儲(chǔ)層。

其中Ⅰ類儲(chǔ)層主要為三角洲前緣水下分流河道砂體，區(qū)內(nèi)平均有效油層厚度大于6 m，錄井多見油斑、油跡顯示，電測二次解釋為差油層及以上，試油可達(dá)到工業(yè)油流。Ⅱ類儲(chǔ)層多位于三角洲前緣水下分流河道砂體的側(cè)翼部位，砂巖中泥質(zhì)含量相對(duì)較大，區(qū)內(nèi)平均有效油層厚度大于4 m，錄井可見油跡、熒光顯示，電測二次解釋為含油水層以上，試油基本達(dá)到工業(yè)油流。Ⅲ類儲(chǔ)層位于水下分流河道側(cè)翼與分流間灣過渡帶，仍具一定開發(fā)價(jià)值。Ⅳ儲(chǔ)層主要為粉砂質(zhì)分流間灣沉積，幾乎無油氣顯示。

根據(jù)上述儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合沉積微相、儲(chǔ)層物性特征及油氣顯示情況，預(yù)測張家灣地區(qū)長8段有利區(qū)(圖6)主要分布于西北部，而東部有利區(qū)范圍較小。

表2　張家灣延長組長8儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果

表3　張家灣地區(qū)長8儲(chǔ)層分類

圖6　張家灣地區(qū)長8段有利區(qū)預(yù)測疊合圖Fig.6　Congruent map of favorable zones in Chang 8 member of Zhangjiawan area

4　儲(chǔ)層特征與油藏類型關(guān)系

研究區(qū)長8段儲(chǔ)層物性較差，區(qū)內(nèi)最好的Ⅰ類儲(chǔ)層僅相當(dāng)于鄂爾多斯盆地中生界碎屑巖儲(chǔ)集層分類中的特低滲Ⅲb類儲(chǔ)層，該特征直接決定了長8油層組為致密級(jí)別的巖性油藏[17-19]，該類油藏內(nèi)部油水分布沒有明顯分異界面，不受構(gòu)造控制，無統(tǒng)一的油藏壓力。在針對(duì)性開發(fā)時(shí)[20]，應(yīng)考慮的是油藏的儲(chǔ)集空間形態(tài)、有利輸導(dǎo)方向及含油飽和度，而非尋找理想的油藏邊界。

5　結(jié)　論

(1)張家灣地區(qū)延長組長8段從東北至西南向發(fā)育三角洲前緣水下分流河道—淺湖相沉積地層，砂體呈北東向條帶狀分布。

(2)研究區(qū)主要發(fā)育長石砂巖，長8段整體為特低孔、超低滲、特小孔道、細(xì)微喉型儲(chǔ)層，油藏為致密巖性油藏。

(3)研究將儲(chǔ)層按物性劃分為4類，其中Ⅰ、Ⅱ類儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，Ⅲ類仍具一定開發(fā)價(jià)值，Ⅳ類幾乎無油氣顯示。根據(jù)本區(qū)儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及含氣特征，預(yù)測有利區(qū)主要位于張家灣地區(qū)西北部。

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責(zé)任編輯：王輝

Research on Reservoir Characteristics of 8th Member of Yanchang Formation in Zhangjiawan Area of Ordos Basin

HE Yonghong1,REN Zhanli2,3,CHEN Zhanjun2,3,DENG Yaren2,3,GE Yunjin1,JIAO Jian1,LI Hongjin1,CHEN Xipan1,SHI Xueyao1

(1.Research Institute,Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co.,Ltd.,Xi'an 710075,Shaanxi,China;2.Department of Geology,Northwest University,Xi'an 710069,Shaanxi,China;3.Key Laboratory of Continental Dynamics,Ministry of Education,Xi'an 710069,Shaanxi,China)

According to the core observation,sheet identification and mercury injection test,it is held that Chang 8 member in Zhangjiawan area of Ordos Basin mainly developed underwater distributary channel and channel bay microfacies of delta front,most sand-bodies present strip distribution,and the lithology is fine grained feldspar sandstone.Physical property analysis shows that the Chang 8 reservoir in the study area is characterized mainly by extra-low porosity,ultra-low permeability,ultra-small pore and fine throat.The Chang 8 reservoir can be divided into 4 types according to its physical properties and the relationship between the physical properties and hydrocarbon-bearing property.Type Ⅰand typeⅡ reservoirs are better reservoir,type Ⅲ reservoir still has certain development value,and type Ⅳ reservoir almost has no oil and gas display.According to the evaluation criteria of reservoir classification and the characteristics of oil and gas bearing,the favorable areas are mainly located in the northwest of the study area.

reservoir characteristic;tight oil reservoir;Chang 8 member;Ordos Basin

2016-01-05

國家自然科學(xué)基金(編號(hào)：41372128)；國家重大專項(xiàng)(編號(hào)：2011ZX05005-004-007HZ)；科技部專項(xiàng)(編號(hào)：BJ08133-1)

賀永紅(1972-)，男，高級(jí)工程師，主要從事石油與天然氣勘探與開發(fā)研究。E-mail：540706014@qq.com

10.3969/j.issn.1673-064X.2016.03.003

TE122.2

1673-064X(2016)03-0017-06

A