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胡尖山油田安212區(qū)延安組延10儲(chǔ)層特征研究

2016-11-18 04:20白金莉李文厚姜瑀東
關(guān)鍵詞:溶孔粒間長石

白金莉 李文厚 姜瑀東 田 雯

(1. 西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 西安 710069;2. 中國石油大慶油田有限責(zé)任公司, 黑龍江 大慶 163000)

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胡尖山油田安212區(qū)延安組延10儲(chǔ)層特征研究

白金莉1李文厚1姜瑀東2田 雯1

(1. 西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 西安 710069;2. 中國石油大慶油田有限責(zé)任公司, 黑龍江 大慶 163000)

通過巖心觀察、鑄體薄片、掃描電鏡等方法對延10油層組儲(chǔ)層特征進(jìn)行了詳細(xì)研究。安212區(qū)延10儲(chǔ)層為低孔、低滲儲(chǔ)層,主要發(fā)育辮狀河亞相沉積,辮狀河道為儲(chǔ)層骨架砂體;砂巖巖性為長石石英砂巖和巖屑石英砂巖,孔隙類型以殘余粒間孔和長石溶孔為主;儲(chǔ)層物性特征明顯受控于沉積相和成巖作用,沉積作用決定了儲(chǔ)層砂巖顆粒粒度、成分,溶蝕作用增加了面孔率改善了儲(chǔ)層物性,壓實(shí)作用則降低了儲(chǔ)層孔隙度,膠結(jié)作用對儲(chǔ)層物性影響較為復(fù)雜。

巖石學(xué)特征; 儲(chǔ)集空間; 孔隙結(jié)構(gòu); 儲(chǔ)層特征; 成巖作用

鄂爾多斯盆地富含多種能源,是重要的勘探開發(fā)區(qū)塊[1-2]。經(jīng)長期勘探發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地主力產(chǎn)油層系為上三疊統(tǒng)延長組和中侏羅統(tǒng)延安組等,目的層延安組延10段為中侏羅統(tǒng)延安組主要含油層系。安212區(qū)是胡尖山油田的一個(gè)主力產(chǎn)油區(qū),對延10儲(chǔ)層特征進(jìn)行詳細(xì)描述對后續(xù)的開發(fā)試采具有指導(dǎo)意義。胡尖山油田地處鄂爾多斯盆地陜北斜坡構(gòu)造單元的中西部偏北處,在區(qū)域構(gòu)造上表現(xiàn)為一地層傾角小于1°的東高西低的單斜構(gòu)造。安212區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育,但是由于差異壓實(shí)作用,使得該區(qū)內(nèi)形成了一系列寬緩的鼻狀隆起。

1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征分析

利用安212區(qū)樣品的巖心觀察、普通薄片鑒定結(jié)果,并根據(jù)石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用三角圖解法進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)研究區(qū)延10儲(chǔ)層砂巖主要以灰色、灰綠色巨 — 粗粒、粗粒、中 — 粗粒、粗 — 中粒長石石英砂巖和巖屑石英砂巖為主,少量為長石巖屑石英砂巖,顆粒粒徑集中在0.25~1.20 mm(見圖1)。砂巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高,分選性中 — 好,碎屑顆粒中等偏好,多為次圓狀,膠結(jié)類型主要為加大孔隙式,膠結(jié)物多為自生黏土礦物,其次為碳酸鹽礦物。

砂巖碎屑成分占全巖的79.0%。其中,石英含量最高,介于53.0%~75.0%,平均值為69.0%;長石含量介于7.5%~20.0%,平均為11.8%;巖屑含量相對較低,介于7.0%~12.0%,平均為10.0%,而碎屑巖屑主要是變質(zhì)巖屑、火山巖屑,含少量沉積巖屑及云母(見圖2)。

圖1 安212區(qū)延10儲(chǔ)層砂巖分類圖(2口井,13個(gè)薄片)

圖2 安212區(qū)延10儲(chǔ)層砂巖各組分含量柱狀圖

2 儲(chǔ)集空間類型分析

利用鑄體薄片、掃描電鏡技術(shù)等對安212區(qū)的5口井23個(gè)薄片進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示延10儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間類型主要為殘余粒間孔隙和溶蝕孔隙,長石溶蝕孔為主要的溶孔類型,其次為巖屑溶蝕孔(見圖3)。其中,殘余粒間孔體積占總孔隙體積的75.6%,溶蝕孔隙體積占總孔隙體積的15.4%,晶間孔和巖屑溶孔所占體積比例較小,僅為6.2%,晶間孔主要為自生綠泥石、伊利石等晶間空隙,其余為微孔隙,孔隙組合類型為溶蝕孔 — 微孔,孔隙主要被自生礦物和雜基充填。

2.1 原生孔隙

殘余粒間孔是安212區(qū)延10儲(chǔ)層發(fā)育的主要儲(chǔ)集空間類型(見圖3a),殘余粒間孔隙較大,數(shù)量多且連通性較好,它是儲(chǔ)層巖石原生孔隙經(jīng)歷成巖作用后保留下來的剩余孔隙。同時(shí),自生綠泥石呈襯邊狀形式產(chǎn)出,環(huán)繞孔隙壁周圍抵制了壓實(shí)作用,為研究區(qū)目的層原生粒間孔的保存提供基礎(chǔ),進(jìn)而使得目的層可見大量的殘余粒間孔。

圖3 安212井區(qū)延10儲(chǔ)層鑄體薄片、掃描電鏡照片

2.2 次生孔隙

研究區(qū)目的層經(jīng)歷成巖作用后,儲(chǔ)層的不穩(wěn)定組分發(fā)生溶蝕,長石溶孔占主導(dǎo)部分(見圖3b),只發(fā)育少量巖屑溶孔,使得次生孔隙增加。溶蝕作用增加了碎屑顆粒的面孔率,其中巖屑溶孔和長石溶孔占孔隙空間體積的18.9%。除溶蝕孔外,可見少量的微孔以及自生黏土礦物的晶間孔,但由于晶間孔小而不連通,所以對儲(chǔ)層物性影響較小。

因此,原生的剩余粒間孔保存較好,而次生的溶蝕孔隙較為發(fā)育,二者共同構(gòu)成了研究區(qū)延10儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間。

3 儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)和物性特征分析

通過分析掃面電鏡、薄片、壓汞數(shù)據(jù)等資料,知目的層延10儲(chǔ)層平均孔徑為70 μm,主要發(fā)育中孔隙,且中孔隙體積約占總孔隙體積的89%;其余為小孔隙,約占7%。延10儲(chǔ)層喉道半徑均值達(dá)1.4 μm,喉道類型主要為中喉,對應(yīng)中排驅(qū)壓力,且中喉類型占統(tǒng)計(jì)數(shù)的75%;其次為微細(xì)喉,對應(yīng)高排驅(qū)壓力,占統(tǒng)計(jì)數(shù)的20%。安212區(qū)延10儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)類型為中孔 — 中細(xì)喉型。

根據(jù)對126塊巖心樣品的測試分析,延10儲(chǔ)層孔隙度主要分布在7.0%~16.0%,平均值為13.4%,滲透率主要分布在0.03×10-3~300×10-3μm2,平均值為45.98×10-3μm2。根據(jù)碎屑巖儲(chǔ)層物性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),安212區(qū)目的層應(yīng)屬于低孔、低滲儲(chǔ)層。延10儲(chǔ)層孔滲相關(guān)關(guān)系呈明顯正相關(guān)(見圖4),即儲(chǔ)層孔隙和喉道發(fā)育程度影響儲(chǔ)層的滲透性能,進(jìn)而影響儲(chǔ)層物性。

圖4 安212區(qū)延10儲(chǔ)層孔隙度、滲透率關(guān)系圖

4 儲(chǔ)層特征影響因素分析

安212區(qū)延10儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,并且非均質(zhì)性強(qiáng)。根據(jù)物性分類標(biāo)準(zhǔn),延10儲(chǔ)層應(yīng)屬低孔、低滲巖性油藏,影響儲(chǔ)層特征的因素較多。因其構(gòu)造寬緩,盆地穩(wěn)定,所以研究區(qū)儲(chǔ)層特征主要受沉積作用和成巖作用的共同影響。

4.1 沉積作用

2.在當(dāng)前旅游經(jīng)濟(jì)的管理活動(dòng)中,企業(yè)必須注重突破傳統(tǒng)的管理思維與開發(fā)理念,尤其是要融入大眾思維,從而實(shí)現(xiàn)對該活動(dòng)的真正落實(shí)。事實(shí)上,當(dāng)前旅游已經(jīng)從一種“高端消費(fèi)”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇蟊娦韵M(fèi),所以要想做好管理活動(dòng),則需要從大眾特性出發(fā),無論是該產(chǎn)品的研發(fā)方向,還是其中融入的多種元素,都要站在大眾消費(fèi)的角度,通過體系創(chuàng)新和內(nèi)涵豐富,從而達(dá)到管理體系的最佳效果。

胡尖山油田安212區(qū)為河流沉積,發(fā)育辮狀河亞相,其中河道微相是本區(qū)重要的沉積微相類型,為儲(chǔ)集層骨架砂體。沉積作用對儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在不同沉積環(huán)境下水流強(qiáng)度的差異導(dǎo)致沉積儲(chǔ)集層的巖石組構(gòu)、顆粒粒徑、分選性、磨圓度等具有不同的特點(diǎn)[3-7]。將孔隙度與沉積相的平面圖進(jìn)行對比,孔隙度展布圖與沉積相展布圖展布方向大體一致,由西北向東南展布。本區(qū)延10儲(chǔ)層也體現(xiàn)了這一特點(diǎn),即從河道到河漫灘,水動(dòng)力條件由強(qiáng)逐漸減弱,顆粒粒徑減小,孔隙度、滲透率開始降低,儲(chǔ)層物性變差。

4.2 成巖作用

儲(chǔ)層經(jīng)歷后期的成巖作用使得碎屑顆粒組構(gòu)和微觀孔隙結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了較大變化,影響儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的垂向分帶,對儲(chǔ)層物性特征具有顯著控制作用。成巖作用初期的壓實(shí)、壓溶作用使得碎屑顆粒接觸緊密,一般呈線狀接觸、凹凸?fàn)罱佑|,儲(chǔ)層孔隙度和滲透率明顯降低;后期的溶蝕作用提高了儲(chǔ)層面孔率,從而對儲(chǔ)層的物性具有較好的改善作用[8-11]。對安212區(qū)儲(chǔ)層樣品進(jìn)行鑄體薄片、掃描電鏡分析,發(fā)現(xiàn)安212區(qū)成巖作用主要有壓實(shí)壓溶作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用等。

4.2.1 壓實(shí)作用

壓實(shí) — 壓溶作用是儲(chǔ)層物性降低的主要因素,致使顆粒呈線狀 — 凹凸?fàn)罱佑|,但是由于本區(qū)成分成熟度較高,石英含量相對較高,因此壓實(shí)作用中等,雖然對儲(chǔ)層物性造成了一定的影響,降低了孔隙度和滲透率但仍有較多的殘余粒間孔 (見圖3c、圖3d)。

4.2.2 膠結(jié)作用

膠結(jié)作用對儲(chǔ)層的影響既有破壞性又有建設(shè)性:一方面,其膠結(jié)物充填并堵塞孔隙,對儲(chǔ)層起破壞作用;另一方面,部分膠結(jié)物晶間孔較為發(fā)育,或者膠結(jié)物后期發(fā)生溶蝕作用形成溶蝕孔有利于改善儲(chǔ)層物性。研究區(qū)常見的膠結(jié)作用類型為碳酸鹽膠結(jié),其次為自生黏土礦物膠結(jié)及少量硅質(zhì)膠結(jié)。

(2) 黏土礦物膠結(jié)。通過掃描電鏡觀察,研究區(qū)自生黏土膠結(jié)礦物主要是高嶺石(極發(fā)育)、伊利石(較發(fā)育)、綠泥石(少見)。高嶺石是安212區(qū)儲(chǔ)層砂巖中含量最高的黏土礦物,多充填于粒間,常規(guī)薄片中可見粒狀集合體,掃描電鏡下可見晶型較好的呈蠕蟲狀或書頁狀集合體(見圖3g、圖3h)。通常自生高嶺石充填并堵塞孔隙,雖可見高嶺石晶間孔,但對改善儲(chǔ)層物性的貢獻(xiàn)較小。

晚成巖期自生伊利石以毛發(fā)狀、卷片狀產(chǎn)出,連晶程度差,充填堵塞儲(chǔ)層孔隙;伊利石晶間孔隙度低,對儲(chǔ)層貢獻(xiàn)較低,常表現(xiàn)為破壞儲(chǔ)層物性(圖3i)。

4.2.3 溶蝕作用

溶蝕作用是提高孔滲性能的重要因素,其在研究區(qū)儲(chǔ)層砂巖中主要表現(xiàn)為長石的粒內(nèi)溶蝕、巖屑的粒內(nèi)溶蝕及顆粒粒間溶蝕孔,因此是研究區(qū)目的層的主要儲(chǔ)集空間類型。

5 結(jié) 語

(1) 延10儲(chǔ)層沉積相類型為辮狀河亞相,砂巖巖性以中粒長石石英砂巖和巖屑石英砂巖為主,砂巖結(jié)構(gòu)成熟度較高,分選性較好。儲(chǔ)層孔隙主要為殘余粒間孔、長石溶孔。

(2) 延10儲(chǔ)層孔徑均值為70 μm,孔隙以中孔隙為主;喉道半徑平均值為1.4 μm,類型以中喉為主。平均孔隙度為13.4%,平均滲透率為45.98×10-3μm2,屬于低孔、低滲儲(chǔ)層。

(3) 沉積相是影響儲(chǔ)層物性特征的基本因素,其中分流河道物性最好,形成儲(chǔ)層的骨架砂體;后期成巖作用對儲(chǔ)層物性改造程度較大,其中壓實(shí) — 壓溶作用降低物性,溶蝕作用改善儲(chǔ)層孔滲性能。

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Characteristics of Yan 10 Reservoir of An-212 Well Block in Hujianshan Oilfield

BAIJinli1LIWenhou1JIANGYudong2TIANWen1

(1.State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi′an 710069, China; 2.Daqing Oil Field Company Ltd., Petro China, Daqing Heilongjiang 163000, China)

Based on the analysis of field core observation, casting lamella, SEM and various testing data, the results show that Yan 10 reservoir in An-212 well block belongs to low porosity and low permeability oil reservoir; braided river subfacies is the main deposit and braided channel is the main facies belt forming reservoir; sandstones are dominated by the feldspar quartz sandstone and lithic feldspathic sandstone; the granular pore and secondary feldspar-dissolution pore are the main pore types in this area. Meanwhile, the sedimentary facies and diagenesis distinctly affected the developmental characteristics of the reservoir. Sedimentation controls the grain size and constituents. However, the dissolution improved the reservoir′s physical properties by increasing the surface porosity, while compaction reduced reservoir porosity and the cementation′s effect is complicated.

lithological feature; reservoir space; pore structure; reservoir characteristics; diagenesis

2016-03-29

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“重點(diǎn)坳陷型富烴凹陷的主要特征和形成的動(dòng)力學(xué)環(huán)境 —— 以鄂爾多斯盆地為例”(41330315)

白金莉(1990 — ),女,西北大學(xué)在讀碩士研究生,研究方向?yàn)閮?chǔ)層沉積學(xué)。

P618

A

1673-1980(2016)05-0006-04

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