蔣代琴，文志剛 (長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

陳建文 (中石油長慶油田分公司第十二采油廠，陜西 西安 710200)

劉軍鋒 (中石油長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745000)

劉衛(wèi)彬 (中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100029)

高永亮 (長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

合水油田莊51井區(qū)長63油層儲層非均質(zhì)性研究

蔣代琴，文志剛 (長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

陳建文 (中石油長慶油田分公司第十二采油廠，陜西 西安 710200)

劉軍鋒 (中石油長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745000)

劉衛(wèi)彬 (中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100029)

高永亮 (長江大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，湖北 武漢 430100)

儲層非均質(zhì)性；長63油層；合水油田；鄂爾多斯

儲層的基本性質(zhì)在三維空間上不均勻變化即為儲層非均質(zhì)性[1]，它影響著油、氣、水運(yùn)動規(guī)律，控制著油田采收率。合水油田莊51井區(qū)構(gòu)造發(fā)育簡單，地層較為平緩，主要發(fā)育巖性油氣藏，受儲集層巖性和物性等基本性質(zhì)影響較大。油田的開發(fā)實(shí)踐表明，研究區(qū)致密巖性油藏開采難度大、成本高，且存在大量可動原油無法開采，剩余油滯留等現(xiàn)象。為進(jìn)一步挖掘研究區(qū)油藏的潛力，需對研究區(qū)長63油層進(jìn)行非均質(zhì)性研究。該次研究儲層非均質(zhì)性是描述和表征儲層的核心內(nèi)容，其主要研究儲層的各向異性，包括層內(nèi)、層間、平面和微觀非均質(zhì)性共4個方面[2]，對儲層特征及其空間變化規(guī)律進(jìn)行定性定量地描述，以期指導(dǎo)下一步的油氣勘探與開發(fā)，調(diào)整開發(fā)方案，提高采收率[3]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

2 層內(nèi)非均質(zhì)性

圖1 莊51井區(qū)莊186井長小層韻律圖

層內(nèi)非均質(zhì)性具體指縱向上一個單砂層的巖石顆粒類型及大小、顆粒間孔隙度、滲透率等基本巖石性質(zhì)的變化情況，直接影響單砂層內(nèi)部水淹厚度和波及系數(shù)，進(jìn)而影響油氣采收率[6]。該次對層內(nèi)非均質(zhì)性的研究主要從垂向滲透率韻律特征、分層系數(shù)和砂巖密度、層內(nèi)滲透率非均質(zhì)參數(shù)以及層內(nèi)夾層等方面進(jìn)行分析。

2.1 垂向滲透率韻律特征

滲透率大小在縱向上的變化所形成的韻律性稱為滲透率韻律特征，可分為正韻律、反韻律和復(fù)合韻律。國內(nèi)外大量的室內(nèi)試驗(yàn)研究表明，儲層注水開發(fā)中縱向波及厚度一般以反韻律、復(fù)合反韻律、復(fù)合韻律、復(fù)合正韻律效果較好，其次為均質(zhì)段，正韻律效果最差[7]。據(jù)該區(qū)巖心觀察和測井資料分析統(tǒng)計，長63油層滲透率大小縱向上變化較大，主要為復(fù)合反正韻律(圖1)，其次為復(fù)合正反韻律，正韻律和反韻律較為少見。

2.2 層內(nèi)夾層分布特征

該次夾層的研究是將長63油層中位于砂體之間的相對非滲透性巖層作為研究對象，主要是泥質(zhì)夾層和鈣質(zhì)夾層，兩者在巖電特征上差異較大。泥質(zhì)夾層在測井曲線上表現(xiàn)為低的微電位電阻率和微梯度電阻率，兩者較好重合，自然電位和自然伽馬曲線明顯回返，低電阻率，高聲波時差；鈣質(zhì)夾層較泥質(zhì)夾層的最突出特征是微電極系曲線呈尖峰狀，自然電位低且起伏不大(圖2)。夾層的厚度和延伸長度是決定夾層對地下流體阻隔作用的主要因素，在注水開發(fā)過程中，對水驅(qū)油過程有很大影響[8]。

圖2 莊200井(a)、莊54井(b)長63油層夾層類型

表1 莊51井區(qū)長63油層夾層統(tǒng)計表

2.3 滲透率非均質(zhì)性特征

對于層內(nèi)滲透率非均質(zhì)差異程度的研究，筆者選擇了滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和級差3個定量統(tǒng)計參數(shù)來分析。滲透率變異系數(shù)反映了儲層滲透率相對離散程度，該值越大，說明非均質(zhì)性越強(qiáng)；突進(jìn)系數(shù)是該層滲透率最大值與平均值的比值，數(shù)值越小，說明垂向上滲透率變化程度越小，油水和注入劑波及體積越大，水驅(qū)油效果會較好，有利于油氣的開發(fā)；滲透率級差可以有效地反映儲層滲透率兩極分化的程度，其值越接近 1，表明儲層均質(zhì)性越好；滲透率均質(zhì)參數(shù)在0～1之間變化，數(shù)值越接近1，均質(zhì)性越好[10，11]。

表2 研究區(qū)長63油層層內(nèi)滲透率非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計表

3 層間非均質(zhì)性

研究對象是目標(biāo)層再分之后的小層，是一套砂泥巖互層的含油砂巖的總體研究。由于縱向上沉積環(huán)境的變遷，會使得不同油層間砂體特征與儲油物性之間等地質(zhì)因素存在差異，這就是儲層的層間非均質(zhì)性，是決定油氣開發(fā)中開發(fā)層系和開采工藝技術(shù)的依據(jù)[12]。

3.1 層間隔層分布特征

隔層一般是分布穩(wěn)定的低滲透率或者相對非滲透性巖層，存在于砂層之間且厚度變化大，橫向連續(xù)性好，能有效阻止油氣在砂體間的垂向滲透和運(yùn)移[2]，其上、下砂層相對獨(dú)立，形成2個獨(dú)立的開發(fā)單元[13]。在不同的井區(qū)，隔層發(fā)育的情況不同，就導(dǎo)致各井非均質(zhì)性的差異。

3.2 分層系數(shù)與砂巖密度

分層系數(shù)用平均單井鉆遇的砂層數(shù)來表示，垂向砂巖密度是砂巖總厚度和地層總厚度的比值。分層系數(shù)越大，非均質(zhì)越強(qiáng)；砂巖密度越接近1，油層越均質(zhì)。以30%和50%為界，來表征砂體連通性，值越大，連通性越好。當(dāng)砂巖密度大于50%時, 砂體為大面積連片分布, 且砂體的連通性好；當(dāng)砂體密度為30%～50%時，砂體呈局部連通的帶狀分布；小于30%時，砂體連通性差，為孤立型砂體[14]。

表3 莊51井區(qū)長63油層各小層砂體發(fā)育程度統(tǒng)計表

4 平面非均質(zhì)性

平面非均質(zhì)性是指一個儲層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模大小、連續(xù)性以及砂體的孔滲在平面上的變化所引起的非均質(zhì)性變化特征[15，16]。該次研究采用的是砂體平面展布特征和儲層物性分布特征來研究儲層的平面非均質(zhì)性。

4.1 砂體平面展布特征

4.2 物性平面展布特征

5 微觀非均質(zhì)性

儲層微觀非均質(zhì)性是指儲層孔喉類型、大小、結(jié)構(gòu)及相互連通關(guān)系在空間上的差異性[9]。分析巖石薄片和壓汞資料可知，研究區(qū)長63油層砂巖顆粒都較小，主要粒徑在0.04～0.25mm，以極細(xì)-細(xì)粒大小為主，分選中等-好，顆粒之間主要是點(diǎn)-線接觸和凹凸-線接觸，以孔隙式膠結(jié)為主?？紫额愋投鄻樱梢娏ｉg孔、溶孔(長石溶孔、巖屑溶孔和粒間溶孔)、晶間孔等孔隙(圖4)，其中油氣主要儲集在粒間孔和長石溶孔中。

圖3 研究區(qū)長63油層(a)、長油層(b)砂體平面展布圖

圖4 研究區(qū)莊186井長小層掃描電鏡圖(1657.56m，巖屑溶蝕，表面綠泥石薄膜生長)

研究區(qū)較常見到孔隙縮小型喉道、縮頸型喉道以及片狀或彎片狀喉道，較少出現(xiàn)管束狀喉道。喉道半徑都比較小，為微喉道和吸附喉道，各小層都以微喉道為主。研究表明，由于受到各種成巖作用的影響，研究區(qū)的儲層微觀性質(zhì)會發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得研究區(qū)長63油層的微觀非均質(zhì)性加強(qiáng)。

6 結(jié)論

2)莊51井區(qū)長63油層的層間隔層發(fā)育，厚度較大且分布面積廣，各小層為多期疊置的厚層砂巖夾薄層泥巖，層間非均質(zhì)性強(qiáng)。

3)研究區(qū)主要是半深湖-深湖亞相環(huán)境，砂體的分布受沉積相的控制，平面上多期濁積巖體疊置，側(cè)向連通性較差，物性的分布也與砂體的分布有著基本的對應(yīng)，砂厚的區(qū)域物性較好。

4)研究區(qū)的微觀孔隙類型主要是中孔微喉型和小孔微喉型，各種成巖作用的改造使得長63油層微觀非均質(zhì)性較強(qiáng)。

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2016-11-12

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05033-004)。

蔣代琴(1994-)，女，碩士生，現(xiàn)主要從事油氣儲層地質(zhì)方向的學(xué)習(xí)與研究；通信作者：文志剛，wzg728@sina.com。

[引著格式]蔣代琴，文志剛，陳建文，等.合水油田莊51井區(qū)長63油層儲層非均質(zhì)性研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版), 2017,14(23):13～18.

TE122.2

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1673-1409(2017)23-0013-06

[編輯] 鄧?yán)?/p>