高攀明,李燁煒(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西 延安 716000)
致密油作為非常規(guī)油氣的重要組成部分,是目前石油勘探的又一重點領域。周長區(qū)位于鄂爾多斯盆地中南部,區(qū)內致密油資源豐富,長7 致密油有較好的勘探前景[1]。但是周長區(qū)目前對致密油的儲層特征認識差,勘探程度低,鉆探盲目性強,本文針對周長區(qū)儲層特征認識不清的問題,通過相關實驗和巖心數據統(tǒng)計對周長區(qū)長7 層儲層巖石學和物性等特征做了系統(tǒng)分析,并分析了沉積相和成巖作用對儲層發(fā)育的影響,本文將對周長區(qū)長7 儲層評價和勘探具有一定的指導意義。
研究區(qū)地理位置上屬于陜西省吳起縣境內,構造位置上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中西部,如圖1 所示,油藏受構造和巖性雙重因素控制,以巖性油藏為主[2]。區(qū)域研究結果表明,三疊紀延長早期,鄂爾多斯盆地周緣抬升,形成面積大、水域廣、深度淺、基底平的大型微咸水湖泊[3]。
根據長7 油層組45 口井53 塊樣品巖心觀察及進行室內巖石薄片鏡下鑒定。長7 油層組儲層巖性主要為一套淺灰色、灰色、灰褐色塊狀細粒長石砂巖,其次為巖屑長石砂巖,粒徑主要分布在0.08~0.26 mm 之間,占80.5%以上,顆粒之間線接觸,孔隙式為主要膠結類型。
長7 油層組碎屑顆粒含量在77.0%~92.0%之間,平均80.9%,碎屑成分主要以長石為主。石英含量為12.0%~25.0%,平均含量為19.6%;長石含量為16.0%~66.0%,平均含量為52.1%;巖屑含量為2.0%~29.0%,平均含量為6.6%。云母等含量在1.0%~13.0%之間,平均5.5%。巖屑主要由變質巖巖屑組成。長7 油層組填隙物成分在7.00~23.00%之間,平均含量為11.3%。填隙物主要成分水云母平均含量1.3%、綠泥石平均含量2.7%、(鐵)方解石平均含量4.1%、硅質平均含量1.6%、濁沸石平均含量0.7%,高嶺石平均含量0.6%,黃鐵礦平均含量0.3%。
根據巖心鑄體薄片、巖心觀察、掃描電鏡等資料的觀察分析,本研究區(qū)長7 儲層總面孔率為1.00%~10.00%,平均值為4.50%,孔隙類型主要為粒間孔,含量為3.00%,其次為粒間溶孔、沸石溶孔、長石溶孔,分別為1.67%、1.33%、1.00%。
采用周長區(qū)長7 油層組5 口井15 塊樣品進行壓汞實驗研究(圖1),本次壓汞實驗剔除掉異常值后,延長組長7 油層平均孔徑為26.19 μm,平均喉道直徑0.75 μm,屬于小孔細喉型。長7 油層組排驅壓力在2.744~6.889 MPa 之間,平均3.784 MPa,中值壓力在18.524~64.818 MPa 之間,平均40.535 MPa,孔喉中值半徑在0.013~0.039 μm 之間,平均0.024 μm,分選系數在1.701~2.058 之間,平均1.846,歪度在-0.358~0.084 之間,平均-0.104,最大汞飽和度在79.574%~93.638%之間,平均85.461%,退汞效率在28.401%~35.617%之間,平均31.006%。綜上所述,本區(qū)反映孔喉特征的各種參數變化較大,說明本區(qū)長7 油層組砂巖孔喉分布不均。
圖1 長7儲層壓汞曲線
根據15 口井47 塊樣品的滲透率統(tǒng)計結果分析,對周長區(qū)長7 儲層的層內滲透率非均質性參數進行研究得知,長7 儲層變異系數在0.003~1.77 之間,平均0.61;突進系數在1.00~4.39 之間。
根據研究區(qū)延長組長7 油層組78 口井的樣品物性資料分析,剔除異常值樣品后,其中孔隙度樣品228 個,孔隙度范圍為2.1%~15.0%,平均值為7.2%,中值為7.5%,主值區(qū)間6.0%~10.0%,占樣品總數的63.9%;有效儲層平均孔隙度為8.0%。滲透率樣品216 個,滲透率分布范圍為0.04~1.36 mD,平均值為0.31 mD,中值為0.29 mD,主值區(qū)間0.10~0.80 mD,占樣品總數的86.2%;有效儲層平均滲透率為0.35 mD,屬于特低孔特低滲儲層。
相同的物源不同的沉積環(huán)境形成的砂體結構不同和不同的物源相同的沉積環(huán)境都將影響儲層的發(fā)育[4]。周長區(qū)沉積演化與鄂爾多斯盆地整體沉積背景演化基本一致,長7 段沉積時期沉積格局發(fā)生重大變化,盆地快速沉降,最大湖泛期形成一套半深湖—深湖沉積亞相的暗色泥巖、油頁巖和濁積巖[4]。經統(tǒng)計發(fā)現,周長地區(qū)為水下分流河道砂體的孔隙度為4.5%~15%,平均值為7.9%,滲透率在0.28~1.36 之間,平均值為0.38;周長地區(qū)為分流間灣砂體的孔隙度為2.1%~8.8%,平均值為4.7%,滲透率在0.04~1.02 之間,平均值為0.16。由此可見,沉積環(huán)境對儲層發(fā)育有一定的影響。
周長地區(qū)長7 油層烴源巖的有機質成熟度Ro 為0.7%~1.02%,伊/蒙混層含量平均13.9%,說明伊/蒙混層已超過無序混層帶,進入有序混層帶或接近超點陣有序混層帶,說明研究區(qū)延長組儲層主要處于中成巖階段。周長地區(qū)長7 油層經歷了很強的壓實作用,儲層砂巖主要為細粒長石砂巖,分選性好,個別中等,磨圓以次棱狀為主。通過薄片觀察發(fā)現顆粒間以線接觸為主,云母擠壓變形,石英破裂。通過觀察還發(fā)現膠結主要包括硅質膠結,碳酸鹽巖膠結、粘土礦物膠結和溶蝕作用。石英是主要的硅質膠結物,以石英次生加大為主,周長地區(qū)石英加大主要發(fā)育于顆粒內部,以四方錐狀,對儲層孔隙有一定的阻礙作用。對于粘土膠結而言,經過粘土礦物X 衍射分析發(fā)現,砂巖中均不含蒙皂石,自生高嶺石呈書頁狀充填于粒間孔喉,綠泥石呈葉片狀分布,包裹碎屑顆粒,以綠泥石為主的粘土礦物呈等厚薄膜狀覆蓋在顆粒表面,在一定程度上會保護孔隙度和滲透率的破壞。伊利石呈針狀或發(fā)絲狀附著于碎屑顆粒表面或充填于粒間孔喉,容易堵塞微孔隙和吼道,對儲層孔隙破壞力大;周長區(qū)碳酸鹽巖膠結較為發(fā)育,膠結物主要包括方解石和白云石,方解石主要為鐵方解石,在膠結物中含量較高,鐵方解石主要是在成巖環(huán)境中分離出鐵離子和鎂離子,離子與地層流體發(fā)生反應,形成新的產物,這些產物絕大部分會堵塞孔隙和吼道,碳酸巖鹽對儲層也是有破壞作用。溶蝕作用生成的孔隙能夠有利于儲層的孔隙,通過掃描電鏡發(fā)現,長7 儲層中的長石和煮沸石都發(fā)生了溶蝕,形成了次生孔隙,增加了儲層物性。
(1)周長區(qū)長7 油層組儲層巖性主要為一套淺灰色、灰色、灰褐色塊狀細粒長石砂巖,膠結類型以孔隙式為主。周長區(qū)孔隙度范圍為2.1%~15.0%,平均值為7.2%,中值為7.5%;滲透率分布范圍為0.04~1.36 mD,平均值為0.31 mD,中值為0.29 mD,屬于特低孔特低滲儲層。
(2)沉積環(huán)境和成巖作用對儲層發(fā)育有一定的影響。不同的膠結作用對儲層發(fā)育的影響不同,其中溶蝕作用對儲層孔隙有利,碳酸巖對儲層發(fā)育有阻礙作用,綠泥石對儲層有支撐和保護作用,伊利石對儲層孔隙有破環(huán)作用。