◇西部鉆探工程技術(shù)研究院 任 翔
根據(jù)物性化驗(yàn)、鑄體薄片和掃描電鏡等方法,對(duì)柴達(dá)木盆地大風(fēng)山西部地區(qū)新近系下油砂山組藻灰?guī)r儲(chǔ)層特征進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:該套儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以溶蝕孔型和裂縫-溶蝕孔型為主,儲(chǔ)層物性較差,孔隙度范圍為3.4%~11.8%,平均6.9%,滲透率范圍為0.013~4.065 md,平均為1.353 md,具低孔中滲特征,裂縫和溶蝕對(duì)改善儲(chǔ)層滲透性貢獻(xiàn)大。據(jù)物性特征和壓汞實(shí)驗(yàn)分析,將藻灰?guī)r儲(chǔ)層分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類五種類型,儲(chǔ)層總體評(píng)價(jià)為中等-好。該研究結(jié)論對(duì)大風(fēng)山西部地區(qū)藻灰?guī)r巖性油氣藏勘探具有一定理論意義。
柴達(dá)木盆地藻灰?guī)r油氣儲(chǔ)層是巖性勘探的一個(gè)新領(lǐng)域,在柴達(dá)木盆地大風(fēng)山等多個(gè)地區(qū)均有發(fā)育,巖性有藻紋層灰?guī)r、藻疊層灰?guī)r、藻團(tuán)塊灰?guī)r及藻泥晶灰?guī)r等多個(gè)種類。藻灰?guī)r種類不同,其物性差異較大,識(shí)別方法也不同[1-2]。針對(duì)大風(fēng)山地區(qū)藻灰?guī)r的復(fù)雜情況,本文從藻灰?guī)r特殊的物性特征特征入手,結(jié)合藻灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征,深入解析了儲(chǔ)層綜合特征并對(duì)其進(jìn)行了分類評(píng)價(jià),為油田勘探開發(fā)提供了理論依據(jù)。
大風(fēng)山地區(qū)位于柴達(dá)木盆地西部北區(qū),南鄰茫崖凹陷,西達(dá)月牙山地區(qū),北抵阿爾金山前,東止一里坪坳陷,又稱 “大風(fēng)山凸起”。具體包括紅三旱一號(hào)、尖頂山、黑梁子、長尾梁、堿山和大風(fēng)山等地面構(gòu)造,面積約4200 km2(圖1)。該地區(qū)長期被小梁山凹陷、茫崖凹陷和一里坪坳陷所環(huán)繞,是油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)[3]。由于鉆穿新近系下油砂山組的探井?dāng)?shù)量少,取芯段更少,導(dǎo)致目前該地區(qū)下油砂山組藻灰?guī)r儲(chǔ)層特征研究程度很低。這種狀況造成對(duì)該儲(chǔ)層特征認(rèn)識(shí)不清楚。本文就研究區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層特征進(jìn)行了研究,期望對(duì)尋找大風(fēng)山地區(qū)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層起到指導(dǎo)作用。
圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置圖
大風(fēng)山西部地區(qū)下油砂山組儲(chǔ)層巖性以粉砂巖為主(圖2),局部分布薄層的藻灰?guī)r,藻灰?guī)r包括藻疊層灰?guī)r、藻團(tuán)塊灰?guī)r和藻泥晶灰?guī)r。據(jù)該地區(qū)風(fēng)5井取芯井段巖芯觀察表明:風(fēng)西地區(qū)下油砂山組儲(chǔ)層藻灰?guī)r表面溶孔發(fā)育、含油性好,藻灰?guī)r層數(shù)多、單層厚度薄、累計(jì)厚度可達(dá)3.5m,平均約占地層厚度6.2%。
圖2 研究區(qū)下油砂山組砂巖三角分類圖
風(fēng)西地區(qū)風(fēng)5井取芯井段50塊樣品物性分析表明(表1):風(fēng)西地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙度范圍3.4~11.8%,平均為6.9%,滲透率范圍0.013~4.065,平均為1.353 md。灰質(zhì)泥巖平均孔隙度為3.3%,平均滲透率為0.254 md;含粉砂泥灰?guī)r平均孔隙度為4.5%,平均滲透率為0.05 md;泥灰?guī)r平均孔隙度為4.2%,平均滲透率為0.083 md(圖3)。
表1 風(fēng)西地區(qū)下油砂山灰?guī)r段物性統(tǒng)計(jì)表
圖3 風(fēng)西地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層平均孔滲分布特征
儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)是指儲(chǔ)集巖中孔、洞、縫的大小、形狀、發(fā)育程度及其相互連通關(guān)系[4-11]。
(1)儲(chǔ)集空間類型。通過鑄體薄片和掃描電鏡技術(shù),對(duì)風(fēng)西地區(qū)下油砂山組藻灰?guī)r儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間研究表明:該地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間主要以粒內(nèi)溶蝕孔和粒間溶蝕孔型為主,裂縫型為輔助的儲(chǔ)集特點(diǎn)。其中風(fēng)5井為溶蝕孔型為主,風(fēng)8井區(qū)則多以裂縫型與溶蝕孔型兩者復(fù)合型具多,偶見晶間孔(圖4)。
孔隙型儲(chǔ)層:包括晶間孔、粒內(nèi)溶蝕孔和粒間溶蝕孔型等類型,一般直徑數(shù)微米到數(shù)百微米,是該地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層普遍存在的儲(chǔ)集空間。
裂縫型儲(chǔ)層:主要指壓溶縫及溶蝕縫等。溶蝕縫是區(qū)內(nèi)最主要的裂縫類型。如風(fēng)8井下油砂山藻灰?guī)r儲(chǔ)層裂縫呈網(wǎng)狀分布;裂縫內(nèi)多被泥質(zhì)或方解石充填或被后期形成的有機(jī)質(zhì)充填。
實(shí)際上,溶蝕孔和裂縫-溶蝕孔型儲(chǔ)集空間是該地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層重要的儲(chǔ)集類型,如風(fēng)5井、風(fēng)8井下油砂山藻灰?guī)r儲(chǔ)層就屬此類(圖4),藻灰?guī)r儲(chǔ)層在低孔隙度的情況下保持中高滲透率,可見裂縫和溶蝕孔洞對(duì)改善儲(chǔ)層滲透性貢獻(xiàn)比較大。
圖4 風(fēng)西地區(qū)下油砂山組藻灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙類型
(2)儲(chǔ)層孔喉類型。研究孔喉類型,壓汞分析是目前最常用和最有效的方法??紫额愋脱芯繉?duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層研究尤為重要。常用的參數(shù)主要包括排驅(qū)壓力和最大連通孔喉半徑等。
風(fēng)西地區(qū)下油砂山組藻灰?guī)r類型為藻疊層灰?guī)r、藻團(tuán)塊灰?guī)r和藻泥晶灰?guī)r等。在風(fēng)5井編號(hào)為15號(hào)和17號(hào)樣品中,藻灰?guī)r為較好-好儲(chǔ)層,其它樣品為中等-較好儲(chǔ)層(表2)。其中風(fēng)5井,3019.1m,N21,藻團(tuán)塊灰?guī)r,φ=10%,K=1.1md,排驅(qū)壓力0.69 MPa,最大連通孔喉半徑1.065μm;風(fēng)5井,3017.8m,N21,藻團(tuán)塊灰?guī)r,φ=11.2%,K=3.9md,排驅(qū)壓力0.69 MPa,最大連通孔喉半徑1.065μm;說明了藻灰?guī)r孔隙性儲(chǔ)層具有一定儲(chǔ)滲能力(圖5、6)。風(fēng)西地區(qū)風(fēng)5井藻灰?guī)r儲(chǔ)層排驅(qū)壓力為0.69~8.966 MPa,大多大于1 MPa;最大連通孔喉半徑為0.082~1.065μm,大多小于1μm(表2)。只有15和17號(hào)樣具較小的排驅(qū)壓力和較大的孔喉半徑。
圖5 風(fēng)西地區(qū)風(fēng)5井儲(chǔ)層藻灰?guī)r樣品毛管壓力曲線特征
圖6 風(fēng)西地區(qū)風(fēng)5井儲(chǔ)層藻灰?guī)r樣品孔喉半徑分布特征
表2 風(fēng)西地區(qū)風(fēng)5井藻灰?guī)r儲(chǔ)層壓汞參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)碳酸鹽巖儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)(馬永生等,1999)(表3),風(fēng)西地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)可以分為五類(表4):Ⅰ粗孔-中喉型,Ⅱ中孔-中喉型,Ⅲ中孔-小喉型,Ⅳ細(xì)孔-中喉型,Ⅴ細(xì)孔-小喉型。
表3 碳酸鹽巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類表(馬永生等,1999)
表4 風(fēng)西地區(qū)藻灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類表
(1)風(fēng)西地區(qū)下油砂山組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層為藻灰?guī)r儲(chǔ)集層,單層厚度薄,平均累計(jì)厚度達(dá)3.5 m。藻灰?guī)r巖石類型包括藻泥晶灰?guī)r、藻疊層灰?guī)r和藻團(tuán)塊灰?guī)r。
(2)藻灰?guī)r儲(chǔ)層物性孔隙度范圍3.4%~11.8%,平均為6.9%,滲透率范圍0.013~4.065 md,平均為1.353 md。
(3)藻灰?guī)r層主要儲(chǔ)集空間為溶蝕孔與裂縫。據(jù)物性特征和壓汞分析,主要有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類五類儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu),儲(chǔ)層總體評(píng)價(jià)為中等-好。