蘇幽雅,劉春林,張永平,楊申谷
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠,寧夏銀川 750006)
寧夏鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段油藏為三角洲前緣沉積環(huán)境,河道砂體發(fā)育,含油面積大,但長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性強(qiáng),砂巖表現(xiàn)為低孔滲,為典型超低滲Ⅲ類油藏。油藏具有定向井開(kāi)發(fā)普遍低產(chǎn),大斜度井遞減較大等問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征、儲(chǔ)層物性特征、成巖作用、儲(chǔ)層再認(rèn)識(shí)等多個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)研究,建立長(zhǎng)A 段適應(yīng)性較強(qiáng)的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)A 油藏儲(chǔ)層甜點(diǎn)篩選和下步規(guī)模建產(chǎn)提供有效指導(dǎo)[1-5]。
通過(guò)巖心常規(guī)薄片、鑄體薄片和掃描電鏡等資料和手段,對(duì)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征進(jìn)行分析。延長(zhǎng)組長(zhǎng)A 段砂體為三角洲前緣沉積,儲(chǔ)層巖石顆粒主要為細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖。長(zhǎng)A 段油層組石英平均含量為30.03%,長(zhǎng)石平均含量為39.41%,巖屑平均含量為8.47%,其他成分平均含量為8.92%;長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層填隙物組合為高嶺石、水云母、綠泥石、網(wǎng)狀黏土、方解石、鐵方解石、白云石、鐵白云石、凝灰質(zhì)、硅質(zhì)、長(zhǎng)石質(zhì)和其他填隙物。
長(zhǎng)A 段油層組填隙物含量為15.39%,其中高嶺石含量為4.8%,水云母1.6%,綠泥石2.06%,鐵方解石3.2%,硅質(zhì)0.94%,長(zhǎng)石質(zhì)0.14%。
1.2.1 孔喉類型及大小 長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層平均面孔率2.66%,平均孔徑28.63 μm,平均喉道半徑0.083 1 μm。長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層孔隙類型以長(zhǎng)石溶孔為主,長(zhǎng)石溶孔含量為1.11%,其次為機(jī)械壓實(shí)和多種膠結(jié)作用之后剩余的原生粒間孔,粒間孔含量為0.98%,局部可見(jiàn)巖屑溶孔、晶間孔等,孔隙形態(tài)多為三角形、四邊形,孔隙間多以窄喉道、短喉道相連(表1)。
表1 長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層孔隙組合統(tǒng)計(jì)表
1.2.2 微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征
1.2.2.1 孔喉組合類型 根據(jù)毛管壓力壓汞法測(cè)試資料實(shí)驗(yàn)表明,長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層中值壓力高、中值半徑小,結(jié)合毛管壓力測(cè)試曲線及微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù),將孔隙結(jié)構(gòu)劃分為3 種類型,其中Ⅰ類孔隙結(jié)構(gòu)類型最少,占比為17.39%,Ⅱ類孔隙結(jié)構(gòu)類型最為常見(jiàn),占比為56.52%,Ⅲ類次之,占比為26.09%。
1.2.2.2 孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù) 通過(guò)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層砂巖壓汞資料統(tǒng)計(jì),根據(jù)恒速壓汞資料,長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層孔隙分級(jí)均以小孔隙為主、喉道分級(jí)均以細(xì)喉道為主,組合均以小孔細(xì)喉型為主。
研究表明,長(zhǎng)A 段孔隙半徑分布相對(duì)集中,主要在100~200 μm;喉道半徑分布較為分散,主要在0.1~1.2 μm。長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層最大孔隙進(jìn)汞飽和度63.192%,喉道退汞效率31.941%,排驅(qū)壓力1.767 MPa,孔喉分選系數(shù)1.629,變異系數(shù)0.123,均值系數(shù)10.914(表2)。
表2 長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)(根據(jù)恒速壓汞資料)
長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層成巖作用處于中成巖A 期,殘余粒間孔、長(zhǎng)石溶蝕、綠泥石膜及溶蝕作用一定程度改善了孔隙性。殘余粒間孔主要分布在河道交匯砂體較厚的部位,長(zhǎng)石溶孔主要分布在主河道部位。黏土礦物膠結(jié)為破壞性作用,其主要分布在河道側(cè)翼泥質(zhì)含量較高部位。
1.3.1 成巖作用類型 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性具有明顯的控制作用,其影響包括改善和破壞兩個(gè)方面。通過(guò)長(zhǎng)A 段巖心大量常規(guī)薄片和鑄體薄片分析研究,結(jié)合掃描電鏡、X-衍射和陰極發(fā)光等實(shí)驗(yàn)手段。鹽池地區(qū)長(zhǎng)A段儲(chǔ)層主要包括機(jī)械壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用、溶解作用以及交代作用五種類型。
1.3.2 成巖相平面特征 在機(jī)械壓實(shí)作用破壞儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的成巖背景下,綠泥石膜膠結(jié)適度保護(hù)了原生孔隙、溶蝕作用一定程度上改善了長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層物性,在局部存在碳酸鹽、黏土礦物膠結(jié),相應(yīng)成巖相帶分布在長(zhǎng)A 段油藏的東部和西部,填充孔隙、阻塞喉道,從而降低儲(chǔ)層物性。殘余粒間孔、長(zhǎng)石溶蝕為建設(shè)性成巖作用,相應(yīng)成巖相帶主要分布在長(zhǎng)A 段油藏的東部,黏土礦物膠結(jié)為破壞性成巖作用,主要分布在長(zhǎng)A 段油藏河道側(cè)翼泥質(zhì)含量較高部位。
1.4.1 儲(chǔ)層物性巖心分析 根據(jù)1 645 塊巖心常規(guī)物性測(cè)試資料,長(zhǎng)A 段巖心孔隙度7.52%、巖心滲透率0.14 mD。
1.4.2 儲(chǔ)層物性測(cè)井解釋分析 利用測(cè)井資料,針對(duì)單井點(diǎn)讀取相應(yīng)層段視電阻率數(shù)據(jù),長(zhǎng)A 段平均測(cè)井孔隙度7.8%,測(cè)井滲透率0.18 mD。
儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)的方法很多,主要是從定性到定量,從宏觀到微觀。通過(guò)對(duì)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層孔隙度、滲透率、含油飽和度以及儲(chǔ)層有效厚度多個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析分類,結(jié)合鑄體薄片、巖心觀察及試油的結(jié)果,提出長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層綜合分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),將長(zhǎng)A 段油層組分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類(非儲(chǔ)層)儲(chǔ)集層(表3)。
表3 鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層綜合分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層分布廣泛,其中Ⅰ類儲(chǔ)層主要分布在多期河道交匯處,Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層主要分布在過(guò)渡區(qū),砂體結(jié)構(gòu)以塊狀厚層和多層疊加型為主。
建立長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層試采初期含水控制模板,尋找油藏主控因素,明確投產(chǎn)井初期含水四性下限關(guān)系,根據(jù)電性特征與試采初期含水分析,含油飽和度越高,投產(chǎn)初期含水較低。通過(guò)出油測(cè)井圖版分析,長(zhǎng)A 段油層出油電阻率下限為35 Ω·m,含油飽和度>40%。當(dāng)長(zhǎng)A段油層含油飽和度≥52%,投產(chǎn)初期含水率≤50%,含油飽和度在48%~52%,含水率在50%~75%,含油飽和度在41%~48%,含水率>75%(表4)。
表4 鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段油層出油下限數(shù)據(jù)表
通過(guò)定性四性解釋下限后,建立有效的儲(chǔ)層甜點(diǎn)圈閉綜合因子T,通過(guò)控制油層厚度H 與含油飽和度(100-SW)乘積擴(kuò)大因子法進(jìn)行有效儲(chǔ)層圈閉(綜合因子方法:T=H×),能夠準(zhǔn)確對(duì)有效油藏有利區(qū)進(jìn)行圈閉,再通過(guò)儲(chǔ)層物性、脆性指數(shù)、試油產(chǎn)能等綜合儲(chǔ)層影響因素差異對(duì)油藏分部位進(jìn)行甜點(diǎn)分類分級(jí)(表5)。
表5 鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段油藏Ⅰ~Ⅲ類儲(chǔ)量分類表
通過(guò)甜點(diǎn)篩選結(jié)果可知,寧夏鹽池地區(qū)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層Ⅰ類甜點(diǎn)儲(chǔ)量為660×104t,面積28.35 km2;Ⅱ類甜點(diǎn)儲(chǔ)量為1 168.5×104t,面積59.32 km2;Ⅲ類甜點(diǎn)儲(chǔ)量為1 019.4×104t,面積72.15 km2。
(1)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層巖石類型以長(zhǎng)石砂巖為主,填隙物成分多為黏土礦物類及碳酸鹽類;孔隙類型多為長(zhǎng)石溶孔、粒間孔次之,孔喉組合多為小孔細(xì)喉型;殘余粒間孔、長(zhǎng)石溶蝕等優(yōu)勢(shì)成巖相帶主要分布于東部。
(2)長(zhǎng)A 段油層電阻率下限為35 Ω·m,投產(chǎn)初期含水率較低。長(zhǎng)A 段油層主要受含油飽和度控制明顯,含水率≤50%,含油飽和度≥52%,投產(chǎn)初期含水率在50%~75%,含油飽和度在48%~52%,投產(chǎn)初期含水率>75%,含油飽和度在41%~48% 。
(3)長(zhǎng)A 段儲(chǔ)層Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層分布廣泛,其中Ⅰ類儲(chǔ)層主要分布在多期河道交匯處,Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層主要分布在過(guò)渡區(qū),砂體結(jié)構(gòu)以塊狀厚層和多層疊加型為主。