鎮涇油田長62油層組儲層特征

余顯涌,聶小創,周慧敏

(中國石化華北分公司鎮涇采油廠,甘肅慶陽745000)

鎮涇油田長62油層組儲層特征

余顯涌,聶小創,周慧敏

(中國石化華北分公司鎮涇采油廠,甘肅慶陽745000)

延長組長62是鄂爾多斯盆地西南部鎮涇油田的一個重要勘探層位,通過巖心觀察、薄片研究、粒度分析,對鎮涇油田長62儲層特征進行了深入的研究。結果表明長62以巖屑長石砂巖為主,含少量長石砂巖,磨圓度以次棱角—棱角狀為主,顆粒接觸關系為點接觸和線接觸,砂巖分選較好;主要的砂體類型為水下分流河道砂體,河口壩砂體不發育,且以長6的水下分流河道砂體最為發育;通過物性與砂巖粒度中值、標準偏差和沉積微相的相關性研究,發現強水動力條件下沉積的細砂巖具有相對較好的物性。故認為尋找長6水下分流河道砂體為下一步工作的重點。通過對水下分流河道砂體厚度與寬度的研究,發現其具有很好的相關性,得出該區的砂體厚度與砂體寬度的經驗公式,為下一步勘探開發提供了強有力的理論依據。

鎮涇油田;水下分流河道;物性;平均粒度;標準偏差

鄂爾多斯盆地三疊系延長組是該區油氣勘探的主要目的層之一。三疊系延長組具有烴源巖發育、生儲蓋組合配套、勘探領域廣、潛力大的特點[1-3]。鎮涇油田的鄰區,即隴東地區的西峰油田,位于鎮涇油田北東方向,勘探面積約4500km2,分布著8套含油層系,石油總資源量10.5×108t。根據已有的研究成果,西峰油田延長組長6-長8期物源和鎮涇油田一致,且均屬三角洲前緣沉積亞相[4],儲層物性及儲集空間也具有相似性,均為低孔低滲型[5-6]。西峰油田的發現預示著鎮涇油田有著較大的勘探潛力。

鎮涇油田長62根據旋回性劃分為三個砂層組:自下向上依次為長6、長 6、長 6。長 6為一個中期基準面緩慢上升到快速上升的過程,底部為淺灰棕色油跡巖屑長石細-微粒砂巖夾灰黑色泥巖;頂部為淺灰色-深灰色泥巖、泥質粉砂巖及細粉砂巖的互層。長6為基準面緩慢下降過程,下部由灰白色巖屑長石細砂巖和棕色細浸巖屑石油細砂巖組成,頂部為油浸細砂巖夾灰白色薄層粉砂巖。長6為基準面快速下降過程,由3個單砂體組成,每個單砂體底部均為棕色油浸巖屑長石細砂巖,頂部為灰白色、灰色細砂巖或粉砂巖。

1 巖石學特征

研究區長62以巖屑長石砂巖為主,少量長石砂巖(圖1)。碎屑成分主要由石英、長石和巖屑組成,少量云母。巖屑主要為沉積巖巖屑和巖漿巖巖屑,少量變質巖巖屑。

圖1 鎮涇地區長6砂巖成分分布

石英組分主要為單晶石英,偶見石英巖巖屑和硅質巖巖屑;長石組分以斜長石為主,條紋長石次之,微斜長石偶見。陰極發光分析表明,長石中有部分為富鈦長石,長石含量18%～23%,平均20%。

各層位中云母碎片易見,主要為綠色和棕色黑云母,偶見白云母。含量一般1%～5%,最高可達6%～10%。巖心觀察中,發現云母碎片常常順層面分布,粒度比較大。重礦物成分主要為電氣石及綠簾石,其次為石榴石、磷灰石、榍石,偶見鋯石。

砂巖具有較高的結構成熟度,用薄片法隨機統計18塊樣品的標準偏差在0.53～0.67。碎屑磨圓度以次棱角—棱角狀為主,顆粒接觸關系為點接觸和線接觸。

雜基填隙物成分主要為伊利石(水云母)和泥質,砂巖雜基含量低于15%,屬凈砂巖類。膠結物主要為方解石、硅質,少量淀高嶺石、鐵白云石、淀伊利石、淀綠泥石和濁沸石,膠結類型為孔隙式。

2 沉積相特征

根據區域資料、巖心觀察及測井資料分析,發現長62期以三角洲前緣沉積為主,泥巖的顏色以灰綠色為主,偶見灰黑色、黑色,反映弱氧化-弱還原的沉積環境。

鎮涇油田長62主要發育三角洲前緣的水下分流河道、水下天然堤、分支間灣、決口扇和前三角洲沉積,河口壩進積復合體不發育。鎮涇油田長62是一個完整的中期基準面快速上升折向緩慢下降到快速下降的過程。

3 物性特征

鎮涇地區長62層砂巖的孔隙度為3.2%～23.2%,平均12.2%(215個樣品)。其中大于12%的樣品數占59.5%。在12%～8%之間的樣品占31.2%;滲透率為(0.02～4.12)×10-3μm2,平均 0.46×10-3μm2(195個樣品)。其中大于0.1×10-3μm2的樣品數占78.5%。在(0.1～0.5)×10-3μm2之間的樣品占48.7%。可見,長62層為低孔低滲儲層。

3.1 平均粒度與物性關系

圖2、3是SK1井和SK2井18個樣品的平均粒度與孔隙度和滲透率之間的關系圖。虛線所對應的孔隙度和滲透率為有效儲層的下限值[3]。

圖2 砂巖平均粒度與孔隙度之間的關系

圖3 砂巖平均粒度與滲透率之間的關系

從圖2可以看出,18個樣品的粒度均在2～4Φ之間,按照曾允孚、Willian J.Fritz的分類標準[8-9],鎮涇油田長62砂巖主要為細砂巖和微粒砂巖。

隨著平均粒度的減小,孔隙度逐漸降低。在細砂巖段內,除孔隙度為9.1%的這個點外,其線性關系特別明顯,隨著粒度的降低,孔隙度迅速減小。而在微粒砂巖段內,隨著粒度的降低,孔隙度減小,但其關系不是特別明顯。而且在細砂巖段內,其孔隙度均大于9%,而在微粒砂巖段內,除個別點外,其孔隙度均小于9%。由此可見,平均粒度的大小影響或決定著孔隙度的范圍,按照對儲層下限的研究[5],只有細砂巖才可能成為有效儲層,而微粒砂巖是很難達到儲層下限值的。

圖3為砂巖平均粒度與滲透率之間的關系圖,從圖3可以看出,除兩個點外,平均粒度與滲透率有著明顯的關系,限隨著粒度的減小,滲透率呈指數下降。在細砂巖段段內,除一個點外,其滲透率均大于0.1×10-3μm2。而微粒砂巖,其滲透率均小于0.1×10-3μm2。

由此可見,平均粒度在影響孔隙度的同時,也影響著滲透率的大小,同樣從圖上可以看出,只有細砂巖才有可能達到儲層的下限標準,而微粒砂巖是很難形成儲層的。

3.2 標準偏差與物性之間的關系

圖4、5為SK1井和SK2井18個隨機樣品的標準偏差與孔隙度和滲透率之間的關系圖,從圖可以看出,砂巖的標準偏差在0.5～0.6之間,按照前人的分類標準[10],屬于分選較好。

從圖4和5可以看出,隨著分選程度的變差,孔隙度和滲透率均有所下降,但是這種關系沒有平均粒度與孔隙度和滲透率的關系明顯。標準偏差與滲透率的相關性比標準偏差與孔隙度的關系要好。因為分選系數能間接反映水動力的強度,而強水動力對沉積物具有一定的淘洗作用,使沉積物中的雜基含量降低,雜基含量的降低對孔隙度影響可能不是很大,但對滲透率卻影響較大。

圖4 標準偏差與孔隙度之間的關系

圖5 標準偏差與滲透率之間的關系

3.3 沉積微相與物性之間的關系

不同的沉積環境具有不同的水動力條件,所形成砂體在巖相組成、厚度及砂巖碎屑成分組成、泥質含量、顆粒的粒度、分選等多方面各具特色,造成不同沉積相所形成的砂體具有不同的孔隙度和滲透率。雖然成巖作用對沉積物原始孔隙度的改造較強,但是成巖作用是在沉積作用的基礎上進行的,因而早期的成巖作用也受到沉積環境的影響,從而影響進一步成巖作用的類型、強度[11-12]。

通過對鎮涇油田9口井近300m的巖心觀察,發現主要發育水下分流河道砂體,河口壩砂體和決口扇砂體不發育,圖6為決口扇砂體、河口壩砂體和水下分流河道砂體的孔隙度范圍,矩形框內代表近90%的樣品,圖中已將孔隙度低于8%的那部分數據剔除,而只討論能夠達到有效儲層的那部分砂體。從圖可以看出,決口扇的孔隙度主要分布在8.7%～9.6%;河口壩的孔隙度范圍為8.8%～12.4%;而水下分流河道的孔隙度主要分布在9%～13.6%。

圖6 不同沉積微相的孔隙度分布范圍

所以,在鎮涇油田長62層段中,無論是從沉積微相的發育程度還是從不同成因砂體的孔隙度變化范圍來看,水下分流河道砂體是最為有利的儲集層。

4 砂體寬度研究

通過以上分析,水下分流河道砂體是本區的主要儲層,因此對砂體的厚度與寬度的研究就顯得特別重要。

對鎮涇油田長62油層組的三角洲前緣水下分流河道砂體的厚度與砂體的寬度(河道寬度)的研究,由于沒有露頭資料,主要采用密集井網條件下的鉆井資料進行分析。首先根據砂地比結合優勢相勾出水下分流河道的范圍,通常水下分流河道的砂地比大于0.6。在統計水下分流河道砂體厚度和寬度時,不考慮水下分流河道匯聚和分叉處的情況,因為在匯聚和分叉處,寬度變化較大,規律性不強。進行河道寬度測定時,取過井點的河道最小值。

從圖7可以看出,在鎮涇地區,長62水下分流河道砂體厚度與河道寬度具有較為明顯的相關性。厚度10m的砂體,其水下分流河道砂體寬度不超過1000m,隨著砂體厚度的減小,河道砂體寬度也相應降低。通過作圖,得出鎮涇油田水下分流河道砂體厚度與河道砂體寬度的經驗公式為:

預測河道寬度=66.7×砂體厚度+134(m)

圖7 鎮涇油田長62水下分流河道砂體厚度與體寬度關系

根據此經驗公式,就可以根據探井砂體厚度來定量預測水下分流河道砂體寬度,為下一步評價井或開發井的部署提供可靠的理論依據。

5 結論

研究區長62以巖屑長石砂巖為主,少量長石砂巖;以細砂巖和微粒砂巖為主,砂巖具有較高的結構成熟度。主要的砂體類型為水下分流河道砂體,河口壩砂體不發育,長6期發育的水下分流河道具有窄而深的特點,砂體厚,但是橫向變化快,與之相對的是長6期,水下分流河道砂體厚且橫向變化穩定。通過物性與砂巖粒度中值、標準偏差和沉積微相的相關性研究,表明較強水動力條件下形成的細砂巖具有較好的物性,為進一步勘探提供了明確的目標,即緊緊圍繞水下分流河道砂體展開工作。通過對水下分流河道砂體厚度與寬度的研究,發現其具有很好的相關性,得出該區的砂體厚度與砂體寬度的經驗公式,為下一步勘探開發提供了強有力的理論依據。

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編輯:吳官生

TE112.23

A

2010-07-22;改回日期:2010-09-19

余顯涌,1983年生,2006年畢業于成都理工大學能源學院資源勘查工程專業,從事油田開發生產。

1673-8217(2010)06-0034-04