塔里木盆地順托果勒地區志留系柯坪塔格組下段低滲儲層物性下限研究——以順9井區為例

趙 建，馬海隴

（中國石化西北油田分公司石油勘探開發研究院，新疆烏魯木齊830011）

順托果勒地區位于塔里木盆地順托果勒低隆，是北部順托果勒地區及東部滿加爾坳陷油氣長期運移的指向區（圖1）。三維地震精細解釋在三疊系發現構造圈閉7個及多個志留系柯坪塔格組楔狀體，順9井在志留系柯坪塔格組下段5 560.5～5 589.5 m 低孔低滲儲層加砂壓裂獲低產油流，揭開了順托果勒地區低孔低滲儲層油氣勘探的序幕［1-8］。

圖1 順9井區區域構造位置

1 巖石學特征

柯坪塔格組下段儲層巖石類型主要為細粒、中-細粒巖屑砂巖，偶夾灰綠色泥質條帶。石英含量較低（30%～57%），巖屑含量較高（38%～62%），長石含量低（5%～10%），巖石顆粒多定向排列，顆粒分選中-好，次棱-次圓，顆粒支撐，顆粒接觸關系多為線狀和凹凸接觸，膠結類型以次生加大和孔隙式膠結為主；巖石填隙物成分復雜，有酸性噴出巖、中基性噴出巖、千枚巖、泥巖等。掃描電鏡見石英Ⅰ級加大，粒表及粒間分布有綠泥石、綠蒙混層、伊利石、黃鐵礦，屬晚成巖A 期中-晚階段產物。

2 孔隙結構特征參數分析

柯坪塔格組下段儲層巖石類型主要為細粒、中-細粒巖屑砂巖。根據順9井區91塊壓汞樣品實驗結果統計，排驅壓力介于0.4～5.0 MPa之間，平均1.49 MPa；中值壓力介于1.57～57.44 MPa之間，平均15.55 MPa；退汞效率平均32.13%；平均喉道半徑介于0.03～0.47μm，均值為0.2μm；吼道分選系數在1.54～4.98，平均2.41；歪度在0.62～1.97，平均0.95。總體表現為細孔喉儲層特征，儲層物性較差。

3 有效儲層物性下限確定

油層有效厚度是指儲層中具有產油能力的那部分厚度，是在現有的工藝技術條件下可以采出油氣那部分儲層。結合本區現有資料，采用以下8種方法確定有效厚度下限標準。

3.1 經驗統計法

經驗統計法是以巖心分析孔隙度和滲透率資料為基礎，以低孔滲段累計儲滲能力丟失占總累計的5%左右為界限的一種累計頻率統計法。儲集體物性越好的儲層，原油越容易流動；反之，孔隙度越小、滲透率越低的儲層，原油越難流動。經驗表明，不動油含量一般占總含油量的10.0%～15.0%，根據不可動油占總含油量的百分數來確定儲層出油物性下限［9-14］。考慮到本區特低孔、低滲的儲層特點，確定累計頻率丟失不超過總累計的5%累計儲能丟失。下限值一般出現在頻率累計曲線的拐點處，根據研究區孔、滲分布特征，下限拐點處所對應的孔隙度5.2%、滲透率0.06×10-3μm2即為有效儲層物性下限（圖2）。

圖2 順9井孔、滲分布頻率

3.2 四性關系法

在研究四性關系的基礎上，以測試資料為依據，以巖心分析、測井解釋為基礎，編制順9井電阻率-孔隙度交會圖，從圖中可以得出有效儲層孔隙度的下限為6.0%，根據孔滲關系，滲透率取值為0.07×10-3μm2（圖3）。

圖3 順9井區志留系電阻率-孔隙度交會圖

3.3 含油產狀法

含油產狀法是根據目的層巖心樣品物性分析資料，建立含油產狀與孔、滲之間的關系來確定有效儲層物性下 限 值［12，15-17］。順9 井 區 測 試 段 涵 蓋 了 油浸、油班和油跡三種顯示情況，油跡以上粉砂巖均有產出，所以將下限放在油跡以上。從柯坪塔格組下段含油產狀圖可以讀出孔隙度下限為5%，滲透率下限為0.04×10-3μm2（圖4）。

圖4 含油產狀法確定有效儲層孔滲下限值

3.4 最小喉道半徑法

利用毛管壓力實驗數據確定油氣的最小流動孔喉半徑，用統計法建立起孔喉半徑與常規物性分析的孔滲結果之間的函數關系，進而確定有效儲層物性下限［9-10，18-19］。

巖石的宏觀孔滲特征是巖石微觀孔隙結構及喉道大小的反映。在一定壓差下，原油能否從巖石中流出取決于喉道的粗細。壓汞法就是采用最小流動孔喉半徑來確定孔隙度下限。本文選用Well法來計算集層最小有效孔喉半徑，進而利用油層段的孔隙度與孔喉半徑的對應關系作相關分析，得出各儲集巖的物性下限。

Well法以等孔隙體積增量為基礎，求每一個孔隙體積間隔中滲透率貢獻值及累計滲透能力。當滲透率累計貢獻值達99.99%時，對應的孔喉半徑可作為油氣層的最小流動孔喉半徑。計算的最小有效喉道半徑為0.1039μm，根據喉道半徑與孔隙度、滲透率的相關性，計算出有效孔隙度下限為5.88%，有效滲透率下限為0.06×10-3μm2。

3.5 最小含油喉道半徑法

根據國內外的研究成果，0.1μm 厚度相當于水濕性碎屑巖表面附著的水膜厚度，油藏形成過程中油氣驅替水需要克服非常高的毛管壓力。當儲層的孔喉小于0.1μm 時油氣難以進入其中形成有效的儲層，因此認為該值為儲層的孔喉下限。

根據壓汞實驗，統計滲透率與喉道半徑關系（圖5），0.1μm 喉道半徑對應的滲透率為0.10×10-3μm2，此時的滲透率可以作為滲透率下限。根據本區孔滲關系確定的孔隙度下限為6.0%。

3.6 孔隙度與中值壓力交匯法

中值壓力為汞飽和度為50%時所對應的毛細管壓力值，是毛細管壓力分布趨勢的量度，在劃分有效儲層時一般選取含油飽和度50%作為下限值。根據順9井區孔隙度與中值壓力關系，中值壓力和孔隙度交匯圖上7%附近存在一個明顯的分界，因此將下限定為7.0%作為參考；根據孔滲關系，此時滲透率取值0.08×10-3μm2。

圖5 順9井區志留系滲透率與孔喉半徑關系

3.7 核磁共振法

核磁共振技術在油氣儲層流體可動規律研究中廣泛應用［20-25，27-30］，核磁孔隙度更真實地反映巖石實際孔隙度。

根據順9井區34個核磁共振樣品分析結果，孔隙度、滲透率和可動流體飽和度相關性較差相關系數分別為0.596（冪回歸）和0.811（對數回歸）（圖6）；可動流體飽和度分布在2.78%～26.3%，平均13.4%；分析原因為石英次生加大、粒表及粒間分布有綠泥石等粘土礦物，堵塞了孔隙和流體運移通道。

圖6 孔隙度、滲透率與可動流體關系

根據樣品核磁孔隙度、滲透率與可動流體飽和度的關系，當可動流體飽和度≥10%時最低孔隙度為6.3%，最低滲透率為0.11×10-3μm2，此時儲層具有一定的開發潛力［20］。因此取孔隙度≥6.3%，滲透率≥0.11×10-3μm2可以作為研究區有效儲層物性下限值。

3.8 類比法

研究區柯坪塔格組下段砂巖屬于特低孔、特低滲的致密砂巖儲層，孔隙度分布主要集中在6%～10%，最小1.7%，最大9.0%，平均值6.33%；滲透率 主要分布在（0.08～1.28）×10-3μm2，最小值0.01×10-3μm2，最大值34.3×10-3μm2，平均值0.77×10-3μm2。

根據本區儲層物性特征，類比長慶西峰油田［30］和準噶爾盆地永進油田［9］，綜合考慮本區有效儲層物性下限取值為孔隙度≥6.0%，滲透率≥0.10×10-3μm2（表1、表2）。

表1 儲層物性下限綜合取值

表2 類比法確定有效儲層物性下限

4 結 論

（1）研究區儲層具有較高的排驅壓力、中值壓力、孔喉半徑小等特征，孔隙度平均值為6.33%，滲透率幾何平均值為0.18×10-3μm2，屬特低孔、特低滲儲層；分析認為成巖晚期的石英次生加大和粒表及粒間分布有綠泥石等粘土礦物，堵塞了孔隙和流體運移通道。

（2）應用8種方法，明確了順托果勒地區志留系柯坪塔格組下段有效儲層物性下限孔隙度為6.0%，滲透率為0.10×10-3μm2，為儲量計算提供科學依據。通過核磁實驗研究，可動流體飽和度分布在2.78%～26.3%，平均13.4%，儲層具有一定開發前景。

（3）確定的儲層物性下限真正反映了儲集層的特征，并得到了試氣試采資料證實，為塔里木盆地同類儲層的開發、試油試采提供依據，對特低孔、低滲儲層評價具有重要意義。

（4）在確定特低孔、低滲砂巖儲層有效厚度物性下限的時候，兼顧多種方法綜合運用，互相驗證，綜合考慮各因素的影響，避免因研究方法單一而使得下限取值出現較大偏差。

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