壓汞曲線在確定JZS油田潛山儲集類型中的應(yīng)用

宋洪亮，陳建波，葛麗珍，潘玲黎，陳曉祺

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津塘沽300452）

潛山是油氣聚集儲存的重要場所，目前在渤海灣盆地潛山中也發(fā)現(xiàn)了具有一定儲量規(guī)模的油田。潛山儲集空間一般包括裂縫、孔洞和孔隙，由于不同儲集空間滲流規(guī)律差別很大，以何種儲集空間為主和滲流通道為主，直接影響開發(fā)方式和采收率。雖然目前潛山儲集類型劃分標(biāo)準(zhǔn)較多，如巴格琳采娃［1］（1977）按照孔隙度、滲透率以及殘余水飽和度來劃分儲集類型；斯麥霍夫（1974）認(rèn)為復(fù)合型儲層中具有兩類基本性質(zhì)不同的滲流介質(zhì)：孔隙系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)，提出依照儲集巖的聚集條件和滲流條件劃分儲集類型的方法；柏松章［2］依據(jù)各種儲集空間發(fā)育程度、不同等級裂縫控制的孔隙體積、裂縫滲透率與基質(zhì)滲透率比值確定儲集空間體系的類型。此外，陳永武、李道品、周英杰、強子同［3－6］也提出相應(yīng)劃分標(biāo)準(zhǔn)，同樣按照孔隙度、相對滲透率的大小劃分儲集類型，僅孔隙度滲透率范圍值略有不同。上述方法或界限不明確，或不貼近油田生產(chǎn)，實際應(yīng)用性不強。對于儲集類型判別目前基本是一個空白。

1 地質(zhì)背景

JZS油田潛山位于遼西低凸起中北段，遼西和遼中凹陷之間。潛山頂面構(gòu)造圈閉面積50 km2，幅度約300 m。潛山構(gòu)造呈北東－南西向展布，油藏西北邊界為遼西1號斷層，該斷層平面延伸數(shù)百千米，是分割遼西低凸起和遼西凹陷的大斷層。遼西2號斷層將JZS油田潛山構(gòu)造分為東、西兩個高帶，東高帶小斷層較發(fā)育。儲層巖性為太古界變質(zhì)巖，地層油的粘度為1．7～3．2 mPa·s。目前鉆遇JZS油田潛山共有探井7口，埋深約為－1 700 m（圖1）。

圖1 JZS油田區(qū)域位置圖

2 潛山儲集類型劃分方法

2．1 潛山儲集空間分類

潛山儲集空間主要有裂縫、孔洞和孔隙。當(dāng)儲集空間長軸／短軸小于10時，直徑小于2 mm者為孔隙，直徑大于2 mm者為孔洞；當(dāng)儲集空間長軸／短軸大于10時為裂縫。通過巖心觀察、薄片資料和成像測井資料證實（圖2），JZS油田潛山儲集空間以裂縫、孔隙為主，少見孔洞。在JZS油田鉆井過程中，在潛山儲層也未見鉆具放空及泥漿大量漏失，表明大縫大洞也不發(fā)育，這主要與潛山的巖性有關(guān)，潛山巖性主要為花崗變質(zhì)巖，性硬，溶蝕程度低，因此孔洞不發(fā)育。

圖2 JZS潛山儲集類型及特征

2．2 潛山儲集類型劃分標(biāo)準(zhǔn)

潛山儲集類型大多是雙重介質(zhì)甚至多重介質(zhì)，不同介質(zhì)油水滲流規(guī)律相差較大，所以確立合適的儲集類型標(biāo)準(zhǔn)，判定JZS油田潛山儲集類型，對油田開發(fā)意義重大。

綜合前人方法，按照貼近生產(chǎn)、可操作性強的原則，并結(jié)合JZS油田變質(zhì)巖潛山儲層基本沒有孔洞的特點，本文提出了劃分本油田潛山儲集類型的標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

表1 變質(zhì)巖潛山儲集類型劃分標(biāo)準(zhǔn)

3 潛山儲集類型判別

通過對探井巖心分析，JZS油田孔隙度主要集中在5%～15%，平均孔隙度為6．8%，測井孔隙度為7．3%，根據(jù)表1劃分標(biāo)準(zhǔn)，屬雙重介質(zhì)空間范疇。另一方面，從試井資料上，壓降曲線呈周期性跳躍，這是孔隙中的油滲流到裂縫中表現(xiàn)特征，壓力導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)為向下凹的“V”形，也證實了本油田潛山儲集類型屬雙重介質(zhì)。具體為何種儲集類型，本文通過壓汞曲線法做進(jìn)一步判別。

3．1 儲油空間組成判別

羅蟄潭［7］等（1986）研究認(rèn)為：當(dāng)儲集層中含有多種不同儲集空間時，壓汞曲線使用直角坐標(biāo)系更能反映儲層儲集空間的結(jié)構(gòu)特點，因此本文用直角坐標(biāo)系表達(dá)壓汞曲線。研究表明，裂縫性儲層壓汞實驗中，由于裂縫起溝通作用，屬于滲流通道，汞首先進(jìn)入裂縫，然后汞才依次進(jìn)入孔洞和孔隙中，由于不同儲集空間滲流規(guī)律間的差別，因此壓汞曲線呈現(xiàn)出分段的特點［8］（圖3a）。從JZS2井壓汞曲線形態(tài)上看（圖3b），曲線呈現(xiàn)兩段式，分別為快速進(jìn)入段（裂縫段）和緩慢進(jìn)入段（孔隙段）。通過對JZS2井進(jìn)汞曲線擬合，回歸公式，求導(dǎo)得到拐點，拐點的進(jìn)汞量在15%～22%之間，儲油空間在55%～62%之間，裂縫儲油空間所占比例大于25%。為討論雙重介質(zhì)（不含孔洞）儲集類型壓汞曲線特征，本文將理論曲線孔洞段去掉 （圖3c），與JZS2井實際曲線形態(tài)基本一致，其形態(tài)可為以后同類雙重介質(zhì)判斷提供依據(jù)。

3．2 雙重介質(zhì)滲透率判別

表2 壓汞曲線樣品數(shù)據(jù)分析

通過以上潛山儲油空間和滲透率分析，JZS油田潛山儲集類型為孔隙－裂縫型。另一方面，在油田實際生產(chǎn)中采油井呈現(xiàn)初期產(chǎn)能特別高的特點，這與裂縫為主要滲流通道并且占有一定儲集空間密切相關(guān)，進(jìn)一步驗證了潛山儲集類型為孔隙－裂縫型的結(jié)論。

4 結(jié)論

通過本次研究，總結(jié)出了適合JZS油田變質(zhì)巖潛山的儲集類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，為類似油田提供參考。同時，應(yīng)用壓汞曲線提出了雙重介質(zhì)理論曲線形態(tài)，判別出了JZS油田潛山儲集類型為孔隙－裂縫型，這為油田部署井型和井網(wǎng)選擇提供了重要參考，為同類油田高效合理開發(fā)提供了依據(jù)。

符號說明

K——滲透率，10－3μm2；φ——孔隙度，%；ri——喉道半徑，μm；τ——迂曲度，無量綱；ΔSi——兩喉道半徑下進(jìn)汞梯度，%；kf——裂縫滲透率，10－3μm2；km——基質(zhì)滲透率，10－3μm2；φf——裂縫孔隙度，%。

［1］包茨．天然氣地質(zhì)學(xué)［M］．北京：科學(xué)出版社，1988：180－190．

［2］柏松章，鄧華云，李功治，等．碳酸鹽巖潛山油田開發(fā)［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1996：50－52．

［3］陳永武．儲集層與油氣分布［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1995：201－209．

［4］李道品．低滲透砂巖油田開發(fā)［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1997：102－104．

［5］周英杰．裂縫性潛山油藏表征與預(yù)測［M］．北京：石油工業(yè)出版社，2006：21－34．

［6］強子同．碳酸鹽巖儲層地質(zhì)學(xué)［M］．東營：石油大學(xué)出版社，1998：86－97．

［7］羅蟄潭，王允誠．油氣儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)［M］．北京：科學(xué)出版社，1986：70－102．

［8］潘雪峰，曾偉，張莊，等．青西區(qū)塊裂縫性儲層微觀特征及意義［J］．西南石油學(xué)院學(xué)報，2006，28（5）：37－39．

［9］藏士賓，孫璽，鄭永仙，等．雙重孔隙介質(zhì)非常規(guī)儲層與常規(guī)砂巖儲層巖石毛管力曲線對比［J］．青海石油，2008，26（1）：1－5．