致密油儲層特征及孔隙評價方法研究綜述

王 鑫, 鄧 鑫

（東北石油大學 地球科學學院，黑龍江 大慶 163318）

致密油儲層特征及孔隙評價方法研究綜述

王 鑫, 鄧 鑫

（東北石油大學 地球科學學院，黑龍江 大慶 163318）

通過對國內國外文獻的大量研究，總結了對致密油氣的初步認識以及致密油氣勘探技術發展現狀，致密油氣作為非常規油氣資源之一，對我國原油的需求是非常重要的。隨著北美地區致密油氣成功開發，我國也在大力開展致密油氣開發工作，但是經過數十年的探索，我國致密油氣的開發和研究仍處于初級探索和技術攻關階段。

致密油；巖性特征；儲層評價

由于當今油氣資源的緊俏，人類對油氣資源的需求不能僅依靠常規油氣資源，所以對于非常規油氣的需求更是尤為重視。人們對油氣勘探研究必然是要從常規油氣勘探向非常規油氣勘探過度。由于常規油氣與非常規油氣的形成機理、地質特征等差異很大，常規油氣重點研究圈閉是否有油氣，而非常規油氣研究的是有效儲層位置，所以我們針對非常規油氣的開發，必須要形成一套針對非常規油氣開發勘探的新方法。

繼頁巖氣之后，致密油氣又成為全球非常規油氣勘探開發的一大熱點，本文針對大慶長垣南地區扶余致密油儲層具有巖性復雜多變，孔滲性復雜，在測井解釋中面臨著儲層參數計算、流體性質識別、儲層有效性和產能評價等關鍵技術難題亟待攻關，同時該地區組成巖石成分復雜，同時儲層具有非均質性極強、孔隙結構異常復雜的特點，本文針對這些問題給出一些見解和綜述。

1 致密油定義

1.1 致密油定義

致密油氣的具體定義到目前為止，還沒有達成一個標準的解釋，趙政璋[1]認為致密油是指夾在或緊鄰優質生油層系的致密碎屑巖或者碳酸鹽儲層中，未經過大規模長距離運移而形成的油氣聚集，一般無自然產能，需要通過大規模壓裂技術才能形成工業產能。致密儲層的物性界限一般確定為地面空氣滲透率小于1mD、地下覆壓滲透率小于0.1 mD左右。同時不少專家認為在泥巖、頁巖烴源巖內部的粉-細砂巖、碳酸鹽巖等或其烴源巖本身致密儲層中也存在油氣，其儲層滲透率一般小于1 mD，二者具體內涵基本相同[2]。

1.2 致密油聚集類型

到目前為止，國內國外已經發現的致密油儲層有二種聚集類型，第一類是致密油聚集在烴源巖內部的碳酸鹽巖或者碎屑巖夾層里，同時未經過搬運形成的致密油層。第二類是分布在烴源巖上下夾層中緊鄰烴源巖，也就是經過短距離搬運而形成的致密油層。

美國到目前為止開采比較成功的致密油產層就包括Bakken組、Eagle組和Niobrara組致密儲層，都是以第一種類型為主。要準確定義致密油儲層的概念，要把握倆點要義；一是分布于優質烴源巖范圍之內，在垂向上夾雜于或者緊鄰生油巖；二是儲層需要具備一定的基質空隙。

1.3 致密儲層物性特征

致密油氣最典型的特征就是儲層物性差。我國致密砂巖儲層多受煤系地層發育影響，沉積作用和成巖環境及擠壓影響均比較大，主要包括壓實、膠結、交代、溶蝕和黏土礦物轉化等作用。而且不同成巖作用的影響程度相差較大，一般以壓實和膠結為主。

致密儲層地下滲透率一般小于0.1 mD，孔隙度一般小于10%。分析結果顯示，中國和北美致密油氣儲層特征有明顯區別，北美致密油層儲層孔隙度在 5%～13%范圍內，而地下滲透率大約 0.01～1.0 mD；我國現已發現致密油儲層的孔隙度均相對較低，一般小于12%，地下滲透率大多在0.005～0.2 mD之間；我國致密氣儲層孔隙度一般在4%～10%之間，滲透率小于1 mD的樣品比例約占80%～92%。致密儲層除了物性差外，其非均質性也較強，即使在很短的距離內，單井產量可差10倍。表1為大慶某地區致密儲層巖心分析物性參數，可以看出該地區儲層類別為低孔特低滲。

表1 大慶某地區致密儲層巖心分析物性參數Table 1 Physical property parameters of dense oil reservoir core analysis of a region in Daqing oilfield

1.4 致密儲層巖性特征

對于中國和北美典型致密油區儲層綜合分布特征來看，致密油儲層巖性主要分為粉細砂巖和灰質白云巖、泥灰巖等碳酸鹽巖，其發育程度和展布規律均受沉積環境和盆地性質控制。表2為大慶某地區巖礦特征，砂巖以巖屑砂巖或長石巖屑砂巖為主，反映了該區砂巖以近源堆積為主。

2 致密儲層孔隙評價

2.1 核磁共振測井評價致密儲層物性

核磁共振測井技術對于評價儲層物性有較好的應用效果。由于核磁共振評價儲層時，不受骨架等因素影響，所以核磁共振技術對于致密儲層評價的應用已越來越廣泛，但由于普通核磁共振測井儀器對于致密儲層孔隙空間小、孔喉比變化大等特點的測量效果不明顯，所以在測量過程中，要盡量提高T2 譜的信噪比，使其對致密儲層孔隙度的測量越接近真實值。因此，在儀器在測量致密儲層時，使用高精度儀器提高信噪比，通常采用長等待時間，且回波間隔越小越好。例如，采用12 ms的 等待時間，0.2 ms的回波間隔。當然，核磁共振測井數據采集時，鉆井液中不含順磁物質。

2.2 孔隙結構評價方法

經研究區的試油資料和壓汞實驗資料相結合，大慶扶余地區致密儲層產能的高低與該儲層吼道粗細、孔隙空間大小有密切的關系。研究表明，孔隙結構與孔喉半徑有非常好的相關性，對于泥質砂巖儲層該規律性更加明顯[3]。因此，精細地研究孔隙結構對細致地揭示致密儲層特征具有十分重要義。

研究表明，粒度、壓實、膠結、溶蝕、形狀、分選及充填等，均為影響孔隙吼道的因素，所有這些影響因素均表現為儲層的孔隙度和滲透率的變化[4]。根據大慶地區扶余致密儲層壓汞實驗資料表明，當孔隙結構越簡單，中吼道及粗吼道所占比例越大，而孔隙結構越復雜時，巖石儲層中細吼道所占比例越大。

表2 大慶某地區致密儲層巖礦特征Table 2 Rock feature of dense oil reservoir of a region in Daqing oilfield

2.3 非均質儲層孔喉結構的測井評價方法

經大慶地區扶余致密儲層研究表明，地層中幾乎所有形式的孔道都具有吼道粗細、孔隙大小、彎曲程度等特點，致密油氣藏具有非均質致密儲層大面積分布的特征。由于儲層沉積環境變化、成巖作用、巖石類型差異等各種因素所起作用不同。通過物理模型推導得出儲層結構因子 g，它反映致密儲層孔隙結構的參數，它不僅能夠反映地層的滲透性，而且也可以反映儲層的非均質性。利用分層分段解釋等方法，借助常規測錄井資料得到目的層段的“儲層結構因子 g”和非均質指標。用該方法對井作試處理，在劃分滲透層、指示層內非均質性等方面見到了較好的效果[5]。

3 結束語

隨著世界油氣資源的緊張，致密油氣無疑是油氣工業的新希望，對致密油的勘探開發是至關重要的。

有效地對致密油勘探開發，首要任務是研究儲層微觀孔隙結構，細致并且深入了解儲層微觀孔隙結構對后期致密油勘探開發都具有重要意義。

在國外對致密油成功的開發，得到良好收益效果的同時，我國有必要對致密油勘探開發加大研究力度，致密油將成為中國原油產量不可缺少的一部分。

［1］ 趙政璋,杜金虎,鄒才能,等.致密油氣[M].石油工業出版社,2012.

［2］ Loucks R G,Reed R M,Ruppel SC,et al.Morphology,Genesis,and di stribution of nanometer-scale pores in Siliceous Mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J].Journal of Sedimentary Research,2 009,79（12）：848-861.

［3］ 郝以嶺,趙字芳.基于測井資料計算孔滲比的儲層評價方法.測井技術，2004，28(2)：135．

［4］ 馬明福，李薇.蘇丹Melut盆地北部油田儲集層孔隙結構特征分析.石油勘探與開發，2005，32(6)：121-124．

［5］ 趙江青,匡立春,劉應.非均質儲層孔喉結構的測井評價方法.測井技術,1998,22(增刊):60-63．

Research on Characteristics
and Pore Evaluation Method of Tight Oil Reservoirs

WANG Xin，DENG Xin
（College of Earth Science, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China）

Tight oil and gas as one of unconventional oil and gas resources is very important for China's oil demand. With the successful development of dense oil and gas in North America, China is also vigorously carrying out dense oil and gas development work, but after decades of exploration, development and research of tight oil and gas, research of exploration and technology in China is still in the initial stage. In this paper, through a great deal of research on the domestic and foreign literature, the preliminary understanding to the tight oil and gas was summarized as well as the status of exploration and development technology.

Tight oil; Lithological characteristics; Reservoir evaluation

TE 122

A

1671-0460（2015）08-1842-02

2015-01-12

王鑫（1988-），男，吉林四平人，碩士在讀，研究方向：從事地球物理測井技術研究工作。E-mail：280086456@qq.com 。