西湖凹陷HY構造帶低滲儲層微觀孔隙結構特征

嚴申斌，伍銳東

(中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200335)

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西湖凹陷HY構造帶低滲儲層微觀孔隙結構特征

嚴申斌，伍銳東

(中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200335)

在恒速壓汞實驗的基礎上，對西湖凹陷HY構造帶低滲砂巖氣藏儲層孔隙結構特征進行了研究，明確了儲層微觀孔隙和喉道半徑大小及分布情況，對不同滲透率級別的低滲儲層微觀孔隙結構進行了分析。研究結果表明：喉道分布特征是HY構造帶低滲儲層滲流能力的主控因素，主流喉道半徑對滲透率起主要控制作用，二者存在較好的相關關系；HY構造帶A區、B區和C區低滲儲層主流喉道半徑差異明顯，其中C區儲層喉道分布范圍窄，滲流能力弱，開發難度大；A區喉道分布范圍寬，滲流能力強，開發難度較小；B區次之。

西湖凹陷；低滲儲層；微觀孔隙結構；喉道半徑；滲流能力

近年來我國天然氣探明儲量中低滲透氣藏儲量所占的比例逐年增加，而且隨著開發技術的突破，低滲氣藏產量也持續較快增長，預計2030年低滲氣藏產量將達到1 000×108m3，在全國天然氣總產量中的占比超過1/4[1-3]。因此，低滲氣藏的開發將會越來越受到行業的重視。

西湖凹陷位于我國近海海域，近幾年隨著勘探工作的深入，在西湖凹陷發現了大規模的低滲天然氣儲量，HY構造帶即為其中之一。據最新的估算結果，西湖凹陷低滲氣藏資源潛力巨大，約占凹陷內天然氣總資源量的80%[4]。低滲氣藏儲層物性差、儲量豐度低、儲層容易受到傷害，開發難度大。本文針對低滲氣藏自身特征，在恒速壓汞實驗手段基礎上，分析HY構造帶低滲儲層微觀孔隙結構特征，探尋影響低滲儲層滲流能力的主控因素，為HY構造帶低滲氣藏開發有利區指明方向。

1　儲層物性特征

HY構造帶位于西湖凹陷西次凹，是一個大型洼中隆背斜圈閉，低滲氣藏主要發育于古近系漸新統花港組下段和始新統平湖組。儲層埋藏深，滲透率小于1×10-3μm2的低滲氣藏埋深一般大于3 200 m，處于成巖B+C期，壓實作用強。砂巖成分成熟度、結構成熟度均中等，石英含量平均62%，巖性以長石石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，分選中-好，磨圓次棱-次圓狀。低滲儲層孔隙度為6%～12%，平均8.8%；滲透率為主要為(0.1～0.5)×10-3μm2，平均0.4×10-3μm2。根據西湖凹陷低孔滲氣藏所取巖心孔滲特點，將儲層分為4類，Ⅰ類：K>1×10-3μm2、φ> 11%，Ⅱ類：0.5×10-3μm2

2　儲層微觀孔隙結構特征

研究表明，儲層微觀孔隙結構特征是影響西湖凹陷低滲儲層滲透性的關鍵因素[4]，因此弄清HY構造帶低滲儲層微觀孔隙結構特征是該區低滲氣藏有效開發的首要任務。常規壓汞和恒速壓汞是研究儲層孔隙結構的兩種主要手段。常規壓汞是以恒定進汞壓力作為進汞方式，其獲取的是某一級別孔喉所控制的體積，可根據孔喉半徑的飽和度給出孔喉分布，由于該飽和度分布既包括孔隙空間又包括喉道空間，因此難以給出準確的喉道信息。而恒速壓汞采用恒定低速的進汞方式，由于其實驗過程是準靜態過程，可以將孔隙與喉道區別開來，測量值更接近靜態毛細管壓力，得到的喉道半徑結果更接近真實情況，因此恒速壓汞在研究儲層微觀孔隙結構方面更有優勢[5-7]。

表1　西湖凹陷HY構造帶低孔滲氣藏儲層分類

恒速壓汞實驗研究樣品來自HY構造帶A區、B區和C區共計3個區塊5個層位的14塊巖樣，表2為測得的主要孔喉特征參數。基于這些特征參數，先對不同滲透率巖樣的微觀孔隙結構進行了剖析，然后對不同區塊巖樣的微觀孔隙結構進行對比。

表2　恒速壓汞巖心基礎參數

2.1不同滲透率巖心測試結果分析

圖1為HY構造帶低滲儲層孔道半徑和喉道半徑分布頻率圖，由圖可知：不同滲透率巖心的孔道半徑分布相差不大，而喉道半徑卻相差很大，說明喉道分布特征是決定儲層滲流性質的主要因素。如果儲層滲透率主要由較大的喉道所貢獻，那么流體的滲流通道大，滲流阻力小，滲流能力強，儲層的開發潛力大。反之，如果儲層滲透率主要由細小的喉道所貢獻，那么流體的滲流阻力就大，滲流能力弱，儲層的開發難度加大。

圖1　孔道半徑、喉道半徑分布頻率

從滲透率貢獻率與喉道半徑的關系來看，曲線峰值出現右移趨勢，說明滲透率貢獻主要來自于儲層中的大喉道(圖2)。滲透率小于0.1×10-3μm2時，喉道分布主要以小喉道為主，很少有半徑大于0.5 μm的喉道，開發難度較大；滲透率為(0.1～0.5)×10-3μm2時，雖然存在0.5 μm以下的喉道，但0.5～1.0 μm的喉道數目占有相當大的比例，滲流能力明顯提高；滲透率大于0.5×10-3μm2時，喉道半徑小于1 μm的喉道所占比例很少，大于1 μm的喉道起主導作用，開發難度相對較小(圖3)。

圖2　喉道半徑對滲透率的貢獻率

圖3　不同滲透率巖心喉道半徑分布頻率

2.2不同區塊巖心測試結果對比

巖石中喉道的大小決定著儲層的滲流能力，從主流喉道半徑與滲透率關系來看，主流喉道半徑隨滲透率的增加而增加，二者近似對數關系；HY構造帶A區、B區和C區滲透率差異較大，主流喉道半徑差異明顯(圖4)。

圖4　主流喉道半徑與滲透率關系

圖5為HY構造帶不同區塊的巖心孔道半徑和喉道半徑分布頻率，不同區塊孔道半徑分布范圍相差不大，而喉道半徑卻相差較大，說明喉道分布特征不同是導致各區儲層滲流能力差異的主要原因。HY構造帶C區喉道分布范圍最窄，滲流能力最弱，開發難度較大；B區喉道分布范圍較C區寬，對滲透率貢獻占主導作用的喉道大于0.5 μm，滲流能力相對較強，開發難度相對較小；A區喉道分布范圍最寬，滲流能力較強，開發難度較小，是HY構造帶低滲氣藏有利開發區。

3　結論

(1)常規壓汞和恒速壓汞實驗表明，對于西湖凹陷HY構造帶低滲氣藏儲層，喉道分布特征是決定其滲流能力的主控因素，主流喉道半徑對滲透率起主要控制作用，二者存在較好的相關關系；利用主流喉道半徑可以評價儲層優劣。

(2)HY構造帶A區、B區和C區低滲儲層主流喉道半徑差異明顯，其中C區喉道分布范圍最窄，滲流能力最弱，儲層的開發難度較大；B區喉道分布范圍較C區寬，滲流能力相對較強，開發難度相對較小；A區喉道分布范圍最寬，滲流能力較強，開發難度較小，是HY構造帶低滲氣藏有利開發區。

[1]潘繼平,周東升,劉洪林. 我國非常規天然氣資源與發展前景[J].中國能源,2010, 32(11):37-41.

[2]雷群，李熙喆，萬玉金，等. 中國低滲透砂巖氣藏開發現狀及發展方向[J].天然氣工業,2009, 29(6):1-3.

圖5　不同區塊孔道半徑和喉道半徑分布頻率

[3]邱中建,趙文智,鄧松濤. 我國致密砂巖氣和頁巖氣的發展前景和戰略意義[J].中國工程科學,2012, 14(6):4-8.

[4]劉金水,唐健程. 西湖凹陷低滲儲層微觀孔隙結構與滲流特征及其地質意義[J].中國海上油氣,2013, 25(2):18-23.

[5]何順利,焦春艷,王建國，等. 恒速壓汞與常規壓汞的異同[J].斷塊油氣田,2011, 18(2):235-237.

[6]王翊超,王懷忠,李煉民，等. 恒速壓汞技術在大港油田孔南儲層流動單元微觀孔隙特征研究中的應用[J].天然氣地球科學,2011, 22(2):335-339.

[7]魏虎，任大忠，高飛，等.低滲透砂巖儲層微觀孔隙結構特征及對物性影響——以下寺灣油田柳洛峪區塊長2油藏為例[J].石油地質與工程，2013，27(2)：26-29.

編輯：趙川喜

1673-8217(2016)05-0097-04

2016-03-01

嚴申斌，工程師，碩士，1982年生，2008年畢業于長江大學礦產普查與勘探專業，主要從事開發地質方面的研究工作。

中國海洋石油總公司“十二五”科技重大專項“東海低孔低滲氣藏勘探開發關鍵技術研究與實踐”(CNOOC-KJ 125 ZDXM 07 LTD 04 SH 2011)。

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