鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)延長組長82油藏含油飽和度研究

黃賢良，李寧，路艷平，黎力

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鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)延長組長82油藏含油飽和度研究

黃賢良1,4，李寧2，路艷平3，黎力4

（1. 西安石油大學(xué) 地質(zhì)工程，陜西 西安 710000；2. 陜西延長石油油氣勘探公司石油勘探開發(fā)部，陜西 延安 716000；3. 青海油田公司勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌 736202；4. 延長油田股份有限公司化驗(yàn)中心，陜西 延安 716000）

鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)延長組長82儲層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)，試油成功率低。為弄清本區(qū)長82油藏含油分布規(guī)律，利用巖心薄片資料與粒度分析相結(jié)合、掃描電鏡與鑄體薄片相結(jié)合，系統(tǒng)分析富縣地區(qū)長82油藏巖石學(xué)特征。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)密閉取心、高溫巖電數(shù)據(jù)分析研究區(qū)長82儲層的含油性及其平面分布規(guī)律。結(jié)果表明，長82儲層砂巖類型為長石砂巖，填隙物含量不高(平均7.1%)，以綠泥石和方解石為主，物性較差，屬于低(特低)孔-特低(超低)滲儲層。長82儲層密閉取心獲得平均含油飽和度為39.3%，利用高溫巖電和阿爾奇公式計(jì)算，長82-1小層和長82-2油飽和度分布范圍32.0%~68.7%之間，含油飽和度呈條帶狀或片狀分布于道主河道區(qū)域，且分布面積廣、連片性好。

富縣地區(qū)；長82油藏；含油飽和度；分布規(guī)律

低滲透致密儲層含油飽和度分析作為油田勘探開發(fā)的重要指標(biāo)之一，備受石油工作者關(guān)注。已有勘探表明，富縣油田長82油層組為重要的勘探開發(fā)層位，縱向上具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油水界面，封存狀態(tài)良好。研究區(qū)長82油藏試油結(jié)果為油水同出，無純油層，且產(chǎn)量變化較大(0.5~9.7 t/d)，顯然本區(qū)長82油藏的含油性和產(chǎn)能分布在主力產(chǎn)油層段上存在較強(qiáng)的非均質(zhì)性和難預(yù)測性。因此，運(yùn)用石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、儲層地質(zhì)學(xué)等相關(guān)理論與方法，開展富縣地區(qū)長82油藏儲層特征與含油飽和度研究，為合理勘探開發(fā)提供重要參考依據(jù)。

1 地質(zhì)特征

富縣地區(qū)所在的鄂爾多斯盆地為中國大型能源沉積盆地，聚集石油、天然氣、煤炭、鈾礦、鎵礦等多種能源礦產(chǎn)，是我國最早發(fā)現(xiàn)油氣的沉積盆地之一[1-4]。鄂爾多斯盆地處于我國東部與西部構(gòu)造體系的過渡部位，受到反復(fù)拉漲與擠壓作用的影響，發(fā)育多期構(gòu)造不整合面，整體表現(xiàn)為多構(gòu)造疊加、多期沉積-沉降、多演化階段，為多旋回疊加復(fù)合沉積盆地。而盆地內(nèi)部構(gòu)造簡單、沉降穩(wěn)定、斷裂較少，經(jīng)過新生代以來的周緣斷陷活動，最終鑄成四面環(huán)山的構(gòu)造格局[5-7]。盆地基底由太古界到元古界多套變質(zhì)巖系所組成，古生代演變?yōu)楹Ｏ喑练e環(huán)境，發(fā)育多套碳酸鹽沉積巖系；中生界由于秦嶺洋的閉合，鄂爾多斯盆地成為獨(dú)立的陸內(nèi)沉積盆地，發(fā)育陸相碎屑巖沉積，為中生界重要的生油層系；新生代以來，盆地主體抬升剝蝕，第四紀(jì)被黃土覆蓋，遭受風(fēng)化、雨水淋濾后形成現(xiàn)今溝壑縱橫的黃土地貌。

2 儲層巖石學(xué)特征

巖石學(xué)特征研究是儲層含油飽和度分析的基礎(chǔ)，主要包括儲層巖石類型分析、碎屑組分特征分析、填隙物特征研究、砂巖結(jié)構(gòu)特征分析等。

2.1 砂巖類型及碎屑組分

目前，國內(nèi)對碎屑砂巖類型研究主要采用三角圖解。根據(jù)國家規(guī)范提出碎屑巖砂巖分類標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)石英、長石、巖屑含量把砂巖分為石英砂巖類(Q>50％，F(xiàn)< 25％，R<25％)、長石砂巖類(Q<75％，F(xiàn)>25％，R<25％)和巖屑砂巖類(Q<75％，F(xiàn)< 25％，R > 25％)三大類，在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步根據(jù)砂巖中巖屑含量可進(jìn)一步細(xì)分。

根據(jù)富縣地區(qū)FX10、FX11、FX12等15口探井長82儲層的砂巖薄片鑒定分析資料，長82油層亞組砂巖的石英含量在16%~28%之間，平均含量為20.8%；鉀長石在30%~60%之間，平均含量為39.0%；斜長石平均含量為15.8%、黑云母平均含量為2.5%、巖屑平均含量為10.4%(圖1)。采用三角分類投點(diǎn)圖(中國石油天然氣行業(yè)標(biāo)SY/T5368-2000)，富縣地區(qū)延長組長82儲層石類型為長石砂巖(圖2)。

圖1 長82油層亞組碎屑組分含量統(tǒng)計(jì)

Ⅰ石英砂巖；Ⅱ長石石英砂巖；Ⅲ巖屑石英砂巖；Ⅳ長石砂巖；Ⅴ巖屑長石砂巖；Ⅵ長石巖屑砂巖；Ⅶ巖屑砂巖

2.2 填隙物特征

富縣地區(qū)長82儲層砂巖填隙物由雜基和膠結(jié)物組成，填隙物含量總體不高，平均7.1%。其中，雜基(平均為2.8%)、綠泥石(平均為2.3%)、方解石(平均為2.0%)含量相對較高，其次為石英加大和長石加大，平均含量分別均為1.4%(表1，圖3)。

表1 長82儲層填隙物組分含量 %

(a) 方解石晶體呈鑲嵌狀，F(xiàn)X77井979.3m；(b)充填孔喉的絨球狀綠泥石，F(xiàn)Z84井1181.85m；(c)石英自生加大填隙物，F(xiàn)X12井1351.5m；(d) 長石自生加大填隙物，F(xiàn)X77井 978.2m

2.3 砂巖結(jié)構(gòu)特征

依據(jù)富縣地區(qū)圖像粒度分析資料，長82油層組砂巖粒徑大部分集中在1<≤5之間，其中主要以2<≤4(平均含量81.34%)為主，主要是以細(xì)砂巖為主。

長82粒度統(tǒng)計(jì)分布峰度平均值為0.66，屬于尖銳型，標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為0.5，粒度分選性接近中-好級別，總體表明長82油層組三角洲前緣水下分流河道砂巖具有較好的分選性。

根據(jù)鑄體薄片鑒定分析資料表明，研究區(qū)長82油層亞組砂巖分選性好的占71.4%、中-好的占5.2%、中等的占20.5%，磨圓度主要為次棱角狀(90.2%)，其次為棱-次棱、棱狀、次圓-次棱角狀。

因此，通過富縣地區(qū)長82儲層砂巖粒度、分選性與磨圓度分析表明，研究區(qū)儲層碎屑巖水動力條件相對較強(qiáng)，搬運(yùn)距離較遠(yuǎn)、沉積速率相對較快的三角洲前緣沉積環(huán)境。

2.4 儲層物性分析

本次研究系統(tǒng)收集了富縣地區(qū)延長組長82儲層的物性化驗(yàn)分析資料近700余件，結(jié)果表明長82油層亞組孔隙度的主值區(qū)間在6%~12%之間(占樣品總數(shù)64.6%)，平均值為8.1%，滲透率主值區(qū)間在0.1×10-3μm2~1.0×10-3μm2之間(占樣品總數(shù)82.3%)，平均接近0.38×10-3μm2(圖4)，長82儲層總體物性屬低-特低孔、特低-超低滲儲層。

3 儲層含油性分析

3.1 密閉取心法

密閉取心法是獲取儲層含油飽和度最直接、最有效、最準(zhǔn)確的方法[8~10]。但是該方法要求實(shí)驗(yàn)流程嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用較高，且只能獲取一口井或幾口井的含油飽和度數(shù)據(jù)，有一定的局限性。

研究區(qū)長82儲層密閉取心資料主要來自大東溝井區(qū)L72井，該井取心進(jìn)尺10.2 m，取心長10.02 m，收獲率98.82%，現(xiàn)場選樣進(jìn)行密閉取心實(shí)驗(yàn)分析，共獲得80組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，整個實(shí)驗(yàn)流程符合規(guī)范，密閉取心實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。利用含油層段密閉取心分析的含水飽和度與滲透率作散點(diǎn)圖，通過冪函數(shù)回歸擬合出相關(guān)曲線(圖5)，相關(guān)程度較高(=0.8470)。

研究區(qū)長82儲層各小層的滲透率數(shù)據(jù)經(jīng)加權(quán)平均后為0.31×10-3μm2，根據(jù)含水飽和度與滲透率擬合公式(=0.001e0.173)計(jì)算研究區(qū)長82儲層平均含水飽和度為58.7%。

由于取心過程中發(fā)生原油脫氣失水現(xiàn)象，參照已有脫氣失水實(shí)驗(yàn)結(jié)果(一般密閉取心失水率在2%～5%之間)，結(jié)合現(xiàn)場取心情況(密閉取心實(shí)驗(yàn)時(shí)間在11月份，富縣地區(qū)天氣涼爽，失水率相對較低)，綜合確定失水率為2%，經(jīng)校正后研究區(qū)長82儲層平均含水飽和度為60.7%，由此可獲得含有飽和度為39.3%。

圖5 長82儲層密閉取心滲透率與含水飽和度關(guān)系圖

3.2 測井解釋法

3.2.1 地層因素與孔隙度

根據(jù)本區(qū)FZ183、FZ184和FZ206井等的5塊高溫巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖6），模擬地層條件下出地層因素（）和孔隙度（）的關(guān)系：

其相關(guān)系數(shù)均大于98%。反映樣品參數(shù)間相關(guān)性好，規(guī)律性較強(qiáng)，可信度高。

3.2.2 電阻增大率與含水飽和度

根據(jù)35組高溫電阻增大率（I）和含水飽和度（S）數(shù)據(jù)作圖分析，可以看出在雙對數(shù)坐標(biāo)中，與S呈線性關(guān)系（圖7）。經(jīng)回歸分析，其回歸關(guān)系為冪函數(shù)曲線，方程為：

3.2.3 地層水電阻率

根據(jù)富縣地區(qū)長8儲層油田水化驗(yàn)分析資料表明，長8儲層的地層水類型主要為CaCl2，礦化度在2 037.9~20 250.02 mg/L之間變化，PH值在6.15~7.89之間。

圖7 長82高溫電阻率指數(shù)與含水飽和度關(guān)系圖

根據(jù)FX84井的高壓物性資料，研究區(qū)長82油藏平均溫度為53.12 ℃，查圖版得到相應(yīng)的Ⅰ類地層水電阻率(R)為1.072 0 Ω·m，Ⅱ類地層水電阻率(R)為0.451 0 Ω·m，Ⅲ類地層水電阻率(R)為0.280 0 Ω·m，Ⅳ類地層水電阻率(R)為0.205 0Ω·m。Ⅳ類地層水電阻率(R)為0.181 0 Ω·m。

3.2.4 飽和度測井解釋模型

根據(jù)富縣地區(qū)長82儲層高溫巖電實(shí)驗(yàn)，獲得地層因素—孔隙度、電阻率增大系數(shù)—含水飽和度關(guān)系圖，通過數(shù)學(xué)回歸計(jì)算得到了，，，等參數(shù)(表2)，結(jié)合地層水分析和高壓物性資料，計(jì)算了地層水電阻率，基于阿爾奇公式可以計(jì)算儲層的含油飽和度。

其中，，，，為巖電參數(shù)，為儲層孔隙度，R為油層電阻率，R為地層水電阻率。參數(shù)取值詳見表2。

結(jié)合阿爾奇公式，利用測井曲線計(jì)算獲得研究區(qū)延長組長82儲層各小層的平均含油飽和度，其中長82-1小層平均含油飽和度為41.5%，長82-2小層平均含油飽和度為43.5%。

表2 長82儲層含油飽和度計(jì)算參數(shù)

3.2.5 含油飽和度平面分布

長82儲層密閉取心獲得平均含油飽和度為39.3%，根據(jù)阿爾奇公式，測井解釋計(jì)算長82-1小層和長82-2小層平均含油飽和度分別為41.5%和 43.5%。兩種方法計(jì)算的長82儲層含油飽和度基本一致，因此，可以通過測井解釋含油飽和度，分析研究區(qū)長82儲層含油性分布規(guī)律。

長82-1小層油飽和度分布范圍32.0%~65.1%，平均值為41.5%，含油飽和度呈條帶狀主要位于分流河道主河道區(qū)，分布面積廣，連片性好，高值區(qū)(含油飽和度大于50%)主要分布在H303-FX24-FX17-FX33區(qū)帶，F(xiàn)X28-FX38-FX39區(qū)帶，F(xiàn)X81—FX84-FX77區(qū)帶。該層為本區(qū)含油性最好的層位(圖8)。

圖8 研究區(qū)長82-1小層含油飽和度等值線圖

長82-2小層油飽和度分布范圍32.0%~68.7%，平均值為43.5%，含油飽和度呈片狀或條帶狀分布在主河道區(qū)，分布面積較廣，高值區(qū)主要分布在FX48-FX41區(qū)帶，F(xiàn)X15-H307區(qū)帶，F(xiàn)X33井區(qū)，F(xiàn)X11-FX12-FX28-FX20-FX26區(qū)帶，該層為本區(qū)含油性相對較好的層位(圖9)。

圖9 研究區(qū)長82-2小層含油飽和度等值線圖

綜上所述，研究區(qū)長82-1和長82-2含油飽和度高值區(qū)面積分布廣，連片性好，生產(chǎn)試油資料證明這兩套小層為富縣地區(qū)重要的開發(fā)層系。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)巖心薄片鑒定、砂巖粒度分析，研究區(qū)長82油藏砂巖類型為長石砂巖，填隙物含量不高(平均為7.1%)，以綠泥石(平均為2.3%)和方解石(平均為2.0%)為主。

（2） 富縣地區(qū)長82油藏平均孔隙度8.1%，平均滲透率0.38×10-3μm2，總體物性屬低-特低孔、特低-超低滲儲層。

（3）利用密閉取心資料，獲得富縣地區(qū)長82油藏平均含水飽和度為60.7%，平均含油飽和度為39.3%。

（4）利用高溫巖電實(shí)驗(yàn)，結(jié)合阿爾奇公式計(jì)算分析，長82油藏含油飽和度分布在32%~68.7%之間，且平面分布在分流河道主河道區(qū)，呈現(xiàn)條帶狀或片狀展布，分布面積廣，連片性好。

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Research on Oil Saturation of Chang 82Reservoirof Yanchang Formation in Fuxian area of Ordos Basin

1,4, LI Ning, LU Yan-ping34

（1. Xi'an Shiyou University, Shaanxi Xi'an 710000，China；2. Yanchang Petroleum Group, Shaanxi Yan'an 716000, China；3. PetroChina Qinghai Oilfield Company, Gansu Dunhuang 736202, China；4. Yanchang Oil Field Co.,Ltd., Shaanxi Yan'an 716000, China）

The Chang82reservoir in Fuxian area of Ordos Basin has the characteristics of poor physical property, great heterogeneity and low success rate of well testing. The characteristics of reservoir petrology were analyzed by core slice and grading, cast sections, scanning electron. The distribution law of oil in Chang82reservoir was analyzed by method of sealing core drilling and high temperature rock electricity. The results show that feldspar sandstone is its main reservoir lithology. The main interstitial materials' content is not high with average of 7.1%, which are calcite and chlorite. The physical property of reservoir is low porosity and ultra-low permeability. The average oil saturation of Chang82reservoir is 39.3% with sealing core drilling. The average oil saturation of Chang82-1and Chang82-2reservoir is in the range of 32.0%~68.7% with high temperature rock electricity. The main oil area is distributed in the area of underwater channel with the characteristics of good connectivity and wide distribution.

Fuxian area；Chang 82reservoir；oil saturation；distribution law

2017-04-19

黃賢良（1982-），男，工程師，重慶市云陽縣人，2005年畢業(yè)于長江大學(xué)地理信息系統(tǒng)專業(yè)，研究方向：從事油田檢驗(yàn)檢測工作。

TE 122

A

1004-0935（2017）07-0652-05