蟠龍油田三疊系延長組長6油層致密儲層特征研究

秦馨雨，劉 巖，時保宏，閆冠宇

(1.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安 710065；2.延長油田股份有限公司化驗中心，陜西延安 717400)

致密油氣作為非常規油氣系統中的一個重要類型，其儲層特征與常規油氣藏、其他類型非常規油氣相比存在一定的區別，而致密儲層特征的精細研究是解剖此類油藏的核心任務[1-8]。前人對鄂爾多斯盆地蟠龍油田長6段致密儲層特征做過一定研究，如趙靖舟認為沉積環境控制了優質儲層分布，而成巖作用(壓實作用和膠結作用)減少了原生孔隙迅速降低，導致形成致密儲層[9]；白玉彬等人研究認為蟠龍區延長組儲層裂縫比較發育，以高角度裂縫為主，裂縫面光滑平整，多為方解石充填，含油裂縫分布少，但卻是石油垂向運移的有利通道[10]；陳孝平研究認為蟠龍油田長6段中孔隙的橋塞式黏土降低了儲層的滲透性，硅質膠結起到減少孔隙的作用，碎屑組分的溶蝕作用對致密儲層中相對發育有利儲層有很大影響[11]。蟠龍油田的勘探始于2000年，延長組長2油層組在北部鉆探的馮4等井獲得了工業油流，于2004年發現長2油層石油探明儲為量957×104t，可采儲量為119×104t。隨著勘探的進一步深入，也暴露出地質認識上的一系列問題：延長組儲層物性普遍較差，油氣產能低。為了進一步提高開發效能，本文對蟠龍油田長6儲層的特征進行精細研究，以期對其產能提出合理建議。

圖1 研究區位置Fig.1 Location of the study area

1 地質概況

蟠龍油田地處伊陜斜坡東南部(圖1)，表現為西傾單斜且比較平緩，傾角僅0.4°左右。在大單斜背景上發育了一系列由東向西傾沒的低幅鼻狀隆起，鼻狀隆起軸線近于東西向，寬度近3～5 km。鄂爾多斯盆地在晚三疊世初期呈臺內拗陷演化階段，發育了三疊系延長組湖泊—三角洲—河流相的碎屑巖沉積，形成半閉塞狀態的內陸湖盆。于延長組內部形成了多套油氣藏儲蓋組合。蟠龍油田面積約為420 km2，位于陜北延安市境內，該油田西接安塞油田，東邊緊鄰青化貶油田。

2 儲層巖石學特征

根據巖石薄片的鑒定結果，蟠龍油田延長組儲層以灰色細砂巖為主，其次為中粒長石砂巖及粉砂巖。成分以長石礦物為主，石英礦物次之，暗色礦物少量，碎屑顆粒分選好。根據砂巖組分三角圖(圖2)，可知長6段砂巖巖性為巖屑長石砂巖，整體具有結構成熟度高、礦物成熟度低、成巖作用強烈的巖石學特征。

圖2 蟠龍油田長6油層砂巖組分三角圖Fig.2 Triangular chart of sandstone composition in Chang-6 reservoir of Panlong oilfield

2.1 碎屑成分

蟠龍油田長6段儲層中，石英含量為15%～26%，平均為23%；長石含量最高，一般為32%～54%，平均為48%；巖屑含量一般為5%～21%，平均為12%；云母含量為2%～17%，平均為8.5%，云母普遍可見，含量范圍變化大。(表1)

表1 蟠龍油田長6油層砂巖組分含量統計Table 1 Statistics of sandstone composition content in Chang-6 reservoir of Panlong oilfield

2.2 填隙物成分

蟠龍油田長6段儲層中的填隙物含量為3%～26%，平均為9.7%。填隙物主要分為膠結物和雜基，其中膠結物占填隙物含量的55%左右，膠結物組分以方解石為主，少量自生加大礦物、硬石膏等；長6段儲層中膠結物的含量一般為1%～9%，平均為3.3%。雜基含量占填隙物含量的44%左右；長6段儲層中雜基的含量范圍為2%～25%，平均為6.5 %，有綠泥石、泥質和云母，以及在機械壓實過程中形成的假雜基(表2)。

表2 蟠龍油田長6油層填隙物統計Table 2 Statistics of filling material in Chang-6 reservoir of Panlong oilfield

3 儲層孔隙結構特征

3.1 孔隙類型

根據鑄體薄片和掃描電鏡的結果，發現蟠龍油田延長組長6油層組中的孔隙可分為原生孔隙和次生孔隙，進一步劃分為粒間孔隙和溶蝕孔隙。粒間孔占多數，為主要孔隙類型。粒間孔又分為原生孔和殘余孔，其中殘余粒間孔隙的孔徑相對較小，一般在0.03～0.05 mm；兩者的數量以殘余粒間孔為主，而原生粒間孔的含量呈遞減趨勢(表3)。研究區長6儲層的溶蝕孔隙主要包括粒間溶孔和粒內溶孔以及填隙物內溶孔，均比較發育，按溶蝕礦物可分巖屑型孔、長石型孔、濁沸石型孔等(圖3)。

表3 蟠龍油田長6油層儲集空間統計Table 3 Reservoir space statistics of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

圖3 蟠龍油田長6油層的孔隙類型Fig.3 Pore types of Chang-6 reservoir in Panlong oilfielda.砂巖原生粒間孔，蟠3387井，855.6 m；b.長石溶孔、粒間孔，蟠3380井，870.6 m；c.濁沸石溶孔，蟠3387井，861.4 m；d.濁沸石溶孔，蟠3385井，859.6 m；e.粒內溶孔，蟠3324井，867.1 m；f.殘余粒間孔，蟠3325井，858.5 m。

3.2 孔喉大小及分布

根據本區砂巖儲層的薄片分析資料統計(表4)，以及前人對鄂爾多斯盆地三疊系延長組儲層的研究成果，提出適合本區儲層孔隙和喉道的分級標準和命名原則(表5)。

表4 蟠龍油田長6油層平均孔喉大小統計Table 4 Statistics of average pore throat size of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

表5 儲層孔隙、喉道分級標準(趙靖舟，2004)Table 5 Classification standard of reservoir pore and throat

蟠龍油田長6儲層平均孔徑39～88 μm，平均為68.0 μm(表4)，主頻孔徑分布在中孔隙，約占50.0%，其次在小孔隙，約戰占33.3%(表5)，屬于中—小孔型。平均孔喉直徑0.2～0.9 μm，平均為0.4 μm；主頻喉道在微細喉道(0.2～0.5 μm)，約占45.5%，而微喉道(<0.2 μm)占36.4%，屬于吼道類型較多的儲層，主要屬于微細喉道型。

3.3 孔隙結構特征

根據毛管壓力曲線將本區延長組長6儲層砂巖的孔隙結構劃分為以下2種類型(圖4)：小孔細喉型和細孔—微喉型。

(1)Ⅰ類(小孔細喉型)：這種類型的孔喉中，細孔喉占絕大部分，從毛管壓力曲線可以看出平緩段短(圖4a)，孔喉分選較差；排驅壓力大于0.5 MPa，中值壓力為15～20 MPa，孔喉中值半徑為0.2～0.3 μm；原生孔隙占儲集空間的40%～60%，次生孔隙占到40%～80%；細孔喉占大部分比例，粗孔喉占一定小比例，儲集性能中等。

(2)Ⅱ類(細孔—微喉型)：這種類型的孔喉中，細小孔喉占多數，從毛管壓力曲線可以看出幾乎沒有平緩段(圖4b)，孔喉分選性極差；排驅壓力大于1 MPa，中值壓力范圍為2～10 MPa，孔喉中值半徑小于0.2 μm；原生孔隙比較少，且孔喉細小，儲集性能相對差。

圖4 蟠龍油田長6油層毛管壓力曲線特征Fig.4 Characteristics of capillary pressure curves of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

4 儲層物性特征

采集70口取心井的400多塊巖心樣品，進行孔隙度、滲透率參數分析(表6、圖5)，結果表明蟠龍油田長6段孔隙度的范圍為1.5%～16.3%，平均為7.8%；滲透率范圍為0.04～420.00 mD，平均值為2.10 mD。按照碎屑巖儲層國家劃分標準，該段屬低孔特低滲和低孔低滲類型。蟠龍油田長6油層儲層的滲透率隨孔隙度的變大而增大，兩者具有很好的正相關性(圖6)。

表6 蟠龍油田長6油層物性參數特征統計Table 6 Characteristic statistics of physical property parameters of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

圖5 蟠龍油田長6油層物性分布直方圖Fig.5 Histogram of physical property distribution of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

圖6 蟠龍油田長6油層孔隙度和滲透率交匯關系Fig.6 Intersection relationship between porosity and permeability of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

根據孔滲平面圖，蟠龍油田長6油層儲層平面上的孔隙度范圍為3.7%～16.5%，以3.7%～8%的值為主，大于9%的地區主要分布在研究區的東部馮153-馮189井區、馮142-蟠4010等井區(圖7)。滲透率為0.19～5.04 mD，以0.2～1.0 mD的值為主，大于1.0 mD的地區主要分布在馮153-馮189井區(圖8)。

圖7 蟠龍油田長6油層孔隙度平面分布Fig.7 Porosity plane distribution of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

5 儲層分類及評價

本次評價采用趙靖舟教授提出的儲層分類標準(表7)，將蟠龍探區長6油層儲層劃分為2類：超低滲透層(四類)、致密層(五類)。

圖8 蟠龍油田長6油層滲透率平面分布Fig.8 Permeability plane distribution of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield

蟠龍探區長6儲層主要為四類儲層，少量五類儲層發育(圖9)。四類儲層主要分布在馮152、馮155、馮158和3324等井區，五類儲層主要分布在研究區東南部。其中四類儲層的孔隙度主要分布于7.1%～10.4%，滲透率主要分布于0.11～0.73 mD。五類儲層孔隙度小于7%，滲透率小于0.1 mD。因此長6儲層主要為超低滲—致密油儲層。

6 結論

(1)根據砂巖組分分類，蟠龍油田長6油層的巖性以巖屑長石砂巖為主。儲層孔隙類型為粒間孔隙和溶蝕孔隙，孔隙結構劃分為小孔細喉型和細孔—微喉型兩種類型。

(2)根據儲層評價結果，蟠龍油田長6油層主要為四類儲層，少量發育五類儲層。四類儲層主要分布在馮152、馮155、馮158和3324等井區，五類儲層主要分布在研究區東南部。其中四類儲層孔隙度分布于7.1%～10.4%，滲透率分布于0.11～0.73 mD；五類儲層孔隙度小于7%，滲透率小于0.1 mD。因此長6儲層為超低滲—致密油儲層。

表7 鄂爾多斯盆地中生界砂巖儲集層分類評價標準(趙靖舟，2007)Table 7 Classification and evaluation criteria of Mesozoic sandstone reservoirs in Ordos basin

圖9 蟠龍油田長6油層儲層類型特征Fig.9 Reservoir type characteristics of Chang-6 reservoir in Panlong oilfield