江昊焱
(西安石油大學石油工程學院,陜西 西安 710065)
M地區勘探開發的主力層段為三疊系延長組,沉積相類型為三角洲沉積,砂體較發育。油氣分布受構造和巖性共同控制,屬構造—巖性油氣藏。儲層巖石類型以長石細砂巖或粉砂巖為主,儲層物性差,孔隙度一般小于10%,滲透率小于5mD,屬于特低孔—特低滲儲層。但從M地區的油氣勘探開發表明,該區具有較大的勘探潛力,長7油層組烴源巖是本地區延長組油藏主要的油氣來源。
常用的有效儲層下限研究方法有試油法、測試法、經驗統計法、分布函數曲線法、孔隙度、含水飽和度與相滲曲線組合法、驅替壓力實驗法、最小流動孔喉半徑法、束縛水飽和度法等[1]。
按照試油結果把儲集層分為非有效儲層(干層)和有效儲層(油層、油水同層、水層、含油水層),把儲層對應的孔隙度、滲透率繪制在同一坐標系內或者不同坐標系內,并把孔隙度、滲透率分界值作為有效儲層物性下限值(圖1)。得到M油田長7層的孔隙度下限為5.1%,滲透率下限為0.038mD。

圖1 M油田長7層含油飽和度與孔隙度交會圖
M油田長7層原油性質基本保持不變,可通過繪制采油指數與孔隙度和滲透率的關系曲線來確定儲層下限值[2](圖2),運用測試法求得M油田長7層孔隙度下限為5.0%,滲透率下限為0.036mD。

圖2 每米采油指數與滲透率、孔隙度關系圖
根據M地區長7層實際儲層特征,在同一坐標系內分別繪制有效儲集層與非有效儲集層的孔隙度頻率分布曲線和滲透率頻率分布曲線,取兩條曲線的交點作為的孔隙度下限值和滲透率下限值(圖3)。分布函數曲線法測得的孔隙度下限值為5.2%,滲透率下限值0.042mD。

圖3 M地區長7層有效儲層與非有效儲層孔隙度、滲透率分布曲線
選擇具有代表性的巖心進行實驗,繪制驅替壓力與孔隙度和滲透率關系圖(圖4),當孔隙度小于5.5%,滲透率小于0.041mD時,隨著孔隙度和滲透率的進一步減小,驅替壓力降大幅度增加,因此根據驅替壓力實驗法確定孔隙度下限為5.5%,滲透率下限為0.041mD。

圖4 M油田長7層驅替壓力與孔隙度和滲透率關系圖
國內外研究表明,當儲層孔喉半徑小于0.1μm時,油氣很難克服毛管阻力在孔喉間運移和儲集[3]。對孔喉半徑與孔隙度和滲透率進行擬合,把孔喉半徑0.1μm帶入擬合的公式中(圖5),得到有效儲層物性下限為孔隙度5.56%,滲透率0.043mD。

圖5 M油田長7層孔喉半徑與孔隙度和滲透率關系圖
通過以上5種有效儲層物性下限分析,孔隙度下限值在5.0%~5.56%,滲透率下限值在0.036mD~0.043mD,各種分析方法之間相差不大,說明這幾種方法都適用于M油田長7層。基于統計學原理,求取各種方法得出的儲層下限的平均值,最終得出M油田長7層孔隙度下限值為5.3%,滲透率下限值為0.04mD。
根據M地區長7儲層的儲層特征,定義有效儲層的平均儲層物性必須大于儲層下限值,而非有效儲層的平均儲層物性小于儲層下限值。對M地區長7儲層試油結論不相同的15口井進行檢驗,檢驗結果93.3%正確(表1),證明了這五種儲層下限研究方法的可靠性和適用性,為油田開發提供了可靠的地質數據。

表1 M油田長7層儲層物性下限值檢驗結果
根據現有的地質和生產數據,選用試油法、測試法、分布函數曲線法、驅替壓力實驗法和最小流動孔喉半徑法對M油田長7層有效儲層下限進行研究。最終得出M油田長7層孔隙度下限值為5.3%,滲透率下限值為0.04mD。并根據試油資料進行驗證,成功率為93.3%。證明了這五種儲層下限研究方法的可靠性和適用性,為油田開發提供了可靠的地質數據。