靖邊油田天賜灣區(qū)三疊系延長組長4+5儲層特征研究

喬力，周冕，徐亞虎，張宇，蔡明軒，張耀輝，席闖

靖邊油田天賜灣區(qū)三疊系延長組長4+5儲層特征研究

喬力1，周冕1，徐亞虎1，張宇1，蔡明軒2，張耀輝2，席闖2

（1. 延長油田股份有限公司靖邊采油廠，陜西 榆林 718500； 2. 西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065）

靖邊油田天賜灣區(qū)三疊系延長組長4+5油層組作為近些年新發(fā)現(xiàn)的油藏，為延長油田的穩(wěn)產(chǎn)增儲和國家能源安全做出了重要貢獻。天賜灣區(qū)長4+5油層組的儲層特征及其分布規(guī)律仍然認(rèn)識不清，需要進一步深入研究。利用巖心化驗分析數(shù)據(jù)，系統(tǒng)研究了儲層巖石學(xué)、物性與孔喉結(jié)構(gòu)特征，對儲層進行了綜合評價與分類，為油田下一步勘探開發(fā)提供了重要依據(jù)。

靖邊油田；長4+5油藏；儲層特征；綜合評價

天賜灣區(qū)所在的靖邊油田構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地斜坡中部，地理位置隸屬于陜西省榆林市靖邊縣天賜灣鄉(xiāng)，主要含油層位為三疊系延長組油藏[1-5]。2014年在天賜灣區(qū)中部天123-01井長4+5油層組試油獲并獲得工業(yè)油流，由此揭開了天賜灣區(qū)長4+5油藏勘探開發(fā)序幕。

隨著勘探的不斷深入，初期試油成功率較低，直到2018年才開始大規(guī)模滾動開發(fā)。由此產(chǎn)生的問題表現(xiàn)為對長4+5儲層特征與分布規(guī)律認(rèn)識不清。因此，本次研究在巖心化驗分析基礎(chǔ)上，利用儲層巖石學(xué)、沉積學(xué)相關(guān)研究方法，系統(tǒng)分析天賜灣區(qū)長4+5儲層特征，結(jié)合儲層物性、壓汞等資料，對儲層進行綜合評價與分類。

1 儲層巖石學(xué)特征

1.1 砂巖類型和成分特征

依據(jù)靖邊油田河探3井、河探4井、天探5井等6口探井巖心薄片鑒定數(shù)據(jù)分析結(jié)果，系統(tǒng)分析了天賜灣區(qū)長4+5油層組砂巖碎屑成分含量及其主要巖石類型。

研究表明：長4+5儲層主要由石英、長石、巖屑等主要巖石碎屑顆粒組成，其中石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)17.0%～39.0%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)28.7%，長石質(zhì)量分?jǐn)?shù)46.0%～69.0%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)55.9%，巖屑平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.2%，通過巖石類型三角圖分析，長4+5儲層主要屬于長石砂巖（圖1）。

圖1 天賜灣區(qū)長4+5儲層巖石類型

天賜灣區(qū)長4+5儲層平均填隙物質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.1%， 填隙物中一般雜基含量大于膠結(jié)物。雜基主要有高嶺石(平均3.2%)和水云母(平均3.8%)；而膠結(jié)物類型則較多，主要有方解石(平均3.1%)、濁沸石(平均3.0%)、綠泥石膜(平均2.3%)、伊蒙混層(平均1.5%)、長石質(zhì)(平均0.8%)、硅質(zhì)(平均1.1%)。

1.2 砂巖粒度分析

通過對靖邊油田天賜灣區(qū)河探3井、天探5井等共4口井巖心進行砂巖粒度分析，長4+5儲層以細(xì)砂巖為主，少部分為細(xì)砂質(zhì)中砂巖。圖解法分析表明：

長4+5儲層平均粒徑2.54φ，標(biāo)準(zhǔn)偏差平均為0.50，分選中等-分選較好，偏度平均0.02，尖度平均1.02，近于對稱正態(tài)分布。

C-M圖研究表明，樣品點幾乎全部落在RQ區(qū)內(nèi)，表現(xiàn)為牽引流的沉積特征，顯示為河流相的特征（圖2）。

圖2 天賜灣區(qū)長4+5油層組沉積C-M圖

2 儲層物性分析

儲層物性分析作為儲層特征研究的重要內(nèi)容，可以提供油氣儲層能力與滲流能力的定量參數(shù)。

天賜灣長4+5儲層物性分析資料表明：孔隙度主值區(qū)間9.0%～15.0%，占樣品總數(shù)的92.7%，孔隙度中值11.6%；滲透率主值區(qū)間0.30～5.60 mD，占樣品總數(shù)的91.1%，滲透率中值1.08 mD。結(jié)合儲量分類標(biāo)準(zhǔn)[6-7]，長4+5儲層屬于低孔-特低滲儲層。

通過對儲層物性分析結(jié)果與鑄體薄片資料對照分析發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽含量對孔隙度和滲透率影響比較明顯。由圖3、圖4可以看出，碳酸鹽類（如方解石等）含量越高，孔、滲條件越差，但碳酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于2%后，孔、滲的變化不受其控制。

圖3 孔隙度-碳酸鹽含量關(guān)系圖

3 孔喉大小與結(jié)構(gòu)特征

3.1 孔喉大小

根據(jù)天賜灣區(qū)天探2井、天探5井、天探6井等14口井巖心壓汞和鑄體薄片資料統(tǒng)計，長4+5儲層孔徑10～90μm，平均38.5μm，以小孔隙型為主。喉道直徑0.04～1.78μm，平均0.50μm，以細(xì)喉道型為主。結(jié)合謝慶邦等(1994)提出的儲層孔隙吼道分類標(biāo)準(zhǔn)[8]，長4+5儲層屬小孔細(xì)喉型儲層。

圖4 滲透率-碳酸鹽含量關(guān)系圖

3.2 孔喉結(jié)構(gòu)特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)天探2井、天探5井、天探6井、天探10井等8口井巖心壓汞分析資料綜合分析表明：反映孔喉特征的各種參數(shù)變化較大，說明天賜灣區(qū)延長組長4+5油層組砂巖孔喉分布不均（圖5）。

圖5 天賜灣區(qū)長4+5油層組毛管壓力曲線

a.排驅(qū)壓力0.26～13.77 MPa，平均2.88 MPa；b.中值壓力1.56～62.89 MPa，平均19.08 MPa；c.中值半徑0.01～0.50μm，平均0.13μm；d.最大汞飽和度66.85%～98.77%，平均82.99%；e.退汞效率19.79%～33.02%，平均26.71%；f.分選系數(shù)平均2.34；g.均值0.02～0.86，平均0.23；h.歪度-0.12～0.45，平均0.18。

4 儲層非均質(zhì)性

4.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

儲層層內(nèi)非均質(zhì)性包括層內(nèi)垂向上滲透率差異程度、層內(nèi)不連續(xù)的泥質(zhì)薄夾層的分布等[9-10]。

延長組長4+5油層組層內(nèi)單砂體內(nèi)部滲透率的變化比較復(fù)雜，有正韻律型、反韻律型以及由正、反韻律疊加組成的復(fù)合韻律型3種類型，以復(fù)合韻律型最為普遍，表現(xiàn)為砂體中部滲透率向兩側(cè)逐漸減小（圖6）。

圖6 長4+5油層組層內(nèi)滲透率韻律分布剖面圖

層內(nèi)夾層是指砂巖層內(nèi)所分布的相對低滲透層或非滲透層，由于其分布不穩(wěn)定，不能有效阻止或控制流體的運動。根據(jù)天賜灣區(qū)生產(chǎn)井夾層統(tǒng)計結(jié)果，長4+51夾層密度相對較高，非均質(zhì)性較強，其次長4+52油層亞組(表1)。

表1 天賜灣區(qū)長4+5儲層夾層參數(shù)統(tǒng)計表

4.2 層間非均質(zhì)性

滲透率的非均質(zhì)性常用滲透率突進系數(shù)T=（K/K、級差J=（K/K）、變異系數(shù)V=（（K-K）/K）等來表示。突進系數(shù)越高，級差越大，變異系數(shù)越趨于1，表明砂層滲透率的非均質(zhì)性越強，反之則均質(zhì)性好。

根據(jù)本區(qū)延長組長4+5儲層滲透率統(tǒng)計分析結(jié)果：

長4+51儲層變異系數(shù)V＞1.0，突進系數(shù)（T）>3.0，級差（J）和（H）均質(zhì)系數(shù)相對較高，儲層為強非均質(zhì)型（表2）。

長4+52儲層變異系數(shù)（V）在0.7～1.0之間，突進系數(shù)（T）>3.0，級差（J）較高，均質(zhì)系數(shù)（H）相對較小，儲層為強非均質(zhì)型（表2）。

表2 天賜灣區(qū)長4+5儲層非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計表

5 儲層綜合評價

天賜灣區(qū)長4+5油層組Ⅰ類儲層毛管壓力曲線為上陡下緩的斜坡型。滲透率在1.19～3.71 mD之間，排驅(qū)壓力在0.01～0.04 MPa之間，平均0.02 MPa，中值壓力在0.21～0.45 MPa之間，平均0.31 MPa，平均孔喉半徑在2.33～5.82 μm之間，平均4.41 μm。孔喉分選好，粗歪度，評價為較好儲層。這類儲層主要發(fā)育在河道沉積較厚的砂體中。

Ⅱ類儲層滲透率在0.30～1.19 mD之間，孔隙度在15.16%～19.90%之間，排驅(qū)壓力在0.04～0.08 MPa之間，平均0.06 MPa，中值壓力在0.39～1.92 MPa之間，平均1.11 MPa，平均孔喉半徑在1.11～2.86 μm之間，平均1.70 μm。毛細(xì)管壓力曲線的排驅(qū)壓力和中值壓力都較Ⅰ類高。曲線形態(tài)表現(xiàn)比較統(tǒng)一。孔喉分選差，略粗歪度，評價為一般儲層，具有這種毛管壓力曲線特征的儲層主要發(fā)育在河道邊灘沉積砂巖中。

Ⅲ類儲層毛管壓力曲線為上緩下陡的斜坡型。滲透率在0.01～0.30 mD之間，排驅(qū)壓力在0.06～1.09 MPa之間，平均0.06 MPa，中值壓力在1.0～6.01 MPa之間，平均3.20 MPa，平均孔喉半徑在0.16～1.57 μm之間，平均0.88 μm。毛細(xì)管壓力曲線的排驅(qū)壓力和中值壓力都較Ⅱ類高?？缀矸诌x差，略粗歪度。Ⅲ類儲層物性較差，一般為無效儲層。

6 結(jié) 論

1)通過靖邊油田天賜灣區(qū)長4+5油層組巖石學(xué)研究表明，儲層主要屬于長石砂巖，膠結(jié)物以方解石和濁沸石為主。

2)儲層物性與孔喉大小表明，天賜灣區(qū)長4+5油層組屬于低孔-特低滲儲層，孔喉大小分布不均，屬小孔細(xì)喉型。

3)通過天賜灣區(qū)儲層非均質(zhì)性研究，長4+5儲層內(nèi)垂向上滲透率變化較大，主要以正、反韻律疊加的復(fù)合韻律為主。層間非均質(zhì)性表現(xiàn)為長4+51層間非均質(zhì)性較強，其次為4+52儲層。

4)根據(jù)壓汞曲線特征，將長4+5儲層劃分為三類，Ⅰ類儲層品質(zhì)較好，主要發(fā)育在主河道砂體中。Ⅱ類儲層品質(zhì)一般，發(fā)育在河道邊灘砂體中，Ⅲ類儲層品質(zhì)較差，一般為無效儲層。

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Research on Reservoir Characteristics of Chang4+5 Reservoir of Triassic Yanchang Formation in Tianciwan Block of Jingbian Oilfield

1,1,1,1,2,2,2

（1. Yanchang Oil Field Co., Ltd., Jingbian Oil Production Plant, Yulin Shaanxi 718500, China;2. School of Earth Sciences and Engineering, Xi’an Shiyou University, Xi’an Shaanxi 710065, China）

The Chang4+5 reservoir of Tianciwan block is a newly discovered reservoir in recent years, and has made an important contribution to the stable production of Yanchang oilfield and national energy security. The reservoir characteristics and distribution law of Chang4+5 reservoir of Tianciwan block are still unclear and need to be further studied. In this paper, using the core test and analysis data, the characteristics of reservoir petrology, physical properties and pore throat structure were systematically studied, and the reservoir was comprehensively evaluated and classified, which could provide an important basis for the next exploration and development of the oilfield.

Jingbian oilfield; Chang4+5 reservoir; Reservoir characteristics; Comprehensive evaluation and classification

陜西省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，鄂爾多斯盆地三疊系延長組油藏成藏過程研究(項目編號：S202010705111)。

2021-07-30

喬力（1983-），男，工程師，陜西省靖邊縣人，2009畢業(yè)于西安石油大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，研究方向：油田勘探開發(fā)。

TE122

A

1004-0935（2021）10-1528-04