西泉103井區(qū)火山巖儲(chǔ)層特征研究

葉習(xí)文，商玉鋒，黃嘉林

西泉103井區(qū)火山巖儲(chǔ)層特征研究

葉習(xí)文，商玉鋒，黃嘉林

（長(zhǎng)江大學(xué) 石油工程學(xué)院， 湖北 武漢 430100）

火山巖油藏具有相對(duì)復(fù)雜的滲流規(guī)律，明確其儲(chǔ)層條件下的滲流機(jī)理有利于制定合理、有效的開(kāi)發(fā)方案。通過(guò)壓汞、核磁共振等多個(gè)實(shí)驗(yàn)，綜合描述了西泉地區(qū)火山巖的儲(chǔ)層物性特征、孔吼結(jié)構(gòu)特征。實(shí)驗(yàn)表明：西泉103井區(qū)孔隙類型以溶孔為主，其次為氣孔，裂縫發(fā)育較少，孔隙分布以小孔隙為主，孔隙度高，滲透率低，孔喉特征表現(xiàn)為微-小吼道，束縛水飽和度普遍較高。研究結(jié)果對(duì)于該區(qū)域火山巖油氣藏勘探開(kāi)發(fā)有一定指導(dǎo)意義。

火山巖油藏；儲(chǔ)層物性；孔喉結(jié)構(gòu)；壓汞實(shí)驗(yàn)；核磁共振

隨著能源供求關(guān)系的日益緊張和石油工程技術(shù)的不斷發(fā)展，各方面勘探研究技術(shù)和水平也不斷提高，火山巖油氣藏正日益成為全球油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的重要新領(lǐng)域[1-3]。西泉103井區(qū)石炭系基底為一個(gè)近南北走向的古隆起，其中西翼頂部石炭系地層被剝蝕，東翼地層?xùn)|傾。該油氣藏自發(fā)現(xiàn)以來(lái), 已有不少學(xué)者對(duì)該區(qū)火山巖裂縫發(fā)育與分布特征、儲(chǔ)層孔隙類型特征、古地貌與油氣藏關(guān)系、火山巖儲(chǔ)層錄井多因素解釋評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行研究[4-9]，但對(duì)該區(qū)域儲(chǔ)層特征研究較少。因此，開(kāi)展關(guān)于該區(qū)域?qū)嶋H地層條件下的儲(chǔ)層物性研究尤為重要，在前人研究基礎(chǔ)上，本文通過(guò)薄片分析、壓汞、核磁共振等多個(gè)實(shí)驗(yàn)，綜合描述了西泉地區(qū)火山巖的儲(chǔ)層物性特征、孔吼結(jié)構(gòu)特征，以期為該區(qū)域油氣勘探開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 儲(chǔ)層物性特征

分析測(cè)試不同類型代表巖心物性數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，相應(yīng)的薄片分析數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。

表1 西泉103井區(qū)基礎(chǔ)物性測(cè)試結(jié)果

據(jù)巖心基礎(chǔ)物性測(cè)試結(jié)果，本批次西泉103井火山巖儲(chǔ)層孔隙度為11.0%～20.6%，平均14.646%，滲透率0.000 7～0.540 9 mD，平均0.080 0 mD；油層孔隙度10.2%～16.3%，平均13.7%，滲透率 0.008 7～0.356 0 mD，平均0.029 0 mD。分巖性統(tǒng)計(jì)表明，凝灰?guī)r的物性最好，火山角礫巖、安山巖次之，其中西泉103井火山巖體凝灰?guī)r油層孔隙度平均17.96%，滲透率平均0.314 78 mD。火山巖束縛水飽和度主要分布在23%～88%之間，平均值63.2%，束縛水飽和度普遍較高，且與孔隙度沒(méi)有明顯相關(guān)性[10-11]。

圖1 火山巖儲(chǔ)層物性圖

2　儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)特征

通過(guò)恒速壓汞實(shí)驗(yàn)表明，西泉103井火山巖體壓汞曲線均具有微-小喉道、分選差的特點(diǎn)。吼道半徑中值0.521～57.563 μm，平均9.979 μm；平均毛管半徑0.625～5.101 μm，平均2.246 μm。本批次巖心最終進(jìn)汞飽和度均小于50%，故無(wú)法得到飽和度中值壓力和飽和度中值半徑。

根據(jù)平均孔隙體積將儲(chǔ)層分為3種類型[12]：

Ⅰ類儲(chǔ)層平均孔隙體積大于15%，樣品數(shù)4塊，占總樣品數(shù)的40%，孔隙度平均12.65%，滲透率平均0.196 mD，孔隙體積平均19.624%，毛管半徑平均0.37 μm。

Ⅱ類儲(chǔ)層平均孔隙體積11.245%～14.647%，樣品數(shù)4塊，占總樣品數(shù)的40%，孔隙度平均16.82%，滲透率平均3.116 mD，孔隙體積平均13.372%，毛管半徑平均1.264 μm。

Ⅲ類儲(chǔ)層平均孔隙體積6.681%～9.479%，樣品數(shù)2塊，占總樣品數(shù)的20%，孔隙度平均18.163%，滲透率平均0.243 mD，平均孔隙體積平均8.080%，毛管半徑平均0.236 μm。

表2 壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3 可動(dòng)流體測(cè)試實(shí)驗(yàn)

根據(jù)核磁共振樣品測(cè)試結(jié)果，大部分孔隙T2弛豫時(shí)間0～10 ms，即巖石孔隙以小孔隙為主；可動(dòng)流體孔隙度為0.679%～2.182%，平均1.755%；可動(dòng)流體飽和度3.851%～19.653%，平均9.690%。這表明樣品孔隙以小孔為主，且可動(dòng)流體飽和度低。

表3 核磁共振測(cè)試結(jié)果表

4 結(jié) 論

西泉103井區(qū)石炭系儲(chǔ)層巖性主要為安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r三類，其中，火山角礫巖是最有利儲(chǔ)集巖性。火山巖物性表現(xiàn)為以小孔隙為主，孔隙度高，滲透率小，孔喉特征表現(xiàn)為微-小吼道，束縛水飽和度普遍較高，總體來(lái)看，該區(qū)塊為中孔低滲高含水儲(chǔ)層。

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Reservoir Characteristics of Volcanic Rocks in Xiquan 103 Well Block

（School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan Hubei 430000, China）

Volcanic reservoir has a relatively complex seepage law. It is helpful to formulate a reasonable and effective development plan to clarify the seepage mechanism under reservoir conditions. Through mercury injection, nuclear magnetic resonance, start-up pressure, stress sensitivity, relative permeability and other experiments, the reservoir physical properties, pore structure characteristics, seepage mechanism and its influencing factors of volcanic rocks in Xiquan area were comprehensively described. The experimental results show that the main pore type of Xiquan 103 well block is dissolution pore, followed by porosity, with less fracture development. The pore distribution is mainly small pores, with high porosity and low permeability. The pore throat features show micro small throat, generally high irreducible water saturation and start-up pressure, strong stress sensitivity, high permeability damage rate, low reservoir recovery and small two-phase flow range. The research results have certain guiding significance for the development of volcanic reservoirs in this region.

Volcanic reservoir; Reservoir physical property; Pore throat structure；Mercury injection experiment; Nuclear magnetic resonance

2021-03-25

葉習(xí)文（1995-），男，湖北省黃岡市人，碩士在讀，研究方向：油氣田開(kāi)發(fā)理論。

TE312

A

1004-0935（2021）10-1545-03