华庆地区长6储层孔隙结构研究

陈 冲，朱 悦，巩彬鹏，袁 鹏

（1.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安， 710065；2.中国石油大庆油田钻探工程公司；3.中国石油宁夏石化公司）

华庆地区长6储层孔隙结构研究

陈 冲1，朱 悦1，巩彬鹏2，袁 鹏3

（1.西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安， 710065；2.中国石油大庆油田钻探工程公司；3.中国石油宁夏石化公司）

应用岩矿分析技术、高压压汞技术，对华庆地区长6储层孔隙结构特征进行了研究。结果表明，研究区储层砂岩类型以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主；储层岩石成分成熟度低，岩屑成分、填隙物成分都很复杂；孔隙类型以粒间孔、长石溶孔和岩屑溶孔为主，面孔率较大；储层为典型的低孔、低渗、超低渗储层，分选中等-较差；储层孔隙结构总体具有细微孔喉的特点，孔隙形状较规则。

华庆地区；低渗储层；岩矿分析；高压压汞；孔隙结构

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，盆地内部的陕北斜坡构造相对简单，地层倾角一般不足1°。华庆地区构造上位于陕北斜坡西南部，地理位置上处于甘肃省华池县、庆阳县境内，具体范围为：西起白马，东到马家砭，北自长官庙，南抵城壕-悦乐一带，范围约为5 500 km2。该区发育侏罗系及长3、长4＋5、长6、长7等多套含油层系，其中长6油层组是砂体最发育、含油性最好的一个油层组［1］。华庆油田长6储层是长庆低渗油气勘探与开发的重点地区和代表层位。该区延长期处于湖盆中心，长6储层主要沉积亚相类型为湖泊三角洲前缘，浊积扇沉积体系较发育，沉积条件特别复杂，储层非均质性强，低渗砂岩储层微观孔隙结构特征认识不到位，描述不够精细，储层微观结构变化和物性之间的关系没有厘清。本文研究了华庆地区长6储层微观孔隙结构特征，对加深储层认识、开发和利用低渗透油藏具有重要意义［2-5］。

1 岩石学特征

华庆地区长6储层砂岩薄片鉴定结果表明，以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，含少量长石砂岩（如图1）。砂岩成分中陆源碎屑含量平均为86.1%，其中石英25.5%，长石45.52%，岩屑11.92%，表明岩石成分成熟度低。岩屑成分复杂，主要有火成岩岩屑（包括喷发岩和隐晶岩）、变质岩岩屑（包括千枚岩、石英岩、板岩等）、沉积岩岩屑（包括白云岩、灰岩等），含量分别为2.87%、5.43%和3.62%。填隙物成分复杂，以水云母和铁方解石为主，绿泥石含量也较多（如图2），多为泥质和钙质胶结。

图1 华庆地区长6储层砂岩分类

图2 长6填隙物含量饼状图

根据X衍射分析资料，粘土矿物以绿泥石、伊利石、伊／蒙间层为主。其中绿泥石占粘土矿物总量比重最高（平均68.89%）；其次为伊利石，平均含量为21.48%；伊／蒙间层含量为9.62%。另外，所有样品的伊／蒙间层比都小于10%，说明成岩程度较高。

2 物性特征

从研究区长6储层15口井1078个样品的孔隙度、渗透率统计结果（表1）来看，该区块孔隙度、渗透率均值分别为11.72%和0.56×10-3μm2；孔隙度小，渗透率低，属于典型的低孔、特低、超低渗透砂岩储层；储层非均质程度较强（孔隙度、渗透率级差都较大）。

表1 华庆地区长6储层物性统计

为进一步比较，对孔隙度和渗透率的相关性进行了分析（如图3）。从分析结果来看，研究区储层物性相关性很差，孔渗相对高值区对应水下分流河道及浊积水道砂体。孔隙结构特征在一定程度上影响着储层物性的变化，如孔隙、吼道的形状、大小、连通情况及微裂缝的发育程度等都对储层的物性影响较 大［6-8］。根据铸体薄片资料，研究区储层岩石颗粒分选中等-较差，磨圆度多为次棱和次棱-棱，吼道类型多为片状、片弯状和管束状吼道。上述情况共同决定了研究区储层孔隙度较好，渗透率却较差的事实。

图3 华庆地区长6储层孔隙度与渗透率相关性分析

3 孔隙类型

研究区长6储层孔隙类型以粒间孔、长石溶孔和岩屑溶孔为主（如图4a），有少部分粒间溶孔和晶间孔，储层面孔率较大。从长庆油田的开发特点看，储层经过压裂改造后渗流能力得到较大改善，正是对储层较大面孔率的积极响应。研究区15口井67个样品的面孔率分布在0.2%～9.5%，主要分布在0.2%～7.0%（如图4b），孔隙组合类型主要为溶孔-粒间孔和微孔型。研究区粒间孔发育本来可以有较大的渗透率，但由于孔隙之间的连通性较差（主要由吼道类型决定），渗透率就变得较差。

图4 华庆地区长6储层孔隙类型（a）和储层面孔率（b）柱状图

另外，图像孔隙分析数据显示10口井的平均形状因子是0.89，孔隙形状较规则，多为正方形或圆形。

4 孔隙结构特征

储层岩石的毛管压力是压入其孔隙介质中汞的饱和度的函数，不同岩石由于其孔隙结构特征不同，所测得的毛管压力曲线也就不同，因此可以通过分析毛管压力曲线研究储层岩石的孔隙结构特征［7-8］。下面应用毛管压力曲线对储层孔隙结构进行定性和定量分析。

4.1 定性分析储层孔隙结构

研究区36个样品的压汞曲线有a、b、c、d四种类型（图5），其中形态大多数（34个）与a、b、c类相似，属于平台型，d类斜坡型只有两个；说明储层总体物性较好、分选中等-较差，小孔喉储层分布较广；同时少量斜坡型曲线的出现说明储层部分岩石分选性极差。

4.2 定量分析储层孔隙结构

在研究储层孔隙和喉道的几何形状、大小及互相配置关系方面，铸体薄片法有效果直观的优势，而毛管压力测定则在定量化研究微观孔隙结构方面表现得既省时又省力，是石油储集层研究中应用最广的方法［2-4］。通过统计分析特征参数可以定量表征孔隙结构特征（表2）。

图5 华庆地区长6储层压汞曲线

表2 华庆地区长6储层孔隙结构特征参数统计

（1）反映孔喉大小的参数有：最大孔喉半径Rd、孔喉半径中值R50。华庆地区长6储层Rd在0.1～2.73μm之间，平均值小（0.68）；R50在0.01～0.73 μm，一般为0.01～0.2μm。总体上反映了储层孔隙结构具有细孔喉的特点。

（2）反映孔喉分选性的参数有：分选系数Sp、孔喉歪度Sk。华庆地区长6储层的Sp在0.34～4.96之间，一般为1.0～3.0，存在较大吼道，这为流体提供了渗流通道，同时贡献了渗透率；Sk整体表现为粗歪度（均值为0.92）。总体反映储层岩石低孔、分选中等-较差的特点。

（3）反映孔喉连通性和渗流能力的参数有：排驱压力Pd、压力中值P50、驱油效率 We。华庆地区长6储层100口井的291个样品的压汞分析数据可知Pd在0.18～19.18 MPa，变化范围大（说明可能存在裂缝），均值为2.29 MPa；P50在0.83～125.91，变化范围大，均值为13.4 MPa；We在8.64%～49.6%之间，均值为26.64%。总体反映储层低渗、超低渗的特点。

5 结论

（1）研究区储层砂岩类型以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，储层岩石成分成熟度低；岩屑成分、填隙物成分复杂；孔隙类型以粒间孔、长石溶孔和岩屑溶孔为主，储层面孔率较大；喉道类型多为片状、片弯状和管束状喉道。

（2）压汞曲线定性和定量研究表明，研究区储层为典型的低孔、低渗、超低渗储层，分选中等-较差；储层孔隙结构总体具有细微孔喉的特点，孔隙形状较规则，多为正方形或圆形。

［1］ 张艳，李建明，徐论勋.鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系长6层碳酸盐胶结物及形成机理［J］.石油地质与工程，2010，24（1）：20-26.

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［3］ 郑杰，孙卫，魏虎.牛圈湖区块西山窑组储层微观孔隙结构研究［J］.石油地质与工程，2010，24（2）：40-43.

［4］ 万 涛，蒋有录，林会喜，等.车西洼陷低渗透储层孔隙结构特征及物性［J］.断块油气田，2010，17（5）：537-541.

［5］ 耿龙祥，曹玉珊，易志伟，等.濮城油田砂岩储集层物性下限标准研究［J］.石油勘探与开发，1999，26（1）：81-83.

［6］ 李振泉，侯健.储层微观参数对剩余油分布影响的微观模拟研究［J］.石油学报，2006，26（6）：69-73.

［7］ 刘忠群，胡扬.大牛地气田山西组山1段储层孔隙结构特征［J］.断块油气田，2008，15（5）：37-39.

［8］ 王 旭，邓礼正，张 娟，等.富古地区下古生界储层孔隙结构特征分析［J］.断块油气田，2010，17（1）：49-51.

Through application of rock-mineral analysis technology and high pressure mercury injection technology，the pore structure research of Chang 6 reservoir in Huaqing area has been carried out.The results indicate the sandstone types of the research area are mainly of lithic deldspar sandstone and feldspar lithic sandstone，with the characteristics of low compositional maturity and complex debris composition and filler content composition.The pore types are mainly of intergranular hole，feldspar dissolved pore and lithic dissolved hole，with bigger percent of area pores.The reservoirs are typical low porosity and low，ultra-low permeability，with good physical properties and medium-poor sorting.Generally，the pore structure has the characteristics of thin pore throat and regular pore shape.

49 Pore structure research of Chang 6 reservoir in Huaqing area

Chen Chong et al（Earth Science and Engineering Institute of Xi'an Shiyou University，Xi'an，Shaanxi 710065）

low permeable reservoir；rock-mineral analysis；high pressure mercury injection；pore structure

TE112.23

A

1673-8217（2012）06-0049-03

2012-07-26；改回日期：2012-09-12

陈冲，1987年生，硕士研究生，主要研究方向为沉积学与储层地质

国家重大科技专项（2011ZX 05044）。

吴官生