西峰油田董志区长81储层特征研究

张媛，唐海，吕栋梁，王联国，宁忠宏，李阳静

（1.西南石油大学石油工程学院，成都 610500；2.中国石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745100；3.中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，成都 610213）

西峰油田董志区长81储层特征研究

张媛1，唐海1，吕栋梁1，王联国2，宁忠宏2，李阳静3

（1.西南石油大学石油工程学院，成都 610500；2.中国石油长庆油田分公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745100；3.中国石油川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，成都 610213）

利用测井、钻井、岩芯资料、岩石铸体薄片分析等手段，对西峰油田董志区长81储层沉积相、岩石学特征、储层物性特征、裂缝特征等进行深入分析。研究结果显示：沉积相变化迅速是影响该区储层物性变化较大与非均质性强的主要因素;孔隙度较低，属于低孔、低渗储层，优质孔隙少是限制该区产量的主要因素。宏观裂缝较发育，方向为北东75°，对储层有控制作用。

西峰油田；董志区；长81储层；储层特征

我国发现的低渗透油田数量及储量规模不断扩大，2008年提交的新增探明储量中82%为低渗透。今后提交的探明石油地质储量将仍以低渗透储量为主。因此，对低渗储层的研究尤为重要，特别是基础地质认识，能为下一步油气勘探开发提供基础资料[1]。前人已对董志区沉积相、非均质性分别进行过研究，但没有对整个储层特征进行研究，认识程度较浅[2-4]。本文主要着眼于董志区储层的构造、沉积相、岩性、孔隙及储层内部特征研究，为董志区油气勘探开发提供依据。

1 研究区概况

西峰油田是长庆油田近年来于鄂尔多斯盆地西南部中生界发现的一个大型的特低渗～超低渗透油田，也是我国率先进行超前注水开发试验的油田之一，主力储产层为延长组长8油层组。长8油层组分为长81和长82上下两个亚油层组；其中主力长81亚油层组可进一步细分为长811、长812-1、长812-2、长813四个小层。董志区为长庆油田采油二厂西峰油田主力区块之一，位于西峰油田南部。该区位于陕北斜坡西南部，构造比校简单，从总体上看，整体呈向西倾斜的单斜构造，坡度较缓。董志区是一新开发区块，但因储层物性差，单井产能较低，加之裂缝和微裂缝的存在，造成储层非均质性强，影响注水开发效果。从构造、沉积相、岩性、孔隙及储层内部特征进行精细研究，有利于指导董志区油气开发[5-9]。

2 沉积发育特征

上三叠统延长组是在鄂尔多斯盆地坳陷持续发展和稳定沉降过程中堆积的以河流-湖泊相为特征的陆源碎屑岩系，它的发展和演化基本上记录了这个大型淡水湖盆从发生、发展到消亡的历史。长8期湖盆继续缓慢沉降，河流供屑能力较长9时有所增强，砂质碎屑丰富，其物源方向主要来自西南方向，其次为东南方向[10]。

2.1 岩性及组合

本区长81地层中常见的岩类有灰绿色细砂岩、粉砂岩、深灰色泥质粉砂岩、砂质泥岩、黑色泥岩、碳质泥岩及页岩。特殊岩类有油页岩、泥灰岩、凝灰岩及煤线。

2.2 沉积发育情况

沉积构造与结构是沉积环境、水动力条件在岩石中的直接反映，它与岩类组合具有内在的联系。所观察岩芯某些横剖面呈透镜体状，其中砂岩以中粗砂结构为主，分选差，厚层状或者块状，中间不夹泥质岩，内部发育有沙纹层理、板状交错层理、平行或透镜状层理（图1-1、2、3、4、5、6），表明该区总体上呈现辫状河三角洲物源在近河口地区河道卸载快的特点，与前人研究鄂尔多斯西缘沉积相大致相同[11-14]。偶尔见裂缝发育（图1-5、6）,显示湖泊分选

改造作用较弱的沉积特点。

而河道主体横剖面形态呈顶平底凸的透镜状，河道中心厚度一般为5～10 m，最大厚度可达16.3 m。但水下分流河道沿较早砂坝顶继续向前推进时，自然电位曲线形态呈现下坝上河的中-高幅漏斗-箱形或漏斗-钟形特征。

需指出该区河口坝受湖盆抬升和古地理沉积环境影响，河口不断向前推移，对原本沉积河口坝进行改造和冲刷，现所见的河口坝为残余河口坝，其上常叠置水下分流河道沉积，这与高分辨层序地层学的沉积旋回的观点相一致。

2.3 沉积微相展布特征

对研究区内典型的单井沉积微相特征分析，认为董志区长81油层组属辫状河三角洲前缘亚相沉积，骨架砂体为水下分流河道。通过取芯井岩芯观察分析，及董志区长81储层测井曲线特征分析，得出董志地区长81储层测井相主要存在以下四种模式：

（1）水下分流河道：测井曲线为箱形、钟形、指状以及多个指状形态的组合，其突起的幅度越大说明砂体分选越好，并具有多期叠合的特征。

（2）水下天然堤：测井曲线一般为钟形或指状，隆起幅度可大可小，隆起幅度较大时说明分流河道的规模较大，反之，河道规模则较小。

（2）残余河口砂坝：测井曲线一般为漏斗形，或漏斗形与钟形的组合，其中下部通常是漏斗形，上部为钟形，形成上粗下细的反韵律的特征。

（3）分流间湾：自然电位曲线一般比较平直，幅度很小，有时候呈现低幅指状特征，自然伽马曲线隆起幅度较大。

图1 西峰油田董志区岩心特征Fig. 1 The characteristic of the rillcore in Dongzhi area，Xifeng Oilfield1.水下分流河道板状交错层理，灰褐色细砂岩，含油，西130井；2.块状层理，灰白色粉砂岩，西25井；3.水下分流河道灰褐色细砂岩，含油斑，西130井；4.灰褐色细砂岩，发育透镜体，含油迹，董81-50井；5.水下分流河道水平层理，裂缝发育，灰色粉砂岩，董76-64井；6.岩性突变，裂缝发育，灰褐色细砂岩，董74-64井

3 储层特征

3.1 岩石学特征

董志区长81储层岩性总体上以浅灰、灰褐、灰黑色细-中粒、细粒、中-细粒长石砂岩、长石岩屑砂岩、长石质（岩屑质）石英砂岩等为主。

长81储层砂岩薄片化验结果显示砂岩碎屑组分中石英含量27.13%，长石含量33.01%，岩屑含量22.51%。较高含量的长石利于储层溶蚀作用的发生，增加、加大储层孔隙，提高储层孔隙度。而较低含量的石英对于原生孔隙的保存相对不利。岩屑成分中主要是岩浆岩岩屑，占10.15%。研究区砂岩储层常见的填隙物以伊利石、绿泥石为主，高龄石、伊/

蒙间层等少量存在，不同层位、不同区块填隙物组合，含量不尽一致。

图2 董志区董84-65井长81沉积微相Fig.2 Chang 81 sedimentary micro-facies of the D84-65 well in Dongzhi area

3.2 储层物性特征

董志区长81储层孔隙类型主要为粒间残余孔、溶孔、晶间孔及微裂隙等。其中粒间孔应该是其最主要的孔隙类型。长81储层样品分析结果为：平均空隙半径为17.2～74.86μm，平均41.53 μm，两级分化严重。排驱压力为0.37～1.84 MPa，平均1.04 MPa，中值压力为1.56 MPa～13.84 MPa，平均值为4.80 MPa；从排驱压力看，储层中大孔隙喉道不多，不利于流体运移聚集。由此表明，压汞分析所获得的孔隙度和渗透率均比较低，排驱压力和中值压力比较高，最大进汞饱和度比较高，说明储层物性一般-较好，属于中孔低渗储层，孔隙结构较差；孔喉结构具有排驱压力较高，中值半径小，退汞效率相对较低的特点。

董志区长81储层孔隙度集中在7%～15%，平均值10.49%，按孔隙度评价为中等储层；从孔隙度分布频率图（图3）上看，无效孔隙或者无价值孔隙所占比例小（5.47%），有效孔隙所占比例极大（94.53%），但是优质孔隙所占比例极小（7.46%），这部分孔隙不但储集能力强，而且常常具有较好的渗滤能力，是较理想

的储层。对于董志区的碎屑岩储层而言，油气产量低的部分原因在于优质孔隙储层太少。董志区长81储层渗透率值变化范围较大（图4），为0.007×10-3μm2～20×10-3μm2，平均值约1.6×10-3μm2，以低渗为主,表现出储层裂缝不发育的特征。

3.3 胶结物和粘土矿物特征

董志区储层填隙物含量较高，达到13.65%，为孔隙胶结，主要为粘土矿物、硅质和碳酸盐。粘土矿物主要有绿泥石、高岭石、伊利石、伊/蒙混层等，其中绿泥石的相对含量为44.49%，高岭石相为17.04%，伊利石为29.04%，伊蒙混层为6.46%、混层比均≤10%。由于粘土矿物含量高，在董志区注水开发过程中出现粘土膨胀，产生运移导致储层堵塞。

储层敏感性分析表明：长81储层表现为弱-无速敏，中等-弱水敏、弱-中等盐敏、改善-弱酸敏。其中水敏和盐敏是董志区长81储层损害的主要因素，速敏为次要因素。因此压裂和酸化可作为本研究区油气开发生产的主要手段。在董志区对于堵塞油井适合疏通油层的措施，酸化和压裂，但后期改造中应考虑延长酸化的有效时间，加强酸液体系的研究，防止粘土膨胀污染，并及时将酸液排除，防止二次污染形成产量下降。在压裂措施中考虑缝长和方向，防止与注水前缘沟通[15]。

3.4 层内裂缝特征

董志区裂缝的成因以构造缝为主，其次为成岩缝。由于构造缝是构造应力作用的结果，其主要特点是一般具明显的方向性，且成排成带出现。根据区域构造应力分布特点，认为董志区北东向的裂缝主要由构造作用形成，而其它方向的裂缝则主要是成岩作用过程中由于不均匀的溶解作用形成的成岩缝。再根据岩心观察发现得出董志区裂缝较发育，有的井段不同层位可发育多条裂缝，且裂缝发育井区单井产能也较高。天然裂缝及人工裂缝方向基本一致，为北东75°。

图3 西峰油田长812-2储层孔隙度分布图Fig.3 Chang 812-2 reservoir porosity distribution diagramin the Xifeng Oilfield

图4 西峰油田长812-2储层渗透率分布特征图Fig.4 Chang 812-2reservoir permeability distribution diagram in the Xifeng O ilfie ld

4 结论

（1）从沉积发育特征、沉积构造，岩性及其组合综合分析，西峰油田董志区主要发育辩状河三角洲前缘沉积体系，主要微相可细分为水下分流河道、河口坝、远砂坝、水下天然提、分流间湾等。岩性主要以细砂岩为主，砂体曾受河道水流与湖水双重改造。

（2）储层物性受沉积相变化速率快影响较大，储层非均质性强。粒间孔是其最主要的孔隙类型，孔隙结构较差，为中低储层物性类型，为一典型的低孔低渗储集岩。

（3）董志区粘土矿物含量高，在注水开发过程中出现粘土膨胀，产生运移导致储层堵塞。压裂和酸化可作为本研究区油气开发生产的主要手段，但后期改造中应考虑延长酸化的有效时间，加强酸液体系的研究，防止粘土膨胀污染，及时将酸液排除，防止二次污染形成产量下降。

（4）董志区以构造缝为主，天然裂缝及人工裂缝方向基本一致，为北东75°。建议沿主裂缝方向注水，分层注水提高垂向波及效率，周期注水促使高渗层和低渗层之间发生油水交渗流动可以提高注入水的波及效率，超前注水、先注后采扩大注水波及体积等方式提高产能。

[1]张荣军.低渗透油藏开发早期高含水井治理技术-以西峰油田长8油藏为例[M].北京：石油工业出版社,2009.9.

[2]黄文芳,张春生,万单夫,等.西峰油田董志区长81地层沉积微相的平面展布特征研究[J].地质调查与研究,2007, 30(4)∶252-257.

[3]叶成林,张春生,万单夫.西峰油田董志区长81储层层内非均质特征[J].地质调查与研究,2008,31(2)∶147-153.

[4]邵振鹏,薛俊林,刘金.西峰油田董志区沉积相和砂体展布特征[J].辽宁化工,2012,41(12)∶1276-1278.

[5]李红,柳益群,刘林玉.鄂尔多斯盆地西峰油田延长组长81低渗透储层成岩作用[J].石油与天然气地质,2006,27（2）∶209-217

[6]于波,南珺祥,张忠义.鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层的砂岩成岩作用[J].兰州大学学报（自然科学版）,2007, 43（6）∶13-17.

[7]高静乐,宋广寿,高辉,等.西峰油田庄40区块长6储层特低渗透成因与主控因素[J].沉积学报,2008,26（4）∶640-646.

[8]高辉,宋广寿,高静乐,等.西峰油田微观孔隙结构对注水开发效果的影响[J].西北大学学报（自然科学版）2008.38（1）∶121-126.

[9]刘自亮,王多云,李凤杰,等.鄂尔多斯盆地西峰油田主要储层砂体的成因与演化[J].地质科技情报,2008，27（2）∶68-72.

[10]罗静兰,史成恩,李博.鄂尔多斯盆地周缘及西峰地区延长组长8、长6沉积物源—来自岩石地球化学的证据[J].中国科学D辑∶地球科学，2007,37（增刊）：62-67.

[11]窦伟坦.鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积体系储层特征及油藏成藏条件研究[D].成都理工大学，2005.

[12]杨华,付金华,欧阳征健,等.鄂尔多斯盆地西缘晚三叠世构造-沉积环境分析[J].沉积学报,2005,29（3）∶427-439.

[13]杨友运,张蓬勃,张忠义.鄂尔多斯盆地西峰油田长8油组辫状河三角洲沉积特征与层序演化[J].地质科技情报,2005,24（1）∶45-48.

[14]于波，崔智林，刘学刚,等.西峰油田长8储层砂岩成岩作用及对孔隙影响[J].吉林大学学报（地球科学版）,2008, 38（3）∶405-416

[15]候雪樱.西峰油田合水区长8油藏储层非均质性研究[D].西安：西北大学出版社，西北大学,2006.

A Reservoir Characteristicsof the Chang 81in Dongzhi Area，Xifeng Oilfield

ZHANG Yuan1,TANG Hai1,LYU Dong-liang1,WANG Lian-guo2, NING Zhong-hong2,LIYang-jing3
（1.SouthwestUniversity of Petroleum,Chengdu,Sichuan 610500,China;2.The Second Oil Production Plant, Changqing Oilfield Branch Company,PetroChina,Qingcheng,Gansu 745100,China; 3.Geophysical Exploration Company,Chuanqing Engineer ing Company Limited,Chengdu,Sichuan 610213,China）

Logging,drilling,core data,rock cast thin are used on theanalysisof the Chang 81reservoir,sedimentary facies,petrological characteristics,reservoir properties and fracture characteristics in the Dongzhiarea,Xifeng Oilfield.Research resultsshow that the sedimentary facies changing rapidly is themain factorsaffecting the reservoir properties variation.The pore structure ispoor,so itbelongs to the low reservoir property type.And also the low quality porosity is themain factors to restrict the oil production in this area.Themacro-cracks developed wellw ith 75°NE direction,which controls the reservoir development.

Xifeng oilfield;Dongzhiarea;Chang 81reservoir;reservoir characteristic

P618.13

：A

：1672-4135（2013）04-0271-05

2013-05-08

中国石油长庆油田分公司采油二厂项目：董志区见水规律及治理对策研究

张媛（1988-），女，西南石油大学在读硕士研究生，研究方向为油气田开发地质，E-mail∶zhangyuancathy@163.com。