盐池地区长4＋5储层特征及其影响因素分析

2013-12-01吴新伟中石油长庆油田分公司第三采油厂宁夏银川750000

长江大学学报(自科版) 2013年14期

吴新伟（中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750000）

史涛（西安石油大学地球科学与工程学院，陕西西安710065）

郭京哲（中石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安710016）

盐池地区位于宁夏回族自治区盐池地区，构造位于天环坳陷东端，构造整体表现为东西高、中南部低的面貌，西翼陡，东翼缓，西部发育着规模不等的鼻状构造，东部位于天环凹陷东北端的西倾单斜上，局部发育因差异压实作用而形成一系列宽缓、低幅的鼻状隆起。自2006年在长8钻遇高产油藏以来，盐池地区在2007年长8油藏勘探评价取得了突破性的进展，同时在长9油层组也取得了较大的收获。此后，坚持边勘探、边评价、边实验、边建产的勘探开发原则，2009年在H39井区以落实长8油层组含油富集区为目的，兼探长9油层组开发，开始大规模的骨架井钻探工作，同时围绕H36井、H39井等井点进行超前注水开发试验。与此同时，随着盐池地区勘探开发的不断深入，延长组长7、长6和长4＋5油层组等非主力油层优质出油井点不断显现，揭示了该区域为一个多油层叠合的区域。因此，在盐池地区系统地开展目前的非主力油层的建产潜力的研究，是一项十分必要的工作。下面，笔者以盐池地区延长组长4＋5储层作为研究目标，开展储层特征研究及其影响因素的分析，为盐池地区的后续规模建产提供依据。

图1 盐池地区长4＋5油层组岩石三角分类图

1 储层岩石学特征

长4＋5油层组砂岩以浅灰色粉－细砂岩为主，局部夹有煤线，受不同方向母岩性质和搬运距离的影响，砂岩的分选性从差到好均有分布，但以中等和好为主；磨圆程度以次棱角状为主，磨圆度中等；储层胶结类型以薄膜－孔隙型和加大－孔隙型为主，颗粒间接触类型以线接触为主，少数为点－线接触和凹凸接触［1］。

依据盐池地区9口井15块岩样的薄片鉴定资料统计分析（见图1），长4＋5储层以长石砂岩为主，并发育少量长石岩屑砂岩。其组分特征为：石英含量在28.2%～52.3%之间，平均为40.7%；长石含量在26.3%～51.8%之间，平均为37.8%；岩屑含量在4.9%～26.7%之间，平均为14.8%。长4＋5储层主要以石英类和长石类为主，其次为岩屑。

填隙物是指碎屑岩中的杂基和胶结物，受沉积作用和成岩作用的共同控制，填隙物在不同的成岩阶段逐步形成，种类繁多。盐池地区长4＋5储层9口井15个样品岩心分析资料表明，长4＋5储层砂岩填隙物总量16.03%，主要以铁方解石、高岭石为主，水云母、绿泥石、硅质含量次之。填隙物通常充填于孔隙中或者粘附在颗粒表面，导致孔隙、吼道变小，孔隙结构更加复杂。

2 储层孔隙类型及孔隙结构

2.1 孔隙类型

岩石的孔隙特征直接影响到岩石的储集性能和储层中流体的渗流规律，根据储集空间的成因和形态，储层储集孔间分为粒间孔、次间孔、微孔。粒间孔隙是指在压实作用和胶结作用下，剩余的残余原生粒间孔。次间孔主要以长石被溶蚀而形成的长石溶孔为主。微孔是指孔隙半径小于0.5μm的孔隙，常与粘土矿物伴生。

盐池地区长4＋5储层孔隙类型以粒间孔为主，长石溶孔次之，其中粒间孔占总孔隙的57.66%，长石溶孔占总孔隙的39.23%。储层平均面孔率为5.75%，平均孔隙半径为29.09μm （见表2）。

表2 盐池地区长4＋5油层组岩心分析资料物性统计

2.2 孔隙结构

盐池地区长4＋5储层压汞资料（见图2）表明，曲线斜度一般，部分砂岩有明显的曲线平台，但排驱压力较大，物性好的压汞曲线表现好［2］。孔隙结构参数排驱压力平均为1.2038MPa，中值压力为5.2737MPa，中值喉道半径为0.2563μm。最大进汞为81.07%，退汞效率为25.06%。通过以上分析该储层微小孔隙发育，孔隙分选较好，孔隙结构复杂。

3 储层物性特征

储层物性特征是决定储层储集性能的关键，其直观的表征为孔隙度和渗透率的大小。对盐池地区长4＋5储层9口井181块岩样进行岩心分析，长4＋5油层组分析孔隙度为1.18%～17.32%，集中分布在8%～14%，平均为11.95%；分析渗透率为（0.005～8.969）×10－3μm2，优势范围在（0.2～0.8）×10－3μm2，平均0.705×10－3μm2，属于低孔、低渗储层（见表2）。

图2 盐池地区长4＋5油层组毛细管压力曲线图

4 储层物性影响因素分析

一般而言，碎屑岩储层物性主要受沉积、成岩、构造等诸多因素的控制。从岩心观察、显微镜、扫描电镜及压汞等资料分析可知，盐池地区延长组砂岩不发育裂缝。因此，该区延长组特低孔渗储层形成主要受沉积、成岩作用的控制。

4.1 沉积作用对储层物性的影响

沉积作用除了控制着储层的厚度、规模及空间展布等宏观特征外，还因其决定着沉积岩石的颗粒大小、填隙物含量的多少、岩石结构（分选、磨圆度、接触方式等）好差等微观特性，而控制着岩石原始孔隙度的大小和渗透性的好差，甚至对后期成岩强度都有着重要影响，因而沉积作用对储层起到先天性的控制作用［2－3］。

一般砂岩孔隙度、渗透率随粒径的减小而降低；而且粒度越细，往往杂基含量也较高。根据统计分析，盐池地区延长组砂岩粒度大小与物性存在明显的正相关关系。岩石的物性和孔隙结构与微相环境也有着明显关系，三角洲前缘水下分流河道砂体的物性和孔隙结构比天然堤和分流河道间的砂体好（见图3）。

图3 盐池地区长4＋5沉积微相图

4.2 成岩作用对储层物性的影响

成岩作用是自沉积物埋藏后至今所发生的流体与岩石相互作用的复杂地质过程，沉积岩和沉积物始终在成分、结构、储集性能等方面发生着变化。成岩作用是储集空间形成的关键，它影响储集空间的演化过程和储层孔隙结构特征，并最终决定储层物性的好坏。因此需要将成岩作用与储层物性分布特征、砂体展布规律联系起来，发现它们之间所存在的联系、总结规律，这样才能更为准确地认识储层，进而实现油气藏的有效勘探与开发。

1）压实、压溶作用压实、压溶作用是在上覆压力、重力及构造应力下，压缩岩石颗粒之间的孔隙，使岩石密度增大，其作用强度与岩石自身矿物成分、埋藏深度、地温梯度等多种因素有关，埋藏深度较浅时，以压实作用为主，而当埋藏深度较深时，以压溶作用为主。盐池地区长4＋5储层的压实作用较强（见图4）。

图4 压实作用类型图示

2）胶结作用胶结作用是孔隙溶液中，过饱和成分发生沉淀，将较为松散的沉积物固结其形成岩石的作用。它使岩石由松散变为致密，导致孔隙体积大幅减小，从而伤害储层物性。胶结作用有粘土矿物胶结、硅质胶结、碳酸盐胶结等类型，研究区粘土矿物胶结作用和碳酸盐胶结作用均较为强烈，硅质胶结作用不明显。

盐池地区长4＋5储层粘土矿物胶结作用主要以高岭石胶结为主，自生高岭石多充填于碎屑颗粒间，降低了储层孔隙度；碳酸盐胶结作用以铁方解石胶结为主，碳酸盐的胶结对储层具有一定的破坏作用［4］，虽然也出现了一些方解石的溶孔，但是这种溶孔的量是非常有限的（见图5）。

图5 胶结作用类型图示

3）交代作用盐池地区长4＋5储层交代作用（见图6）以铁方解石交代为主；交代作用产生的交代矿物化学活泼性强，易发生溶解，形成溶蚀孔隙，有利于孔隙度的增加。

4）溶蚀作用溶蚀作用对孔隙建设性意义最大的主要是发生在深埋期的、与烃源岩中有机质成熟期相匹配的溶蚀作用，由此形成的溶孔部分因被沥青或原油充填而成为有效孔隙。与此不同的是，早期的溶蚀作用所形成的孔隙保存下来的较少。溶解作用可表现为对碎屑颗粒的溶解以及对杂基、胶结物的溶解作用等。溶蚀作用是形成次生孔隙的主要作用，可形成粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔和超大孔等建设性的成岩作用主要有溶蚀作用和交代作用。溶蚀作用控制着砂岩次生孔隙的形成，对改善本区储层物性起着非常重要的作用，工区内溶蚀作用较为常见（见图7）。