马岭地区P89井区三叠系延长组长7油藏储层孔隙结构特征研究

2014-10-29王胜华朱晓燕冯春艳李文伟

物探化探计算技术 2014年1期

王胜华，朱晓燕，冯春艳，李文伟

（长庆油田分公司第二采油厂，庆阳 745100）

近年来，长庆油田对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组致密油藏进行了开发试验，并取得了较好的效果。因此长7油层组有望成为今后长庆油田增储建产的重要接替层系。众多研究成果表明，储层微观结构与渗流特征是影响产能的重要因素，但目前针对盆地内延长组长7油层组储层微观孔隙结构及渗流特征的研究还缺乏系统性。为此，这里以鄂尔多斯盆地马岭地区P89井区延长组长7油藏为例（图1、图2），着重对其储层孔隙结构进行了详细地研究，明确长7油藏储层岩矿特征、微观结构特征，为长7致密砂岩油藏的大规模开发，做好了准备。

1 储层岩石学特征［1－4］

通过钻井岩心观察、显微薄片及铸体薄片鉴定，可以看出：马岭地区P89井区构成长7油层组储层的岩石类型岩性，主要为灰色、褐灰色、灰褐色细粒－中粒长石砂岩、岩屑长石砂岩和少量的长石岩屑砂岩。砂岩颗粒组分主要为：石英在43.0%～50.0%之间，平均为46.25%；长石在16.0% ～31.0%之间，平均为26.21%；岩屑在6.0% ～23.0%之间，平均为9.27%；云母在0.5%～4.0%之间，平均为2.02%。岩屑主要由变质岩屑、沉积岩屑及火成岩组成。

填隙物含量为 13.5% ～20.5%，平均为15.81%，主要有绿泥石、方解石、铁方解石、铁白云石、自生石英、自生长石。其中胶结物含量在13.5%～17.5%，平均为14.5%，主要由碳酸盐矿物组成，以方解石、铁方解石、铁白云石为主，白云石含量较少，绿泥石微量，局部含量达到3.5%；杂基含量较少，以泥质为主，一般含量均小于3.00%，泥质主要由绿泥石及伊利石组成。

图1 研究区区域位置图Fig.1 The regional location of the study area

图2 研究区长7油层组沉积综合柱状图Fig.2 The deposition integrated histogram of Chang7oil group

2 孔隙类型［4－9］

通过显微薄片及铸体薄片观察、统计，马岭地区P89井区长7油层组储集砂岩中的孔隙类型主要有：溶蚀孔隙（包括：粒间溶孔、粒内溶孔和微溶孔）、残余粒间孔隙以及微裂缝等（图3）。面孔率一般在0.10%～1.55%之间，平均为0.66%，其中粒间溶孔与粒内溶孔在总孔隙中占63%～89%，平均达78.87%，微溶孔含量较高，微溶孔及残余粒间孔含量在总孔隙中占11%～26%，平均为19.17%，这四类孔隙平均占到总孔隙的98.04%左右。此外局部地区较常见微裂缝发育。

图3 马岭地区P89井区长7储层孔隙类型分布情况Fig.3 The distribution of pore types of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

2.1 粒间溶孔

溶蚀粒间孔是溶蚀粒间孔隙是马岭地区P89井区长7油层组储集砂岩中的主要孔隙类型，其孔隙直径一般为10μm～35μm（图4（a））。其成因是由在成岩过程中碎屑颗粒或胶结物发生溶解而形成的。被溶解的组分主要为长石和高岭石，此外还有云母、岩屑和绿泥石化碎屑等。正是由于溶蚀作用而导致碎屑颗粒边缘多呈锯齿状和港湾状。

2.2 粒内溶孔

粒内溶孔是指碎屑颗粒内部发生溶蚀所产生的孔隙，多见于长石、云母及部分岩屑内。长石颗粒内部溶蚀形成粒内条状或蜂窝状溶孔，溶蚀强烈则形成铸模孔或与粒间溶孔连通，云母颗粒溶蚀也形成蜂窝状溶孔。此外，粘土矿物溶蚀（如伊利石和伊蒙混层等也发生溶蚀），形成很多不规则的微孔。粒内溶孔的孔径一般为8μm～25μm（图4（b）），分布很不均匀。

2.3 溶蚀微孔

图4 马岭地区P89井区长7油藏孔隙类型Fig.4 The types of pore of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

马岭地区P89井区长7井区此类孔隙主要是以蜂窝状的溶蚀微孔隙（图4（c））为主，也常见以散点状分布溶蚀微孔隙，铸体薄片镜下观察其主要分布在长石、岩屑、粘土矿物等易溶矿物表面，其孔隙直径一般小于10μm。

2.4 残余粒间孔

残余粒间孔是由原生粒间孔隙在埋藏过程中经压实和填隙物部分充填改造后剩余的粒间孔隙（图4（d））。研究区长7油层组储集砂岩中残余粒间孔隙孔径多在15μm～35μm之间，大小不一。岩石薄片和扫描电镜分析表明，孔隙边缘发育的绿泥石薄膜对储层粒间孔隙的保留，起到了重要的保护作用。

2.5 微裂缝

研究区微裂缝比较发育（图5（d）），在H42井、H69井、P188井等多个样品中都有显示。根据其发育的特征可划分为两种类型①粒内缝，分布于颗粒内部的微裂隙，数量比较少，其成因可能为在成岩作用阶段颗粒破裂而形成的。这种微裂缝规模小，对渗滤作用贡献也不大；②切割组构或绕过颗粒边界发育的微裂缝，这种微裂缝呈蛇曲状延伸，把不同类型的孔隙连通起来，形成比较好的渗流通道。马岭地区P89井区区储层主要发育此类裂缝，裂缝宽度多在10μm～30μm之间，少数可达100μm～150 μm，此类微裂缝往往能极大地改善砂岩储层的渗透能力。

3 喉道类型［5－8］

马岭地区P89井区长7油层组储集砂岩的喉道按照形态可分为四种类型：

（1）收缩喉道。砂岩中的碎屑颗粒在成岩过程中由于压实作用导致颗粒之间呈点线接触，原有的孔隙变小、变窄形成收缩喉道（图5（a））。此类型喉道导致砂岩储层具有较高孔隙度，而渗透率较低。

（2）片状和弯片状喉道。其指砂岩晶间孔隙发育时，孔隙相互连通的喉道呈现片状（图5（b））。在成岩压实过程中发育晶间孔的碎屑颗粒发生变形，就产生片状喉道。此类喉道孔隙小，喉道细长。

（3）管束状喉道。呈长条状分布的喉道，与微裂缝不易区分。发育于泥质含量高、颗粒粒度细或胶结物含量高的砂岩中（图5（c）、图5（d））。

图5 马岭地区P89井区喉道类型Fig.5 The throat types of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

4 孔隙和喉道分布特征

根据对马岭地区P89井区铸体图像定量统计，研究区长7油层组储集砂岩的孔隙半径主要分布在1.9μm～70μm之间，分布主频在10μm～40μm，平均为40.84μm；喉道宽度主要分布在3.50μm～25.50μm之间，分布主频在3.50μm～13.50μm之间，平均为13.22μm。

马岭地区P89井区长7砂岩储层众多样品平均孔径与平均喉径分析结果表明，其分布均呈双峰态，其中平均孔径均大于50μm，主要集中于60μm～80μm及大于100μm的两个区间；100μm ～50 μm占到70%以上，100μm以上占到25%以上。

5 孔隙结构类型及特征［5－9］

众所周知，孔隙结构类型及特征可以通过毛细管压力曲线比较直观地进行反映［6－9］。通过对研究区据压汞曲线形态特征分析、结合微观结构参数统计，可将马岭地区P89井区长7储层孔隙结构划分为四种类型（图6）。

5.1 Ⅰ类储层——低排驱压力－细喉型

Ⅰ类储层，在毛管压力进汞曲线均出现大平台，而且对应的压力较低（图6（a））。排驱压力为1.557 535MPa，平均值为1.397 417MPa，分选系数平均为1.342 55，喉道中值半径＞0.169 7μm，属细喉道型，最大进汞饱和度＞85.6%，退出效率平均值为20.3%。此类储层的孔喉分布粗歪度明显、分选性好－较好、有效孔隙度高，具有较好的渗透性，平均渗透率为0.217×10－3μm2。

5.2 Ⅱ类储层——中排驱压力－细喉型

Ⅱ类储层毛管压力进汞曲线表现出短平台特征，体现出孔喉分布偏向细－微喉特征（图6（b））。排驱压力一般介于1.87MPa～3.07MPa之间，平均为2.46MPa；分选系数为平均1.231 1，孔喉分选一般；喉道中值半径一般为0.06μm～0.16μm之间，平均值为0.12，属细喉道型；最大进汞饱和度介于77.34%～84.72%之间，退出效率平均值为23.48%；此类储层的孔喉分布具粗歪度、分选性较好、有效孔隙度较高，具有较好的渗透性，其渗透率平均值为0.076×10－3μm2。

图6 马岭地区P89井区孔隙结构类型Fig.6 The types of pore structure of Chang7oil group of P89wells area in Maling region

5.3 Ⅲ类储层——中高排驱压力－细－微喉型

Ⅲ类储集层毛管压力进汞曲线，均出现平台，对应的压力比ⅡI类高（图6（c））。排驱压力介于3.39 MPa～3.75MPa，平均值为3.54MPa；分选系数平均为1.10，喉道中值半径介于0.06μm～0.08μm，平均为0.07μm；属细～微喉道型，最大进汞饱和度介于73.51%～80.68%，平均为77.27%；退出效率平均值为26.59%。这类砂层渗透率较差，其平均渗透率为0.0442×10－3μm2。

5.4 Ⅳ类储层——高排驱压力－微喉型

Ⅳ类储集层毛管压力进汞曲线出现较小平台，而且对应的压力较高（图6（d））。排驱压力介于4.39MPa～4.67MPa，平均值为4.53MPa，平均分选系数为0.97；喉道中值半径介于0.019μm～0.057μm，平均值为0.038μm，属微喉道型；平均最大进汞饱和度为70.27%，平均退出效率值为31.08%。此类储层有效孔隙度极低、具有极差渗透性，其渗透率为0.026×10－3μm2。