致密油储层特征及孔隙评价方法研究综述

王 鑫, 邓 鑫

（东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318）

致密油储层特征及孔隙评价方法研究综述

王 鑫, 邓 鑫

（东北石油大学 地球科学学院，黑龙江 大庆 163318）

通过对国内国外文献的大量研究，总结了对致密油气的初步认识以及致密油气勘探技术发展现状，致密油气作为非常规油气资源之一，对我国原油的需求是非常重要的。随着北美地区致密油气成功开发，我国也在大力开展致密油气开发工作，但是经过数十年的探索，我国致密油气的开发和研究仍处于初级探索和技术攻关阶段。

致密油；岩性特征；储层评价

由于当今油气资源的紧俏，人类对油气资源的需求不能仅依靠常规油气资源，所以对于非常规油气的需求更是尤为重视。人们对油气勘探研究必然是要从常规油气勘探向非常规油气勘探过度。由于常规油气与非常规油气的形成机理、地质特征等差异很大，常规油气重点研究圈闭是否有油气，而非常规油气研究的是有效储层位置，所以我们针对非常规油气的开发，必须要形成一套针对非常规油气开发勘探的新方法。

继页岩气之后，致密油气又成为全球非常规油气勘探开发的一大热点，本文针对大庆长垣南地区扶余致密油储层具有岩性复杂多变，孔渗性复杂，在测井解释中面临着储层参数计算、流体性质识别、储层有效性和产能评价等关键技术难题亟待攻关，同时该地区组成岩石成分复杂，同时储层具有非均质性极强、孔隙结构异常复杂的特点，本文针对这些问题给出一些见解和综述。

1 致密油定义

1.1 致密油定义

致密油气的具体定义到目前为止，还没有达成一个标准的解释，赵政璋[1]认为致密油是指夹在或紧邻优质生油层系的致密碎屑岩或者碳酸盐储层中，未经过大规模长距离运移而形成的油气聚集，一般无自然产能，需要通过大规模压裂技术才能形成工业产能。致密储层的物性界限一般确定为地面空气渗透率小于1mD、地下覆压渗透率小于0.1 mD左右。同时不少专家认为在泥岩、页岩烃源岩内部的粉-细砂岩、碳酸盐岩等或其烃源岩本身致密储层中也存在油气，其储层渗透率一般小于1 mD，二者具体内涵基本相同[2]。

1.2 致密油聚集类型

到目前为止，国内国外已经发现的致密油储层有二种聚集类型，第一类是致密油聚集在烃源岩内部的碳酸盐岩或者碎屑岩夹层里，同时未经过搬运形成的致密油层。第二类是分布在烃源岩上下夹层中紧邻烃源岩，也就是经过短距离搬运而形成的致密油层。

美国到目前为止开采比较成功的致密油产层就包括Bakken组、Eagle组和Niobrara组致密储层，都是以第一种类型为主。要准确定义致密油储层的概念，要把握俩点要义；一是分布于优质烃源岩范围之内，在垂向上夹杂于或者紧邻生油岩；二是储层需要具备一定的基质空隙。

1.3 致密储层物性特征

致密油气最典型的特征就是储层物性差。我国致密砂岩储层多受煤系地层发育影响，沉积作用和成岩环境及挤压影响均比较大，主要包括压实、胶结、交代、溶蚀和黏土矿物转化等作用。而且不同成岩作用的影响程度相差较大，一般以压实和胶结为主。

致密储层地下渗透率一般小于0.1 mD，孔隙度一般小于10%。分析结果显示，中国和北美致密油气储层特征有明显区别，北美致密油层储层孔隙度在 5%～13%范围内，而地下渗透率大约 0.01～1.0 mD；我国现已发现致密油储层的孔隙度均相对较低，一般小于12%，地下渗透率大多在0.005～0.2 mD之间；我国致密气储层孔隙度一般在4%～10%之间，渗透率小于1 mD的样品比例约占80%～92%。致密储层除了物性差外，其非均质性也较强，即使在很短的距离内，单井产量可差10倍。表1为大庆某地区致密储层岩心分析物性参数，可以看出该地区储层类别为低孔特低渗。

表1 大庆某地区致密储层岩心分析物性参数Table 1 Physical property parameters of dense oil reservoir core analysis of a region in Daqing oilfield

1.4 致密储层岩性特征

对于中国和北美典型致密油区储层综合分布特征来看，致密油储层岩性主要分为粉细砂岩和灰质白云岩、泥灰岩等碳酸盐岩，其发育程度和展布规律均受沉积环境和盆地性质控制。表2为大庆某地区岩矿特征，砂岩以岩屑砂岩或长石岩屑砂岩为主，反映了该区砂岩以近源堆积为主。

2 致密储层孔隙评价

2.1 核磁共振测井评价致密储层物性

核磁共振测井技术对于评价储层物性有较好的应用效果。由于核磁共振评价储层时，不受骨架等因素影响，所以核磁共振技术对于致密储层评价的应用已越来越广泛，但由于普通核磁共振测井仪器对于致密储层孔隙空间小、孔喉比变化大等特点的测量效果不明显，所以在测量过程中，要尽量提高T2 谱的信噪比，使其对致密储层孔隙度的测量越接近真实值。因此，在仪器在测量致密储层时，使用高精度仪器提高信噪比，通常采用长等待时间，且回波间隔越小越好。例如，采用12 ms的 等待时间，0.2 ms的回波间隔。当然，核磁共振测井数据采集时，钻井液中不含顺磁物质。

2.2 孔隙结构评价方法

经研究区的试油资料和压汞实验资料相结合，大庆扶余地区致密储层产能的高低与该储层吼道粗细、孔隙空间大小有密切的关系。研究表明，孔隙结构与孔喉半径有非常好的相关性，对于泥质砂岩储层该规律性更加明显[3]。因此，精细地研究孔隙结构对细致地揭示致密储层特征具有十分重要义。

研究表明，粒度、压实、胶结、溶蚀、形状、分选及充填等，均为影响孔隙吼道的因素，所有这些影响因素均表现为储层的孔隙度和渗透率的变化[4]。根据大庆地区扶余致密储层压汞实验资料表明，当孔隙结构越简单，中吼道及粗吼道所占比例越大，而孔隙结构越复杂时，岩石储层中细吼道所占比例越大。

表2 大庆某地区致密储层岩矿特征Table 2 Rock feature of dense oil reservoir of a region in Daqing oilfield

2.3 非均质储层孔喉结构的测井评价方法

经大庆地区扶余致密储层研究表明，地层中几乎所有形式的孔道都具有吼道粗细、孔隙大小、弯曲程度等特点，致密油气藏具有非均质致密储层大面积分布的特征。由于储层沉积环境变化、成岩作用、岩石类型差异等各种因素所起作用不同。通过物理模型推导得出储层结构因子 g，它反映致密储层孔隙结构的参数，它不仅能够反映地层的渗透性，而且也可以反映储层的非均质性。利用分层分段解释等方法，借助常规测录井资料得到目的层段的“储层结构因子 g”和非均质指标。用该方法对井作试处理，在划分渗透层、指示层内非均质性等方面见到了较好的效果[5]。

3 结束语

随着世界油气资源的紧张，致密油气无疑是油气工业的新希望，对致密油的勘探开发是至关重要的。

有效地对致密油勘探开发，首要任务是研究储层微观孔隙结构，细致并且深入了解储层微观孔隙结构对后期致密油勘探开发都具有重要意义。

在国外对致密油成功的开发，得到良好收益效果的同时，我国有必要对致密油勘探开发加大研究力度，致密油将成为中国原油产量不可缺少的一部分。

［1］ 赵政璋,杜金虎,邹才能,等.致密油气[M].石油工业出版社,2012.

［2］ Loucks R G,Reed R M,Ruppel SC,et al.Morphology,Genesis,and di stribution of nanometer-scale pores in Siliceous Mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J].Journal of Sedimentary Research,2 009,79（12）：848-861.

［3］ 郝以岭,赵字芳.基于测井资料计算孔渗比的储层评价方法.测井技术，2004，28(2)：135．

［4］ 马明福，李薇.苏丹Melut盆地北部油田储集层孔隙结构特征分析.石油勘探与开发，2005，32(6)：121-124．

［5］ 赵江青,匡立春,刘应.非均质储层孔喉结构的测井评价方法.测井技术,1998,22(增刊):60-63．

Research on Characteristics
and Pore Evaluation Method of Tight Oil Reservoirs

WANG Xin，DENG Xin
（College of Earth Science, Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318, China）

Tight oil and gas as one of unconventional oil and gas resources is very important for China's oil demand. With the successful development of dense oil and gas in North America, China is also vigorously carrying out dense oil and gas development work, but after decades of exploration, development and research of tight oil and gas, research of exploration and technology in China is still in the initial stage. In this paper, through a great deal of research on the domestic and foreign literature, the preliminary understanding to the tight oil and gas was summarized as well as the status of exploration and development technology.

Tight oil; Lithological characteristics; Reservoir evaluation

TE 122

A

1671-0460（2015）08-1842-02

2015-01-12

王鑫（1988-），男，吉林四平人，硕士在读，研究方向：从事地球物理测井技术研究工作。E-mail：280086456@qq.com 。