鄂尔多斯盆地合水油田长8油层组储层宏观非均质特征研究

高永亮，文志刚



鄂尔多斯盆地合水油田长8油层组储层宏观非均质特征研究

[摘要]结合铸体薄片、物性、测井解释等资料，对合水油田长8油层组储层宏观非均质特征进行了较为深入的研究，认为区内储层的层内、层间及平面非均质性均较强；层内非均质特征与沉积韵律和层内夹层的分布密切相关，层间非均质特征主要受层间隔层平面展布特征及储层物性变化的影响，平面非均质特征则受控于砂体的形态及平面展布特征。

[关键词]宏观非均质性；长8油层组储层；合水油田；鄂尔多斯盆地

1地质概况

合水油田位于甘肃省合水县，工区面积约12000km2，地貌为典型的黄土塬区，地表为100～200m厚的第四系黄土覆盖，沟壑纵横。平均地面海拔1200.48m。地质构造位于鄂尔多斯盆地的西南缘，地处广阔的陕北斜坡构造带，区域构造特征表现为一平缓的西倾单斜构造，地层倾角约0.5°左右，平均坡降6～10m/km。在大的单斜构造背景之上发育了一系列因岩性差异压实作用而形成的低幅鼻状隆起，自下而上具有一定的继承性[1～4]。

2岩石学特征

图1长8油层组储层砂岩岩石类型三端元图

通过铸体薄片数据处理分析，合水油田长8油层组储层砂岩岩石类型主要为岩屑长石砂岩，含少量的长石砂岩(图1)，碎屑成分中石英体积分数为26.03%，长石体积分数为34.10%，岩屑体积分数为25.63%(表1)，比例近似于1∶1∶1。岩屑主要成分为中浅变质岩岩屑和中基性喷发岩岩屑等，云母碎片含量较为丰富。砂岩粒径以细-中粒为主，分选性相对较好，磨圆度则以次棱角状为主，胶结类型主要为孔隙-薄膜式胶结。

表1　研究区长8油层组储层砂岩碎屑成分含量统计表

3宏观非均质性

油气储层在其形成的过程中，受到沉积环境、成岩作用及后期构造作用的影响，导致储层在空间分布及其内部属性上都存在着不均匀的变化，称之为储层非均质性[5]。裘亦楠根据中国陆相储层的特点，将陆相碎屑岩储层的宏观非均质性进一步划分为层内非均质性、层间非均质性及平面非均质性3类[6]。为了更细致地研究长8油层组储层的宏观非均质特征，该次研究选取了12口取心井进行岩心观察与记录，结合测井曲线的旋回性，将长8油层组储层进一步划分为长81与长82共2个油层。

3.1层内非均质特征

层内非均质性主要反映的是单层内垂向上储层非均质特征的变化，其核心内容是沉积作用同非均质性的响应关系[7,8]。

3.1.1渗透率韵律特征

通常储层砂岩渗透率垂向上会呈现出一定规律性的变化，称为渗透率韵律，根据其分布形态的差异，可将渗透率韵律进一步分为正韵律、反韵律及复合韵律[9]。

合水油田长8油层组储层砂岩渗透率在垂向上表现出较为明显的韵律性，韵律类型主要为复合韵律，渗透率垂向上变化大，层内非均质性强。

对研究区庄168井(图2)和庄131井(图3)2口典型井绘制物性韵律剖面图。庄168井长82油层物性总体表现为2套复合反正韵律；庄131井长81油层下部物性表现为2套复合正反韵律，上部则表现为2套复合反正韵律。

图2　庄168井长82油层复合反正韵律　　　　　　　　图3　庄131井长81油层复合正反韵律

合水油田多数井砂岩渗透率韵律剖面均出现几个相对高值段和相对低值段的交叉分布，总体表现为复合韵律，渗透率在垂向上变化明显。而储层砂岩的粒度韵律是构成渗透率韵律的内在原因，渗透率的韵律性则表明在长8油层组沉积期，由于水流强度的周期性变化导致了碎屑颗粒粒度粗细的周期性变化。

3.1.2层内夹层分布特征

在沉积过程中，由于局部且短暂的水流状态变化导致单砂层内部发育有不稳定的泥岩、粉砂质泥岩或钙质砂岩等，这些非渗透-低渗透岩层则称为层内夹层。夹层的出现通常反映该时期沉积微相的相变[10]。

通过对夹层分布频率及分布密度的统计(表2)表明，合水油田长8油层组储层中普遍发育层内夹层，而不稳定的泥质夹层对流体在储层中的流动起着隔挡作用，增大了垂直方向上渗透率的变化，增强了储层层内非均质性。

表2　合水油田长8油层组储层夹层分布频率与夹层分布密度数据统计表

3.1.3渗透率非均质程度

层内非均质性在垂向上多表现为渗透率的非均质程度。通常表征渗透率非均质特征的定量参数主要有渗透率变异系数(Vk)、突进系数(Tk)和级差(Jk)等。依据上述参数可将层内非均质程度划分为3级(表3)。

表3　渗透率非均质参数评价标准

通过对合水油田94口预探井长8油层组储层实测渗透率的统计与计算，获得了相应的渗透率非均质参数。区内弱非均质型的井有庄113井、庄116井等4口，中非均质型的井有庄165井、庄168井等11口，强非均质型的井有庄131井、庄39井等79口。统计结果表明，合水油田长8油层组储层层内非均质程度高，以强非均质型储层为主。

3.2层间非均质特征

层间非均质性是由垂向上沉积环境变迁造成的，即储层砂体之间的差异性，反映垂向上多油层之间非均质特征的变化[11]。层间非均质性重点突出不同层次的油层或砂组、油组之间的非均质性。

图4　合水地区长82油层砂体平面展布图律

图5　合水地区长8 1油层砂体平面展布图

3.2.1分层系数与砂岩密度

在储层非均质特征的研究中，一个油藏或一套层系内砂岩层的层数称为分层系数，砂岩密度则是指砂岩总厚度与地层总厚度之比的百分数。

通过计算合水油田362口井的分层系数与砂岩密度，长8油层组储层单井平均砂厚为37.05m，砂岩密度为40.66%，分层系数为12.46，表明长8油层组储层单井钻遇砂层数较大，单层砂体厚度较小，储层层间非均质性强。

3.2.2层间隔层分布特征

隔层是指发育于砂层之间，性质与分布特征较为稳定的非渗透或相对非渗透岩层，其岩性主要为泥岩、粉砂岩或膏岩等。通常隔层发育厚度由几十厘米至几十米不等，分布范围广，横向上连续性好，能阻止砂层间的垂向渗透[12]。由于隔层通常分布较为稳定，使上下砂层之间相对独立，很难发生油、气、水的窜流，从而形成上、下2个相对独立的开发单元。隔层在研究区各区域发育的情况不同，导致各井储层非均质特征的差异。

合水油田长81～长82油层之间的隔层厚度为0.7～33.6m，集中分布于5～20m之间，平均为12.6m。其中隔层发育厚度最大的地区位于城33井附近，约为33.6m；隔层发育厚度最小的地区位于宁141井附近，为0.7m。总体来讲，合水油田长81～长82油层之间隔层普遍发育，储层层间非均质性强。

3.3平面非均质特征

平面非均质性是指储层砂体的几何形态、规模、连续性以及砂层内孔隙度、渗透率平面变化的非均质特征，对注入剂的作用效率有很大影响[13]。

3.3.1砂体平面展布特征

合水油田长82油层砂体厚度介于1.1～30.8m之间，变化较大，平均为17.78m。研究区西南部宁县地区、南部正宁地区、中部合水地区及西北部庆城地区砂体较为发育，砂体发育厚度普遍大于15m，呈条带状-片状展布；在东南部转角-槐树庄林场一带，东北部张岔-太白一带砂体发育相对较差，平均砂厚介于10～15m之间，主要呈条带状展布(图4)。

合水油田长81油层砂体展布规律与长82油层类似，但砂体更为发育(图5)，厚度介于1.4～33.8m之间，平均19.27m。砂体发育厚度大于15m的地区几乎遍布整个研究区。

合水油田长8油层组的2个油层砂体展布具有明显的水下分流河道沉积特征，呈条带状展布，长82油层储层平面非均质性强于长81油层。

3.3.2砂体物性平面展布特征

通过对岩心及测井资料的分析，合水油田长8油层组储层整体上表现为低孔、超低渗特征。合水油田长8油层组储层孔隙度主要分布于6.86%～12.63%(平均9.93%)，渗透率分布于0.003～1.4mD(平均0.24mD)。总体来讲，合水油田长8油层组储层砂岩孔隙度、渗透率平面分布变化大，储层非均质性强。

4结论

1)合水油田长8油层组储层砂岩渗透率垂向上变化大，具有明显的韵律性，韵律类型主要以复合韵律为主；层内普遍发育有不稳定的泥质夹层，增大了垂直方向上渗透率的变化；结合渗透率变异系数、突进系数、级差等参数的计算与统计，合水油田长8油层组储层层内以强非均质型为主。

2)区内长8油层组储层单井钻遇砂层数较大，单层砂体厚度较小，隔层较为发育，储层层间非均质性强。

3)研究区长8油层组的2个油层砂体平面展布规律具有明显的水下分流河道沉积特征，砂体呈条带状展布，孔隙度、渗透率平面分布变化大，平面非均质性强。

[参考文献]

[1]刘化清,李相博,完颜容，等.鄂尔多斯盆地长8油层组古地理环境与沉积特征[J].沉积学报,2011,29(6)：1086～1095.

[2]王成玉,淡卫东,方艳兵，等.鄂尔多斯盆地长8油层组浅水三角洲沉积特征及其地质意义[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2013,35(3)：12～15.

[3]张磊锋.鄂尔多斯盆地延长组储层特征及宏观非均质性[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2008,30(5)：211～214.

[4]张创,高辉,孙卫，等.西峰油田庄58区块长8储层特低渗透成因[J].断块油气田,2009,16(2)：12～16.

[5]王桂成,王羽君.鄂尔多斯盆地英旺油田长8储层非均质性研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2010,25(5)：16～19.

[6]于兴河.油气储层表征与随机建模的发展历程及展望[J].地学前缘,2008,15(1)：1～15.

[7]淡卫东,庞锦莲.坪北油田延长组长4+5-长6油层组基准面旋回格架内储层宏观非均质性[J].大庆石油地质与开发,2008,27(1):31～33.

[8]吴胜和,熊琦华.油气储层地质学[M].北京:石油工业出版社,1998.

[9]杨少春,周建林.胜坨油田二区高含水期三角洲储层非均质特征[J].石油大学学报(自然科学版),2001,25(1):37～41.

[10]王朝红,李文厚.断块油藏储量计算中夹层的识别与剔除[J].海洋地质动态,2005,21(7):26～28.

[11]李宽亮,吉朝辉,白二林，等.富县地区延长组储层特征及其非均质性[J].地下水,2013,35(3):158～161.

[12]赵荣,刘朋远,何成山，等.榆树林油田扶杨油层储层非均质性分析[J].大庆石油学院学报,2011,35(3):28～33.

[13]赵鹤森,陈义才,唐波，等.鄂尔多斯盆地定边地区长2储层非均质性研究[J].岩性油气藏,2011,23(4):70～74.

[编辑]邓磊

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2016)5-0010-05

[中图分类号]TE122.2

[作者简介]高永亮(1990-)，男，硕士生，现主要从事储层沉积学方面的学习与研究；通信作者：文志刚，wzg728@sina.com。

[收稿日期]2015-10-05

[引著格式]高永亮，文志刚.鄂尔多斯盆地合水油田长8油层组储层宏观非均质特征研究[J].长江大学学报(自科版), 2016,13(5):10～14.