西泉103井区火山岩储层特征研究

叶习文，商玉锋，黄嘉林

西泉103井区火山岩储层特征研究

叶习文，商玉锋，黄嘉林

（长江大学 石油工程学院， 湖北 武汉 430100）

火山岩油藏具有相对复杂的渗流规律，明确其储层条件下的渗流机理有利于制定合理、有效的开发方案。通过压汞、核磁共振等多个实验，综合描述了西泉地区火山岩的储层物性特征、孔吼结构特征。实验表明：西泉103井区孔隙类型以溶孔为主，其次为气孔，裂缝发育较少，孔隙分布以小孔隙为主，孔隙度高，渗透率低，孔喉特征表现为微-小吼道，束缚水饱和度普遍较高。研究结果对于该区域火山岩油气藏勘探开发有一定指导意义。

火山岩油藏；储层物性；孔喉结构；压汞实验；核磁共振

随着能源供求关系的日益紧张和石油工程技术的不断发展，各方面勘探研究技术和水平也不断提高，火山岩油气藏正日益成为全球油气资源勘探开发的重要新领域[1-3]。西泉103井区石炭系基底为一个近南北走向的古隆起，其中西翼顶部石炭系地层被剥蚀，东翼地层东倾。该油气藏自发现以来, 已有不少学者对该区火山岩裂缝发育与分布特征、储层孔隙类型特征、古地貌与油气藏关系、火山岩储层录井多因素解释评价等方面进行研究[4-9]，但对该区域储层特征研究较少。因此，开展关于该区域实际地层条件下的储层物性研究尤为重要，在前人研究基础上，本文通过薄片分析、压汞、核磁共振等多个实验，综合描述了西泉地区火山岩的储层物性特征、孔吼结构特征，以期为该区域油气勘探开发奠定基础。

1 储层物性特征

分析测试不同类型代表岩心物性数据见表1，相应的薄片分析数据见图1。

表1 西泉103井区基础物性测试结果

据岩心基础物性测试结果，本批次西泉103井火山岩储层孔隙度为11.0%～20.6%，平均14.646%，渗透率0.000 7～0.540 9 mD，平均0.080 0 mD；油层孔隙度10.2%～16.3%，平均13.7%，渗透率 0.008 7～0.356 0 mD，平均0.029 0 mD。分岩性统计表明，凝灰岩的物性最好，火山角砾岩、安山岩次之，其中西泉103井火山岩体凝灰岩油层孔隙度平均17.96%，渗透率平均0.314 78 mD。火山岩束缚水饱和度主要分布在23%～88%之间，平均值63.2%，束缚水饱和度普遍较高，且与孔隙度没有明显相关性[10-11]。

图1 火山岩储层物性图

2　储层孔喉结构特征

通过恒速压汞实验表明，西泉103井火山岩体压汞曲线均具有微-小喉道、分选差的特点。吼道半径中值0.521～57.563 μm，平均9.979 μm；平均毛管半径0.625～5.101 μm，平均2.246 μm。本批次岩心最终进汞饱和度均小于50%，故无法得到饱和度中值压力和饱和度中值半径。

根据平均孔隙体积将储层分为3种类型[12]：

Ⅰ类储层平均孔隙体积大于15%，样品数4块，占总样品数的40%，孔隙度平均12.65%，渗透率平均0.196 mD，孔隙体积平均19.624%，毛管半径平均0.37 μm。

Ⅱ类储层平均孔隙体积11.245%～14.647%，样品数4块，占总样品数的40%，孔隙度平均16.82%，渗透率平均3.116 mD，孔隙体积平均13.372%，毛管半径平均1.264 μm。

Ⅲ类储层平均孔隙体积6.681%～9.479%，样品数2块，占总样品数的20%，孔隙度平均18.163%，渗透率平均0.243 mD，平均孔隙体积平均8.080%，毛管半径平均0.236 μm。

表2 压汞实验结果表

3 可动流体测试实验

根据核磁共振样品测试结果，大部分孔隙T2弛豫时间0～10 ms，即岩石孔隙以小孔隙为主；可动流体孔隙度为0.679%～2.182%，平均1.755%；可动流体饱和度3.851%～19.653%，平均9.690%。这表明样品孔隙以小孔为主，且可动流体饱和度低。

表3 核磁共振测试结果表

4 结 论

西泉103井区石炭系储层岩性主要为安山岩、火山角砾岩、凝灰岩三类，其中，火山角砾岩是最有利储集岩性。火山岩物性表现为以小孔隙为主，孔隙度高，渗透率小，孔喉特征表现为微-小吼道，束缚水饱和度普遍较高，总体来看，该区块为中孔低渗高含水储层。

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Reservoir Characteristics of Volcanic Rocks in Xiquan 103 Well Block

（School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan Hubei 430000, China）

Volcanic reservoir has a relatively complex seepage law. It is helpful to formulate a reasonable and effective development plan to clarify the seepage mechanism under reservoir conditions. Through mercury injection, nuclear magnetic resonance, start-up pressure, stress sensitivity, relative permeability and other experiments, the reservoir physical properties, pore structure characteristics, seepage mechanism and its influencing factors of volcanic rocks in Xiquan area were comprehensively described. The experimental results show that the main pore type of Xiquan 103 well block is dissolution pore, followed by porosity, with less fracture development. The pore distribution is mainly small pores, with high porosity and low permeability. The pore throat features show micro small throat, generally high irreducible water saturation and start-up pressure, strong stress sensitivity, high permeability damage rate, low reservoir recovery and small two-phase flow range. The research results have certain guiding significance for the development of volcanic reservoirs in this region.

Volcanic reservoir; Reservoir physical property; Pore throat structure；Mercury injection experiment; Nuclear magnetic resonance

2021-03-25

叶习文（1995-），男，湖北省黄冈市人，硕士在读，研究方向：油气田开发理论。

TE312

A

1004-0935（2021）10-1545-03