景正正 王桂成

(西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院/陜西省油氣成藏地質(zhì)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710065)

蟠龍油田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中段[1]，自2000年勘探至今，已明確其主產(chǎn)油層集中于長(zhǎng)2、長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6儲(chǔ)層。之前的大量研究中，主要在該油田長(zhǎng)2、長(zhǎng)6儲(chǔ)層的沉積特征、成藏條件、油氣富集規(guī)律等方面有實(shí)質(zhì)性發(fā)現(xiàn)，但對(duì)長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層特征的認(rèn)識(shí)相對(duì)不足。目前，該區(qū)主產(chǎn)油層長(zhǎng)4+5生產(chǎn)井的精細(xì)開發(fā)治理盲點(diǎn)仍比較突出。為了配合生產(chǎn)井的高效精細(xì)開發(fā)目標(biāo)，本次研究利用最新生產(chǎn)數(shù)據(jù)和測(cè)試資料，并結(jié)合取心薄片鏡下觀察結(jié)果對(duì)長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層特征予以深入分析。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)P3323井區(qū)位于蟠龍油田南部，與青化砭油田和豐富川油田相鄰，如圖1所示。

圖1 P3323井區(qū)地理位置示意圖

P3323井區(qū)面積約8 km2，現(xiàn)有141口采油井，26口注水井，井網(wǎng)模式布置為100 m×350 m。該井區(qū)長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層構(gòu)造簡(jiǎn)單，整體為向東逐漸抬升的單斜構(gòu)造，局部可見小型低幅鼻隆構(gòu)造[2]。長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層整體厚度在90 m左右，據(jù)K5標(biāo)志層細(xì)分為長(zhǎng)4+51、長(zhǎng)4+52油層亞組，二者厚度基本相當(dāng)，均厚約45 m。長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層主要沉積類型為分流河道和河漫沼澤，其中長(zhǎng)4+51沉積以河漫沼澤為主，長(zhǎng)4+52沉積以分流河道為主(見圖2)。

圖2 P3323井區(qū)P3371井儲(chǔ)層特征綜合柱狀圖

2 儲(chǔ)層特征研究

2.1 巖石學(xué)特征

針對(duì)P3323井區(qū)的 P3380、P3385、P3398井取心巖樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析其巖石學(xué)特征(見表1)。結(jié)果顯示，長(zhǎng)4+5砂巖中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖的含量最高，粉細(xì)砂巖的含量次之，碎屑成分有85.40%～94.40%。其碎屑巖中：長(zhǎng)石的體積分?jǐn)?shù)為47.70%～58.40%，平均為52.57%；石英的體積分?jǐn)?shù)為21.40%～23.60%，平均為22.83%；巖屑的體積分?jǐn)?shù)為12.40%～15.40%，平均為13.43%。經(jīng)計(jì)算，砂巖成分的成熟度為0.302。這些數(shù)據(jù)表明該井區(qū)巖石歷經(jīng)磨蝕和搬運(yùn)的過程并不是很充分，距物源區(qū)不遠(yuǎn)。此外，填隙物中所含的膠結(jié)物遠(yuǎn)超雜基，具有高結(jié)構(gòu)成熟度，其組分中方解石、石英質(zhì)、長(zhǎng)石質(zhì)、菱鐵礦和濁沸石的含量依次變小。

表1 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5層巖石學(xué)特征

2.2 微觀孔隙結(jié)構(gòu)類型

據(jù)P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5油層組鏡下觀察：孔隙類型以小孔隙為主(占比約為79.00%)，中孔隙和大孔隙相對(duì)不發(fā)育(占比約為17.00%、4.00%)；喉道類型以微細(xì)喉道為主(占比約為53.00%)，細(xì)喉道相對(duì)較少(占比約為28.00%)，其他類型喉道偶見。故儲(chǔ)層孔喉組合類型以小孔微細(xì)喉為主，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5層孔隙、喉道統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5油層組的孔隙類型主要分為粒間孔隙和溶蝕孔隙，溶蝕孔在粒間、粒內(nèi)、填隙物中均可見到(見圖3)。

圖3 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5層各類孔隙

通過巖樣壓汞實(shí)驗(yàn)得到研究區(qū)長(zhǎng)4+5油層砂巖壓汞參數(shù)及其毛管壓力特征，如表3、圖4所示。其中：長(zhǎng)4+5油層組的孔隙度介于1.50%～18.90%，平均約為8.80%；滲透率介于(0.01～17.80)×10-3μm2，平均約為0.74×10-3μm2；排驅(qū)壓力介于0.12～17.49 MPa，平均約為2.02 MPa；中值壓力介于1.01～66.29 MPa，平均約為9.19 MPa；最大進(jìn)汞飽和度介于12.50%～96.40%，平均約為78.80%；退汞效率介于3.70%～51.10%，平均約為27.00%，最大進(jìn)汞飽和度處于高值而退汞效率偏低；中值半徑介于0.01～0.73 μm，平均約為0.23 μm；分選系數(shù)介于0.02～4.89，平均約為0.90。

表3 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5油層組砂巖壓汞參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖4 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5油層組砂巖毛管壓力特征

2.3 儲(chǔ)層物性

2.3.1 物性總體特征

據(jù)統(tǒng)計(jì)，P3323井區(qū)長(zhǎng)4+52的儲(chǔ)層物性特征如下：孔隙度主要介于1.90%～15.00%，平均為10.10%，中值為8.40%；滲透率主要介于(0.10～2.00)×10-3μm2，最大為7.97×10-3μm2，平均為0.52×10-3μm2，中值為0.37×10-3μm2。按照儲(chǔ)層分類標(biāo)準(zhǔn)[3]，可將其劃分為低孔 — 特低孔、特低滲儲(chǔ)層。

2.3.2 物性影響因素

儲(chǔ)層物性受沉積相、成巖作用及成巖后期斷裂活動(dòng)等多種因素的控制[4]。經(jīng)研究，影響P3323井區(qū)長(zhǎng)4+5油層組物性的首要因子為沉積環(huán)境，長(zhǎng)4+52分流河道的沉積相決定了其以細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、粉細(xì)砂巖為主的組合。結(jié)合儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)類型分布統(tǒng)計(jì)情況，可知石英和長(zhǎng)石組分占比增加對(duì)物性具有建設(shè)性作用，而巖屑、黑云母與雜基等占比增加不利于物性的良好發(fā)育。砂巖物質(zhì)組分在一定程度上能決定物性的變化，即儲(chǔ)層物性受沉積相因素的控制。成巖作用對(duì)物性的影響也較為明顯，長(zhǎng)4+5油層組的埋深均在800 m左右，在上覆地層承壓下壓實(shí)作用表現(xiàn)明顯，鏡下可見黑云母蝕變?yōu)楹趾谏ね恋暮圹E(見圖5a)，直接影響儲(chǔ)層的孔滲發(fā)育。儲(chǔ)層內(nèi)部發(fā)生壓溶作用，粒間、粒內(nèi)均不同程度地產(chǎn)生了溶蝕孔隙，溶孔的形成對(duì)砂巖儲(chǔ)層的物性具有改善作用(見圖5b)。據(jù)巖樣觀察，該區(qū)長(zhǎng)4+5局部可見裂縫發(fā)育，層間裂縫中瀝青的充填也直接證實(shí)其中存在油氣運(yùn)移痕跡(見圖5c)。

圖5 長(zhǎng)4+5層物性影響類型

2.4 儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究

儲(chǔ)層非均質(zhì)性包括層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性和平面非均質(zhì)性。

2.4.1 層內(nèi)非均質(zhì)性

因?qū)觾?nèi)巖性不同、粒度不同、填隙物的差異而引起層內(nèi)非均質(zhì)性[5]。P3323井區(qū)儲(chǔ)層既有巖屑長(zhǎng)石砂巖，也有長(zhǎng)石砂巖，因碎屑顆粒成分含量差異，導(dǎo)致后期溶蝕、交代等作用進(jìn)行程度不同，從而表現(xiàn)出巖石本身及層內(nèi)強(qiáng)非均質(zhì)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得滲透率及層內(nèi)非均質(zhì)參數(shù)(見表4)，認(rèn)為長(zhǎng)4+52儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性程度較強(qiáng)。

表4 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+52層滲透率及層內(nèi)非均值參數(shù)

2.4.2 層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指垂向上相鄰單砂層在巖性、結(jié)構(gòu)、物性等方面的差異[6]。在P3323井區(qū)的沉積類型主要是河漫沉積，按照慣例將厚2 m以上的泥質(zhì)巖視作砂巖儲(chǔ)層間的隔層判別標(biāo)準(zhǔn)[7]。結(jié)合測(cè)井曲線資料對(duì)P3323井區(qū)內(nèi)167口井的長(zhǎng)4+52層參數(shù)作了統(tǒng)計(jì)(見表5)，結(jié)果表明長(zhǎng)4+521層的非均質(zhì)性強(qiáng)于長(zhǎng)4+522層。

表5 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+52層參數(shù)

2.4.3 平面非均質(zhì)性

對(duì)P3323井區(qū)167口井的鉆遇砂巖情況作了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表6所示。其中，長(zhǎng)4+522層的砂巖鉆遇率高達(dá)99.40%，連通系數(shù)高達(dá)86.80。這表明長(zhǎng)4+522層砂體在水平方向上發(fā)育水平較高，成片連通展布性較好。相比之下，長(zhǎng)4+521層砂巖鉆遇率為95.20%，連通性系數(shù)為70.70。相對(duì)于4+522層砂體而言，長(zhǎng)4+521層砂體在水平方向上發(fā)育水平一般，成片連通展布性也相對(duì)欠佳。

表6 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+52砂巖鉆遇情況

根據(jù)長(zhǎng)4+521層滲透率等值線圖(見圖6a)：長(zhǎng)4+521層平面上的滲透率變化幅度較小，平均滲透率為0.48×10-3μm2，最大可達(dá)1.23×10-3μm2，高滲透帶區(qū)主要分布于F158-4、P3326-3附近區(qū)域及P3318、P3321-4井連線一帶。

根據(jù)長(zhǎng)4+522層滲透率平面等值線圖(見圖6b)：長(zhǎng)4+522層平面上的滲透率非均質(zhì)性較強(qiáng)，平均滲透率約為0.39×10-3μm2，滲透率最大可達(dá)2.05×10-3μm2，高滲透帶區(qū)域分布于P3354-4、P3325-3、P3359-3、P3331-6井周邊區(qū)域。

圖6 P3323井區(qū)長(zhǎng)4+52層滲透率平面等值圖

3 結(jié) 語

利用最新生產(chǎn)數(shù)據(jù)和測(cè)試資料，并結(jié)合取心薄片鏡下觀察,對(duì)蟠龍油田P3323井區(qū)主產(chǎn)油層長(zhǎng)4+5的儲(chǔ)層特征作了深入研究。研究認(rèn)為：長(zhǎng)4+51層以河漫沼澤微相為主，長(zhǎng)4+52層以分流河道微相為主，后續(xù)開發(fā)中應(yīng)以長(zhǎng)4+52層作為主要開發(fā)層位；長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層主要含細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖，具有高結(jié)構(gòu)成熟度，為低孔 — 特低孔、特低滲儲(chǔ)層，其物性受相帶控制作用的影響較明顯，故后期開發(fā)中應(yīng)在優(yōu)選物性良好的條件下以人工造縫為首選增產(chǎn)措施。長(zhǎng)4+52儲(chǔ)層在層間、層內(nèi)和平面上均表現(xiàn)出強(qiáng)非均質(zhì)性，可結(jié)合孔滲分布特征適當(dāng)優(yōu)化注采剖面，以緩解非均質(zhì)性所導(dǎo)致的注采矛盾。