镇泾油田长62油层组储层特征

余显涌,聂小创,周慧敏

(中国石化华北分公司镇泾采油厂,甘肃庆阳745000)

镇泾油田长62油层组储层特征

余显涌,聂小创,周慧敏

(中国石化华北分公司镇泾采油厂,甘肃庆阳745000)

延长组长62是鄂尔多斯盆地西南部镇泾油田的一个重要勘探层位,通过岩心观察、薄片研究、粒度分析,对镇泾油田长62储层特征进行了深入的研究。结果表明长62以岩屑长石砂岩为主,含少量长石砂岩,磨圆度以次棱角—棱角状为主,颗粒接触关系为点接触和线接触,砂岩分选较好;主要的砂体类型为水下分流河道砂体,河口坝砂体不发育,且以长6的水下分流河道砂体最为发育;通过物性与砂岩粒度中值、标准偏差和沉积微相的相关性研究,发现强水动力条件下沉积的细砂岩具有相对较好的物性。故认为寻找长6水下分流河道砂体为下一步工作的重点。通过对水下分流河道砂体厚度与宽度的研究,发现其具有很好的相关性,得出该区的砂体厚度与砂体宽度的经验公式,为下一步勘探开发提供了强有力的理论依据。

镇泾油田;水下分流河道;物性;平均粒度;标准偏差

鄂尔多斯盆地三叠系延长组是该区油气勘探的主要目的层之一。三叠系延长组具有烃源岩发育、生储盖组合配套、勘探领域广、潜力大的特点[1-3]。镇泾油田的邻区,即陇东地区的西峰油田,位于镇泾油田北东方向,勘探面积约4500km2,分布着8套含油层系,石油总资源量10.5×108t。根据已有的研究成果,西峰油田延长组长6-长8期物源和镇泾油田一致,且均属三角洲前缘沉积亚相[4],储层物性及储集空间也具有相似性,均为低孔低渗型[5-6]。西峰油田的发现预示着镇泾油田有着较大的勘探潜力。

镇泾油田长62根据旋回性划分为三个砂层组:自下向上依次为长6、长 6、长 6。长 6为一个中期基准面缓慢上升到快速上升的过程,底部为浅灰棕色油迹岩屑长石细-微粒砂岩夹灰黑色泥岩;顶部为浅灰色-深灰色泥岩、泥质粉砂岩及细粉砂岩的互层。长6为基准面缓慢下降过程,下部由灰白色岩屑长石细砂岩和棕色细浸岩屑石油细砂岩组成,顶部为油浸细砂岩夹灰白色薄层粉砂岩。长6为基准面快速下降过程,由3个单砂体组成,每个单砂体底部均为棕色油浸岩屑长石细砂岩,顶部为灰白色、灰色细砂岩或粉砂岩。

1 岩石学特征

研究区长62以岩屑长石砂岩为主,少量长石砂岩(图1)。碎屑成分主要由石英、长石和岩屑组成,少量云母。岩屑主要为沉积岩岩屑和岩浆岩岩屑,少量变质岩岩屑。

图1 镇泾地区长6砂岩成分分布

石英组分主要为单晶石英,偶见石英岩岩屑和硅质岩岩屑;长石组分以斜长石为主,条纹长石次之,微斜长石偶见。阴极发光分析表明,长石中有部分为富钛长石,长石含量18%～23%,平均20%。

各层位中云母碎片易见,主要为绿色和棕色黑云母,偶见白云母。含量一般1%～5%,最高可达6%～10%。岩心观察中,发现云母碎片常常顺层面分布,粒度比较大。重矿物成分主要为电气石及绿帘石,其次为石榴石、磷灰石、榍石,偶见锆石。

砂岩具有较高的结构成熟度,用薄片法随机统计18块样品的标准偏差在0.53～0.67。碎屑磨圆度以次棱角—棱角状为主,颗粒接触关系为点接触和线接触。

杂基填隙物成分主要为伊利石(水云母)和泥质,砂岩杂基含量低于15%,属净砂岩类。胶结物主要为方解石、硅质,少量淀高岭石、铁白云石、淀伊利石、淀绿泥石和浊沸石,胶结类型为孔隙式。

2 沉积相特征

根据区域资料、岩心观察及测井资料分析,发现长62期以三角洲前缘沉积为主,泥岩的颜色以灰绿色为主,偶见灰黑色、黑色,反映弱氧化-弱还原的沉积环境。

镇泾油田长62主要发育三角洲前缘的水下分流河道、水下天然堤、分支间湾、决口扇和前三角洲沉积,河口坝进积复合体不发育。镇泾油田长62是一个完整的中期基准面快速上升折向缓慢下降到快速下降的过程。

3 物性特征

镇泾地区长62层砂岩的孔隙度为3.2%～23.2%,平均12.2%(215个样品)。其中大于12%的样品数占59.5%。在12%～8%之间的样品占31.2%;渗透率为(0.02～4.12)×10-3μm2,平均 0.46×10-3μm2(195个样品)。其中大于0.1×10-3μm2的样品数占78.5%。在(0.1～0.5)×10-3μm2之间的样品占48.7%。可见,长62层为低孔低渗储层。

3.1 平均粒度与物性关系

图2、3是SK1井和SK2井18个样品的平均粒度与孔隙度和渗透率之间的关系图。虚线所对应的孔隙度和渗透率为有效储层的下限值[3]。

图2 砂岩平均粒度与孔隙度之间的关系

图3 砂岩平均粒度与渗透率之间的关系

从图2可以看出,18个样品的粒度均在2～4Φ之间,按照曾允孚、Willian J.Fritz的分类标准[8-9],镇泾油田长62砂岩主要为细砂岩和微粒砂岩。

随着平均粒度的减小,孔隙度逐渐降低。在细砂岩段内,除孔隙度为9.1%的这个点外,其线性关系特别明显,随着粒度的降低,孔隙度迅速减小。而在微粒砂岩段内,随着粒度的降低,孔隙度减小,但其关系不是特别明显。而且在细砂岩段内,其孔隙度均大于9%,而在微粒砂岩段内,除个别点外,其孔隙度均小于9%。由此可见,平均粒度的大小影响或决定着孔隙度的范围,按照对储层下限的研究[5],只有细砂岩才可能成为有效储层,而微粒砂岩是很难达到储层下限值的。

图3为砂岩平均粒度与渗透率之间的关系图,从图3可以看出,除两个点外,平均粒度与渗透率有着明显的关系,限随着粒度的减小,渗透率呈指数下降。在细砂岩段段内,除一个点外,其渗透率均大于0.1×10-3μm2。而微粒砂岩,其渗透率均小于0.1×10-3μm2。

由此可见,平均粒度在影响孔隙度的同时,也影响着渗透率的大小,同样从图上可以看出,只有细砂岩才有可能达到储层的下限标准,而微粒砂岩是很难形成储层的。

3.2 标准偏差与物性之间的关系

图4、5为SK1井和SK2井18个随机样品的标准偏差与孔隙度和渗透率之间的关系图,从图可以看出,砂岩的标准偏差在0.5～0.6之间,按照前人的分类标准[10],属于分选较好。

从图4和5可以看出,随着分选程度的变差,孔隙度和渗透率均有所下降,但是这种关系没有平均粒度与孔隙度和渗透率的关系明显。标准偏差与渗透率的相关性比标准偏差与孔隙度的关系要好。因为分选系数能间接反映水动力的强度,而强水动力对沉积物具有一定的淘洗作用,使沉积物中的杂基含量降低,杂基含量的降低对孔隙度影响可能不是很大,但对渗透率却影响较大。

图4 标准偏差与孔隙度之间的关系

图5 标准偏差与渗透率之间的关系

3.3 沉积微相与物性之间的关系

不同的沉积环境具有不同的水动力条件,所形成砂体在岩相组成、厚度及砂岩碎屑成分组成、泥质含量、颗粒的粒度、分选等多方面各具特色,造成不同沉积相所形成的砂体具有不同的孔隙度和渗透率。虽然成岩作用对沉积物原始孔隙度的改造较强,但是成岩作用是在沉积作用的基础上进行的,因而早期的成岩作用也受到沉积环境的影响,从而影响进一步成岩作用的类型、强度[11-12]。

通过对镇泾油田9口井近300m的岩心观察,发现主要发育水下分流河道砂体,河口坝砂体和决口扇砂体不发育,图6为决口扇砂体、河口坝砂体和水下分流河道砂体的孔隙度范围,矩形框内代表近90%的样品,图中已将孔隙度低于8%的那部分数据剔除,而只讨论能够达到有效储层的那部分砂体。从图可以看出,决口扇的孔隙度主要分布在8.7%～9.6%;河口坝的孔隙度范围为8.8%～12.4%;而水下分流河道的孔隙度主要分布在9%～13.6%。

图6 不同沉积微相的孔隙度分布范围

所以,在镇泾油田长62层段中,无论是从沉积微相的发育程度还是从不同成因砂体的孔隙度变化范围来看,水下分流河道砂体是最为有利的储集层。

4 砂体宽度研究

通过以上分析,水下分流河道砂体是本区的主要储层,因此对砂体的厚度与宽度的研究就显得特别重要。

对镇泾油田长62油层组的三角洲前缘水下分流河道砂体的厚度与砂体的宽度(河道宽度)的研究,由于没有露头资料,主要采用密集井网条件下的钻井资料进行分析。首先根据砂地比结合优势相勾出水下分流河道的范围,通常水下分流河道的砂地比大于0.6。在统计水下分流河道砂体厚度和宽度时,不考虑水下分流河道汇聚和分叉处的情况,因为在汇聚和分叉处,宽度变化较大,规律性不强。进行河道宽度测定时,取过井点的河道最小值。

从图7可以看出,在镇泾地区,长62水下分流河道砂体厚度与河道宽度具有较为明显的相关性。厚度10m的砂体,其水下分流河道砂体宽度不超过1000m,随着砂体厚度的减小,河道砂体宽度也相应降低。通过作图,得出镇泾油田水下分流河道砂体厚度与河道砂体宽度的经验公式为:

预测河道宽度=66.7×砂体厚度+134(m)

图7 镇泾油田长62水下分流河道砂体厚度与体宽度关系

根据此经验公式,就可以根据探井砂体厚度来定量预测水下分流河道砂体宽度,为下一步评价井或开发井的部署提供可靠的理论依据。

5 结论

研究区长62以岩屑长石砂岩为主,少量长石砂岩;以细砂岩和微粒砂岩为主,砂岩具有较高的结构成熟度。主要的砂体类型为水下分流河道砂体,河口坝砂体不发育,长6期发育的水下分流河道具有窄而深的特点,砂体厚,但是横向变化快,与之相对的是长6期,水下分流河道砂体厚且横向变化稳定。通过物性与砂岩粒度中值、标准偏差和沉积微相的相关性研究,表明较强水动力条件下形成的细砂岩具有较好的物性,为进一步勘探提供了明确的目标,即紧紧围绕水下分流河道砂体展开工作。通过对水下分流河道砂体厚度与宽度的研究,发现其具有很好的相关性,得出该区的砂体厚度与砂体宽度的经验公式,为下一步勘探开发提供了强有力的理论依据。

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编辑:吴官生

TE112.23

A

2010-07-22;改回日期:2010-09-19

余显涌,1983年生,2006年毕业于成都理工大学能源学院资源勘查工程专业,从事油田开发生产。

1673-8217(2010)06-0034-04