华庆地区长81储层物性下限研究

冯晓博，孙 卫，魏 虎，周越崎

(1.西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安 710069;2.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西 西安 710075;3.中石化河南油田第二采油厂，河南 南阳 473400)

1 华庆地区长8 1储层特征

华庆地区位于鄂尔多斯盆地延长组湖盆中部，位于盆地东北与西南两大沉积体系的交汇处，主要目的层长81储层，属于三叠系延长组，以湖相三角洲前缘沉积为主，细分为水下分流河道和分流间湾，油藏类型主要为岩性油气藏。长81储层埋深1 840～2 545 m，厚度34～54 m，平均厚度44 m。

根据岩心观察和铸体薄片观察统计，华庆地区延长组长81储层岩石类型相近，均以深灰色、灰色、灰绿色中细砂岩为主，碎屑组成主要以石英、长石及岩屑为主。分析结果表明砂岩矿物组分主要分布在岩屑长石砂岩与长石岩屑砂岩，其次为少量的长石砂岩。通过对华庆地区长81低渗储层所取样品铸体薄片和扫描电镜分析研究，得出长81储层孔隙类型主要为粒间孔(52.43%)、长石溶孔(35.42%)、岩屑溶孔(5.31%)、粒间溶孔(4.17%)，其次为晶间孔(1.25)，而杂基溶孔(0.73)、微裂隙(0.63%)。通过对华庆地区长81储层62口井取岩心井的3 956块化验资料统计分析，华庆地区长81储层孔隙度分布范围在0.27% ～19.54%之间，平均值8.38%，频率分布主体集中在6% ～15%(图1);渗透率分布范围在 0.001 ～18.224 ×10-3μm2之间，平均值 0.625 ×10-3μm2，频率分布主体集中在 0.050 ～1.200 ×10-3μm2之间。

图1 长8 1储层孔隙度、渗透率频率分布图

图2 是长81储层组孔隙度—渗透率关系图，不难看出二者具有较好的正相关关系。但对应于任一孔隙度值，渗透率有±1～2个数量级的差异。造成这种差异的原因可能有以下4种:①分析样品中存在细微裂缝;②有效孔隙度中包括了次生孔隙(次生孔隙与渗透率的相关性差);③致密储层孔隙内含水时，实验压力增加，使原来能渗透的细小孔隙变为不渗透孔隙;④储层强烈非均质性引起。

表1 华庆地区长8 1物性相关性参数统计表

图2 长8 1孔隙度-渗透率关系图

2 储层物性下限的确定方法及原理

2.1 经验统计法

经验统计法是以岩心分析孔隙度、渗透率资料为基础，以低孔渗段累积储渗能力丢失占总累计的5%为界限得出的一种累积频率统计法，这是美国岩心公司通常的做法[3]。依据孔隙度、渗透率值反应出储层的储集能力和流体的流动能力(即产油能力)，根据累计频率和累计储能丢失的界限分别确定孔隙度和渗透率的下限值。

第i样品储能累计频率值与产能累计频率公式为:

其中φi为i样品的孔隙度值，Pi为i样品的取样次数;ki为i样品的渗透率值，根据Ai所绘制的曲线就是储能丢失曲线，根据所绘制的曲线就是产能丢失曲线[4]。

在具体操作过程中，考虑到长庆油田低孔低渗的储层特点，确定累计频率丢失不超过总累计的30%、累计储能丢失不超过总累计的15%。

针对研究区延长组长81储层物性相对较差，平均孔隙度8.38% ，平均渗透率 0.625 ×10-3μm2，所以其物性下限标准较低。由此对研究区的62口井的3 956块岩心样品的物性分析资料进行统计分析研究，结果表明:当孔隙度下限取6%时，此时累积储集能力丢失4.0%，孔隙度样品丢失11.8%，相当于损失11.8%的地层厚度，储油能力和厚度的损失都不大。查孔渗关系图(图2)得出对应的渗透率为0.08×10-3μm2，累积渗透率能力丢失 1.8%，累积渗透率样品丢失28.0%(图3，图 4)。因此，确定孔隙度下限为 6.0%，渗透率下限为0.08×10-3μm2，且符合本区储层的地质特点。

2.2 孔隙度、含水饱和度和相渗曲线组合法

国内外研究表明，通过对油水的相渗透率曲线进行分析，通常可把油水的相渗透率曲线的下部拐点作为储层的物性下限标准。这个拐点是对油水的相渗透率的突变点。拐点所对应的水饱和度则是该储集岩是否具有油气产能的标志。由于油水的相渗透率曲线的下部拐点往往与油、水两相渗透率曲线的交叉点相靠近，因此在拐点不易区分的情况下，常把油和水相渗透率的交叉点所对应的含水饱和度作为储集岩的下限标准，然后再通过岩心分析所得孔隙度和含水饱和度关系图，找出该点含水饱和度对应的孔隙度确定其下限[6]。

图3 孔隙度频率直方图

图4 渗透率频率直方图

根据该种方法，对华庆地区长81储层的18口井的24块岩心的油水两相渗透率测试样进行计算，求取的平均相对渗透率曲线见图:油水两相渗透率曲线的交点所对应的含水饱和度为50%(图5)。当含水饱和度小于50%时，水相渗透率减小，油相渗透率迅速增大，此时油可以在储层中作有效运移，据此可以认为，当含油饱和度大于50%(即含水饱和度小于50%)时，长81的储层才是有效的(表2)。根据上述结果，查孔隙度和含水饱和度关系图，可得孔隙度下限为6.0%。

表2 华庆地区长8 1储层油层解释统计表

图5 华庆长8 1相渗曲线，孔隙度、含水饱和度关系图

依据图5中的孔隙度和含水饱和度关系确定华庆地区长81孔隙度下限为6.0%，由于孔隙度与渗透率具有较好的相关性，根据岩心测试孔渗关系图(图2)可确定渗透率的下限，华庆地区长 81渗透率下限为 0.08×10-3μm2。

3 结语

建立在岩心分析资料的基础之上，确定有效储层物性下限的方法很多，但是各种方法均具有一定的局限性，为避免因研究方法单一而在对下限标准取值时产生较大的偏差，所以要采用多种方法结合起来综合制定。本次研究确定的长81储层物性下限真正反映了储集层的特征，并得到了试油试采资料证实，确定长81储层物性下限分别定为:孔隙度6.0%，渗透率 0.08×10-3μm2。该标准的建立对后期的生产开发具有较好的指导性作用。

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