李应芳,夏胜梅,龙玉梅,何浩然(.中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北 武汉4303;.中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司,湖北 潜江4333)
江汉盆地是一个中~新生代含油气、含盐陆相沉积盆地,新沟嘴组下段Ⅰ油组为岩性+构造砂岩油藏,Ⅱ油组为泥质白云岩油藏。新沟油田位于江汉盆地南部,据新下段Ⅱ油组系统取心岩心观察,为一套灰色、深灰色地层,地层岩性以泥岩夹泥质白云岩为主,偶见薄砂层和泥膏岩,以水平层理和季节性水平纹理为主,薄砂层中以波状交错层理为主,反应水动力较弱、水体安静,为盐湖背景下的浅湖泥坪、泥膏坪、灰云坪、滩砂沉积。
2012年3月,新XX井老井试油获得日产3吨工业油流,目前新沟泥质白云岩油藏已有多口井获得工业油流,证实了泥质白云岩油藏具有良好的勘探开发前景,但泥质白云岩油藏在国内外为新的研究领域,对其储集层特征缺乏系统研究,本文仅以江汉盆地新沟地区新下段Ⅱ油组为例,研究泥质白云岩油藏的储集层特征,为泥质白云岩油藏的勘探开发提供依据。
新沟地区多口取心井薄片鉴定结果表明,岩石类型主要有泥晶云岩、泥晶泥质云岩、泥晶砂屑云岩、泥(云)质粉砂岩、硬石膏岩及泥岩。从X射线衍射全岩统计结果表明(见表1),储层岩石矿物组成主要为白云石、粘土和长英质。其中白云石含量一般为25.47% ~54.23%,粘土矿物含量为15.66% ~24.09%,长石及石英含量一般为12.25% ~28.7%,硬石膏含量为3.87% ~12.23%,方沸石含量一般为4.39% ~11.40%,方解石含量一般为0.73% ~5.36%,还有少量的黄铁矿、石盐和钙芒硝。从取心井粘土矿物X衍射分析结果表明(见表2),粘土矿物种类主要为伊/蒙混层、伊利石,其次为绿泥石。
表1 新沟油田新下Ⅱ油组矿物成分统计表
(接上表)
表2 新沟油田新下段Ⅱ油组粘土矿物数据统计表
岩心压汞分析表明,新沟油田新下段Ⅱ油组泥质白云岩储层属于特小孔道储集岩(见表3)。其中新下段Ⅱ1层段泥质白云岩储层排驱压力为2.495MPa~28.694 MPa,平均值为11.211MPa;中值孔喉半径为0.015μm~0.134μm,平均为0.080μm。新下段Ⅱ2层段泥质白云岩储层排驱压力为10.646MPa~18.877MPa,平均值为13.623MPa;中值孔喉半径为0.029μm~0.086μm,平均为0.046μm。新下段Ⅱ3层段泥质白云岩储层排驱压力为3.013MPa~11.558MPa,平均值为7.211MPa;中值孔喉半径为0.071μm~0.091μm,平均为0.079μm。粉砂岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.63μm~1.6μm,泥质白云岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.1μm~0.4μm,泥岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.01μm~0.04μm。
表3 新沟地区孔隙结构特征统计表
通过铸体薄片、扫描电子显微镜分析得出泥质白云岩储集空间以白云石晶间孔为主,粉砂岩储集空间以粒间孔为主,其次为微裂缝(见图1)。扫描电镜观察到泥质云岩中白云石晶粒多为2μm~4μm,发育大量晶间孔,孔径主要为0.1μm~2μm,见少量层间缝和微裂隙,缝宽0.2μm~10μm。粉砂岩中孔隙分布不均匀,无胶结处粒间孔隙较发育,孔径主要为5μm~25μm。
图1 不同岩类储集空间类型相对含量图
新沟地区取心井物性分析结果表明,新沟地区属中-低孔超低渗储层。储层的孔隙度分布在2.6%~27.3%之间,平均值为13.7%,集中分布在10%~20% 之间。其中分布在10% 以下的占22%,分布在10%~15% 占36%,分布在15%~20% 的占30%,分布20%~25% 的占10%,分布在25%以上的占2%(见图2),渗透率分布在0.009×10-3μm2~168×10-3μm2之间,平均值为0.21×10-3μm2(见图3),集中分布0.01×10-3μm2~0.5×10-3μm2。其中,分布在0.01×10-3μm2以下的占0.22%,分布在0.01×10-3μm2~0.05×10-3μm2的占27.69%,分布在0.05×10-3μm2~0.5×10-3μm2的占51.43%,分布在 0.5×10-3μm2~ 5×10-3μm2的占11.43%,分布在5×10-3μm2以上的占9.23%。
图2 不同孔隙度占样品百分数直方图
图3 不同渗透率占样品百分数直方图
新沟新下段Ⅱ油组岩性主要为泥岩、云质泥岩、膏质泥岩、泥质白云岩、泥质白云岩及极少量的泥质粉砂岩条带,储层岩性以泥质白云岩为主。
泥岩在测井曲线上表现为高伽马,较高的声波时差,较低的电阻率,膏质泥岩在测井曲线上表现为较低的伽马值,密度值高,声波时差值低,电阻率表现为高值,泥质白云岩在测井曲线上表现为较低的伽马值,密度次低值,较低的声波时差值,较高的电阻率值。密度2.4g/cm3~2.6g/cm3,集中在2.5g/cm3附近;自然伽马在70API~120API,集中在95API附近;声波时差230us/m~285us/m,以275us/m附近储层最好(见图4,5)。
图4 新下段Ⅱ油组岩性识别图版(自然伽马-密度交会图)
图5 新下段Ⅱ油组岩性识别图版(声波-密度交会图)
新下段Ⅱ油组地层厚度一般70m~100m,为一套泥岩夹泥质白云岩地层,以短期湖泛面为界,可进一步分为三个层段,每个层段由泥质白云岩和泥岩组成。其中,Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3层段的储层厚度分别为2m~10m、2m~14m、2m~14m,新下段 Ⅱ3、Ⅱ2层段储层较发育,储层由北至南逐渐变薄(见图6,7,8)。
图6 Ⅱ1层段储层分布图
图7 Ⅱ2段储层分布图
图8 Ⅱ3段储层分布图
1)新沟地区新下段Ⅱ油组岩石矿物成分复杂多样,岩石矿物组成主要为白云石、粘土和长英质。粘土矿物种类主要为伊/蒙混层、伊利石,其次为绿泥石。
2)新沟地区新下段Ⅱ油组储层属于特小孔道储集岩,粉砂岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.63 μm~1.6μm,泥质白云岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.1μm~0.4μm,泥岩对渗透率起主要贡献的孔喉半径范围为0.01μm~0.04μm;泥质白云岩储集空间以白云石晶间孔为主,粉砂岩储集空间以粒间孔为主,其次为微裂缝。
3)新沟地区的新下段 Ⅱ 油组储层主要是以泥质白云岩、泥质粉砂岩为主,其孔隙度分布在2.6% ~27.3% 之间,平均值为13.7%,集中分布在10% ~20% 之间;渗透率分布在0.009×10-3μm2~ 168×10-3μm2之间,平均值为 0.21×10-3μm2,属于中-低孔超低渗储层。
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