海26断块储集层非均质性研究

张曼婷，何文祥 （长江大学地球环境与水资源学院，湖北 武汉430100）

王凯 （中石油青海油田分公司冷湖油田管理处，青海 海西816300）

海26断块位于辽河断陷盆地中央凸起南部倾没带的南端。东营组一、二段（Ed1、Ed2）是海26断块的主力含油层段，自上而下可划分为7个亚段（Ed11、Ed21、Ed31、Ed12、Ed22、Ed32、Ed42），主要发育三角洲前缘相沉积体系，岩性以中－细砂岩为主。Ed1、Ed2储集层由水下分流河道砂体和分流河口砂坝砂体构成其骨架，岩性细、分选好，物性较好，平均孔隙度为31.11%以上，最高可达59.1%，平均渗透率为1524mD，最高可达6580.8mD，属于高孔、高渗储集层。含油井段深度一般为1390～2700m，层数多，单层薄，由多套含油气层迭加，无统一油水界面，为层状边水构造岩性油藏。由于储集层性质的好坏直接影响到油层的产能、注水效果及油气最终采收率［1，2］，海26断块自1989年投入开发以来经历了投产、稳产、递减3个开发阶段，目前整体综合含水高达92.4%以上，采出程度低（19.95%），常规水驱效果差。因此，亟需对区内储集层非均质性进行深入研究，以揭示储层的物性、含油性等各向异性或非均质特征，为合理划分开发层系、选择注采系统和改善油田开发效果提供可靠的地质依据［3］。

1 储集层层间非均质性特征

层间非均质性是指各层段之间在岩性、物性、产状、产能等方面的不均匀性和差异，是一套油层组或砂岩组规模上的宏观非均质性［4］。上述差异性是由于纵向上沉积环境的变化造成的。对层间非均质性的描述包括各类沉积环境下形成的砂体在剖面上交互展现出的规律性，以及作为渗流屏障的泥岩等非渗透层的发育与分布规律。

纵向上不同相带的砂层叠加，会造成层间非均质性差异［5］。但从区内统计的部分渗透率非均质性参数来看，矛盾并不十分突出。该套储层各层段之间均质性较好，平均渗透率为1542mD，级差为7，突进系数为1.97。各小层间非均质性也较好，同一井相邻的砂层之间，突进系数一般较小，在1.2～2.01之间，变异系数在0.32～0.62之间，渗透率级差在2.42～4.56之间，从中反映了各个时期砂体的沉积环境大致相当的特点。

一般情况下百米井段内砂层层数的多少，即为分层系数的大小，反映砂岩的分散程度，分层系数越大，反映层间非均质性越严重［6］。通过对E～E分层系数的统计与计算，海26断块分层系数为6.6～16.8，反映层间非均质性为中等。

2 储集层平面非均质性特征

平面非均质性是指储集层砂体的几何形态、连续性、规模以及砂体内部孔隙度与渗透率平面上的变化所引起的非均质特征。它直接关系到注入开发过程中注入剂的波及效率。平面非均质性越严重，对注水开发越不利。

2.1 平面上砂体几何形态及连通性

Ed1、Ed2主要发育三角洲前缘沉积，水下分流河道砂体、分流间湾薄层砂体以及席状砂体最为发育，河口坝砂体次之，远砂坝砂体较不发育。储集层砂体在平面上呈复杂网状、连片状、似条带状展布，砂体几何形态受沉积相带的控制，沿沉积方向砂体连通性好，侧向则变差，水下分流河道砂体间存在分流间湾泥使得砂体连通性变差。水下分流河道沉积区发育砂体较厚，一般在4.0～8.0m，最厚可达18m，在宽度上能延伸100～200m，平面上呈条带状展布，剖面上呈顶平下凹的透镜状；分流间湾沉积区砂体厚度一般小于3m，平面上呈长带状或片状分布；河口坝沉积区砂体厚度在4.0～11.0m左右，分布范围较大，呈舌状；席状砂和远砂坝沉积区砂体厚度小，一般不超过3m。

2.2 储集层物性变化

Ed1、Ed2储集层孔隙度和渗透率受砂体几何形态约束，具有较强的相关性。储集层平均孔隙度为31.11%以上，最高达59.1%。同一小层孔隙度变化特征与平面沉积微相有较好的正相关性，水下分流河道及河口坝砂体孔隙度最高；储集层平均渗透率为1524mD，最高渗透率达6580.8mD。

图1 E（1－1）孔隙度等值线图

图2 E1－1）渗透率等值线图

3 储集层层内非均质性特征

储集层层内非均质性指一个单砂层内的岩性、物性和含油气性的变化情况，是造成层内滞留区的主要因素［7］。层内非均质性的指示包括粒度韵律、渗透率韵律及最高渗透层所处位置、层理构造及渗透率各向异性、层内夹层、层内渗透率非均质程度等。以层内渗透率非均质程度为指示，研究目的层段的层内非均质性。

3.1 粒度韵律特征

不同的沉积环境会形成不同的韵律特征［8］，正韵律以水下分流河道砂体为主，反韵律以河口坝砂体、前缘席状砂砂体为主，复合韵律多发育在分流间湾砂体。上述层内不同的韵律特征最终会反映在渗透率的差异性上，导致层内非均质性好的储集层较少。Ed1、Ed2储集层粒度韵律以正韵律为主（表1），导致注入水纵向波及开发效果不理想。

3.2 层内渗透率非均质程度

海26断块储集层层内渗透率变化范围在95～2179mD，级差在2.03～134.7之间，变异系数在0.14～1.38。变异系数小于0.5的为均质储集层，占25%；在0.5～0.7之间的为中等非均质储集层，占20%；变异系数大于0.7的为非均质储集层，占55%。由此看来，海26断块Ed层内非均质性大部分较为严重。

4 储集层微观非均质性特征

储集层微观非均质性是指微观孔道内影响流体流动的地质因素［9］。主要包括孔隙、喉道的分布、孔隙结构特征、黏土基质及砂粒排列的方向性等。

4.1 孔隙特征

4.1.1 孔隙类型

结合铸体薄片观察，Ed1、Ed2储集空间具有多种孔隙类型，主要有粒间孔、溶蚀孔、裂缝等，从而构成复杂的孔隙系统。

1）粒间孔（包括原生和次生） 是主要孔隙，分布均匀，岩石骨架结构多以游离－支架状为主，点接触，粒间可被黏土、方解石等矿物充填，区内较为发育。

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2）溶蚀孔（包括粒内、粒表、基质及胶结物溶洞、溶坑） 发育仅次于粒间孔。粒内溶蚀孔多为长石或基质及胶结物被淋滤、溶蚀而形成的蜂窝状、支架状孔隙，该类孔隙较小（孔隙直径一般在2～10μm之间），发育较少。矿物颗粒表面见溶蚀坑、洞，多为石英淋滤或是长石溶蚀所形成。

3）裂缝孔（包括粒间、粒内裂缝） 不是主要的孔隙形式。由于该套储层岩性松散，故裂缝主要为粒间缝。裂缝呈不规则的线状沿碎屑颗粒及粒间黏土分布，一般延伸不长，也有部分穿过颗粒，对储层的储集性能意义不大［10］。

4.1.2 几何特征

对海26断块岩石薄片鉴定资料的统计表明，其岩石碎屑组分中主要为石英，次为长石和岩屑。其中，石英平均体积分数为49.5%（Ed1为49.0%，Ed2为49.9%）；长石平均体积分数为37.1%（Ed1为36.9%，Ed2为37.3%），且以钾长石为主，微斜长石次之；岩屑平均体积分数为13.5%（Ed1为14.9%，Ed2为12.4%），以酸性喷出岩岩屑为主（Ed1为7.6%，Ed2为8.6%），其次为混合花岗岩（Ed1为4.6%，Ed2为2.1%），少量为花岗岩岩屑和变余砂岩岩屑。通过计算，岩石成份成熟度较高，为0.97。

4.2 孔喉特征

常见的单个喉道可以连通2个孔隙，反之，每个孔隙至少要和3个以上的喉道相通，多者可达6～8个。在同一储层中，由于岩石的颗粒接触关系、颗粒大小、形状及胶结类型不同，喉道的类型也各不相同。

4.2.1 孔隙缩小喉道

该喉道往往发育于以粒间孔隙为主的砂岩储集岩中，孔隙和喉道较难区分。岩石结构多为颗粒支撑，强度低，胶结物较少甚至没有。孔隙结构属于大孔粗喉（图3）。

4.2.2 片状和弯片状喉道

喉道呈片状或弯片状，为颗粒之间的长条状通道，分为窄片与宽片2种类型。区内由于颗粒发生溶蚀作用，较宽的片状喉道或管状喉道较发育。喉道经过溶蚀作用改造后可以是大孔粗喉型。

对海26断块岩石铸体薄片分析发现，区内储集层物性较好，孔隙类型以粒间孔为主，而由于构造活动局部会形成一些裂缝孔。与孔隙相伴生的喉道，直接制约了流体的流通能力，区内的喉道主要类型为孔隙缩小喉道，片状或弯片状喉道部分发育。总体上看，海26断块储集层物性较好。

图3 岩石铸体薄片照片（海20－30井，1776.6m，×100）

5 结论

1）海26断块东营组一、二段储集层的层内非均质性强，渗透率类型主要以正韵律为主，砂体纵、横向上连通性变差；层间非均质性相对较弱，主要受储集层物性及沉积相带控制，三角洲水下分流河道砂体是主力油层的发育区；平面非均质性受储集层砂体几何形态及孔隙度、渗透率的平面变化影响，非均质性表现一般。

2）海26断块主要储集层砂体具有中－高孔、高渗的物性特征，在平面上储层砂体呈复杂网状、连片状和条带状展布。

3）通过对铸体薄片的分析，区内岩石孔隙类型以粒间孔为主，喉道主要类型为孔隙缩小喉道，储集层物性总体较好。

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