西湖凹陷中北部花港组上段有效储层识别技术

于冬冬，赵洪绪，景 社，赵洪涛

（1.中法渤海地质服务有限公司上海分公司，上海；2.中法渤海地质服务有限公司，天津）

引言

随着油气勘探开发技术和地质理论认识的进步，低孔低渗储层因含油面积大，储量规模大等特点，成为勘探开发的主要方向，其中有效储层的预测和识别以及相应的孔隙结构特征，都进行系统性的研究、分析并且技术方法逐步成熟[1-2]。东海盆地中西湖凹陷经过多年的勘探，已发现多个油气田和含油气构造，其中的主力储层花港组和平湖组就是较为典型的低孔低渗储层[3]。本次研究对象为西湖凹陷中北部区域的早期探井，因早期的钻井、测试工艺及操作落后于现有技术，导致早期探井在钻井过程中普遍存在泥浆过平衡量大、浸泡时间长等问题，低渗储层受到污染和损害限制了产能释放，因此存在DST测试产能与储层录测井资料显示矛盾的现象。

本文通过铸体薄片、压汞、核磁共振实验等资料对西湖凹陷中北部区域的花港组储层的孔隙结构特征进行具体的研究和分析，以此为基础来实现储层孔隙空间的分类评价；并通过测录井和测试资料，实现储层流体识别，建立评价早期探井储层物性、电性下限标准，准确评价主要研究层段的含气潜力，为研究区储层进一步勘探开发提供指导。

1 区域地质概况

西湖凹陷位于东海盆地的东部拗陷， 构造整体上呈NNE 走向，其西侧为海礁凸起、渔山凸起，东侧与钓鱼岛褶皱带毗邻，南北长度为460 km左右，东西宽度在75～130 km，面积约4.6 万km2，凹陷具有东西分带、南北分块的特点，自西向东可以依次划分5 个构造带，分别为西部斜坡带、西部次凹、中央反转构造带、东部次凹和东部断阶带[4-6]。研究区位于西湖凹陷中北部区域，地层下到上依次发育：古新统（E1）、始新统平湖组（E2p）、渐新统花港组（E3h）、中新统龙井组（N11l）、玉泉组（N12y）和柳浪组（N13l）、上新统三潭组（N2s）及第四系东海群（Qdh）[7]，其中古近系上始新统平湖组和渐新统花港组是主要含油气层系，由于早期探井一般完钻在平湖组顶部和花港组下段，所以花港组油气层是本文的主要研究对象。根据花港组特征差异，以T21 地震反射界面为界将其划分为花港组上段和花港组下段，并对应12 个砂组，其中H1-H5 砂组为花港组上段，H6-H12 砂组为花港组下段[8]。

2 储层特征

2.1 物性特征

根据西湖凹陷中北部区域多口新老探井岩心、壁心的物性分析资料以及参照2020 年《海上石油天然气储量计算规范》中的物性分类标准，花港组储层孔隙度为1.2～18.2%，主要分布于6%～12%，孔隙度小于15%的占比98.1%，属于低孔- 特低孔。花港组储层渗透率为0.02～850 mD，分布和变化范围跨度大，非均质性强，主要分布于0.1%～6% mD，属于低渗- 特低渗，渗透率小于10 mD 的储层占比95.37%，整体属于低孔、低渗型储层。基于花港组储层不同岩性的孔渗关系（图1），相同孔隙度情况下，中砂岩、砂砾岩甚至含砾细砂岩渗透率普遍高于粉砂岩、细砂岩，说明物性随岩性颗粒变大而变好，中砂岩、砂砾岩储层是花港组低孔、低渗型储层的优势储层段。

图1 不同岩性孔隙度渗透率交会

对研究区岩心的物性资料进行统计分析，花港组上段H3～H4 层整体物性较好，花港组上段底部H5，以及花港组下段H6、H7、H11 层整体物性差，孔隙度小于10%，渗透率小于1 mD，特低渗储层，优势储层段更多集中在花港组上段的中上部（图2）。

图2 花港组小层孔隙度－渗透率交会

2.2 孔隙结构特征

孔隙结构中孔隙、喉道大小与连通情况影响储层的有效性和渗透性，是西湖凹陷低渗透储层油气储集与开发效果的重要影响因素[9-10]。早期探井由于受年代限制，岩心、铸体薄片以及压汞资料较少，通过研究区相邻井的相关资料来间接反映早期探井的孔隙特征。根据铸体薄片资料，孔隙类型主要包括原生孔隙的粒间孔、次生孔隙的溶蚀粒间孔，铸模孔，粒内溶孔等。

样品主要集中在花港组H3、H4、H5、H6 层（表1），整体上孔隙发育较差，其孔隙发育、连通性从花港组H3～H6 依次变差，孔隙类型从原生粒间孔、粒内溶孔为主，逐渐成为以溶蚀粒间孔为主，高面孔率样品分布在花港组上段，孔隙发育最好，其中H3 样品多，可靠性强，综合认为H3 储层段具有明显的孔隙发育优势。

表1 铸体薄片孔隙构成

花港组岩心样品压汞曲线特征可以反映储层孔隙结构。H3～H6 层随深度增加，排驱压力由0.01 MPa 增大到1 MPa 以上，最大进汞饱和度减少，表明储层孔隙性和连通性逐渐变差。基于排驱压力、歪度、孔喉分选和最大进汞饱和度等参数（表2），结合花港组岩样压汞曲线图特征（图3），将该地区花港组储层毛细管压力曲线分为3 种类型[11-13]。Ⅰ类：高进汞型- 低排驱压力- 粗歪度；Ⅱ类：高进汞型- 中排驱压力- 较粗歪度；Ⅲ类：较低进汞型- 高排驱压力- 细歪度。H3 大多为Ⅰ、Ⅱ类，H4 为Ⅱ类，H5、H6 为Ⅲ类，H3 层代表了储层内孔渗性最好的一类孔隙结构。

表2 压汞参数数据

图3 花港组储层压汞曲线特征

核磁共振实验通过确定岩心可动流体与束缚流体的T2 弛豫时间截止值，将T2 谱上弛豫时间大于截止值各点的幅度和占T2 谱所有点幅度和的百分比作为可动流体饱和度，评价储层孔隙结构[14]。因为低渗透储层孔隙结构复杂，具有孔隙微小，比表面大，粘土类型、含量各不相同等特点，导致可动流体饱和度在不同储层可能存在较大差异，根据实际开发生产经验，以可动流体饱和度高低为标准，划分为五类对储层进行优劣评价[15]。核磁共振实验表明：H3～H6 层可动流体饱和度由80%左右降低到45%附近，储层可流动孔隙空间的在相对变小，孔隙性和连通性逐渐变差。核磁实验储层评价见表3 和图4。

表3 核磁实验储层评价

图4 核磁共振实验储层评价

3 储层流体识别

本文基于DST 测试、测井解释资料，通过定性的三孔隙度曲线重叠法和半定量的图版法，建立有效厚度下限标准，对储层流体的进行较准确识别，确定有利储层的区域。

3.1 储层物性特征

根据研究区各井的邻区以及邻井的测井、测试等资料绘制孔隙度- 含水饱和度和渗透率- 含水饱和度图，确定有效气层的物性下限：孔隙度下限为6%，渗透率下限值0.2 mD，含水饱和度上限为60%，测试结论的气层基本在物性范围内（图5）。

图5 花港组气层物性下限图版

3.2 储层电性特征

利用密度- 电阻率交会图确定有效气层的电性下限，发现气层与干层的密度测井值分布界限明显。有效气层密度上限为2.52 g/cm3～2.55 g/cm3，气层与干层的电阻率有很大的重叠，两者的界限无法区分，根据研究区测试层电阻率和孔隙度的交会关系，得到区域电阻率下限为RT=416*φ-1.7（图6）。

图6 花港组气层电性下限图版

3.3 含气性评价与验证

将有效物性下限标准与储层特征认识结合，应用到早期重点探井储层含气性评价，将划分储层类型与早期探井测试结论对比，验证准确性。A 井3 966.0 m～3 967.8 m，3 972 m～3 980.4 m，DST 测试具有产能，日产气为1 371 m3/d，物性、电性参数接近，平均孔隙度、渗透率值分别为10.70%、0.78 mD，深电阻率为31.36 Ωm，密度值为2.46 g/cm3，符合有效厚度标准，DST测试层物性参数较差，属于低孔- 特低渗储层。储层位于花港组下段在压实作用影响下，孔隙结构孔隙性和连通性差，综合认识为差气层（图7）。

图7 A井储层段（3 966.0 m～3 967.8 m，3 972 m～3 980.4 m）

4 结论

（1） 花港组储层岩性以细砂岩为主，砂砾岩、含砾砂岩等较粗岩性在局部发育；孔渗关系复杂，非均质性强，其中粗粒度中砂岩、砂砾岩储层物性普遍大于普通砂岩，可作为优势储层开发。

（2） 研究区孔隙发育特征随深度变化，从花港组上段到下段发育情况从一般到差，孔隙类型从原生粒间孔、溶蚀孔为主，逐渐变为以溶蚀孔为主，喉道宽度和孔隙直径减小，孔隙性和连通性变差。根据铸体薄片、压汞曲线、核磁共振实验等岩心分析结果，花港组上段H3储层是孔渗性最好的一类孔隙结构，可能为优势储层区域。

（3） 利用物性、电性测井指示曲线相关参数及DST 测试资料，建立了西湖凹陷中北部区域早期探井储层流体识别图版，确定了研究区有效储层孔隙度下限为6%，渗透率下限值0.2 mD，含水饱和度上限为60%，电阻率下限为RT=416*φ-1.7。