鄂尔多斯盆地靖边JT430井区延9储集砂岩非均质性特征研究

摘 要：【目的】探究储集砂岩非均质性特征，为有效开发鄂尔多斯盆地靖边地区JT430井区延9段储集砂岩油提供参考。【方法】采用气测物性数据、岩心薄片分析和测井数据等，分析JT430井区延9段储集砂岩的宏观及微观等非均质性特征，探讨储集砂岩非均质性特征的控藏作用。【结果】研究结果表明：靖边地区JT430井区延9段储集砂岩多发育中-细粒石英砂岩和长石砂岩，多见（加大式）孔隙胶结、点-线（线）接触发育，具有弱层间非均质性、弱平面非均质性以及强层内非均质性特征。【结论】沉积作用和成岩作用是导致JT430井区延9储集砂岩非均质性的主控因素，延9砂岩油主要分布在构造高点的高物性砂层中。

关键词：靖边地区；延9砂岩；非均质性；储层特征；砂岩油

中图分类号：P618.13" " "文献标志码：A" " "文章编号：1003-5168（2024）09-0101-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.09.021

Study on the Heterogeneity of Yan 9 Storage Sandstone in JT430

Wellblock of Jingbian， Ordos

LIANG Fengming1 WANG Yanjing1 LUO Tengwen1 GAO Luyao1 WU Yufeng2

（1.Jingbian Oil Production Plant of Yanchang Oilfield Co.， Ltd.， Yulin 718500，China;

2.School of Earth Science and Resources， Chang 'an University， Xi' an 710054，China）

Abstract： [Purposes] In order to effectively develop the sandstone oil reservoir in Yan9 of JT430 wellblock， it is very important to explore the heterogeneity characteristics of the reservoir sandstone. [Methods] This paper uses gas test data， core sheet analysis and logging data to analyze the macro and micro heterogeneity characteristics of storage sandstone in Yan9 of JT430 wellblock， and discusses the control function of heterogeneity characteristics of storage sandstone. [Findings] The results show that the reservoir sandstone in Yan9 of JT430 wellblock in Jingbian area is clastic quartz sandstone and clastic feldspar sandstone， （increased） pore cementation and line， point-line contact development， with weak interlayer and planar heterogeneity， strong intra-layer heterogeneity. [Conclusions] Sedimentation and diagenesis are the main control factors leading to the heterogeneity of Yan 9 reservoir sandstone in JT430 wellblock. The sandstone oil of Yan9 is mainly distributed in the high physical sand layer at the structural high point.

Keywords： Jingbian area; Yan9 sandstone; heterogeneity; reservoir characteristics; sandstone oil

0 引言

砂岩油气、页岩油气及煤层气等化石能源是当前社会能源消费的主体［1-3］，常规砂岩油气仍具有极大的勘探价值。鄂尔多斯盆地延长油田下侏罗统延8段-富县组砂岩油藏，截至2022年已探明储量约2×108" t（年产油约2×106" t）［4-6］，是延长油田探区常规砂岩油增储上产的主力。

鄂尔多斯盆地李庄子油田［7］和马家滩油田［8］相继在20世纪60至70年代发现延安组常规砂岩油工业油流，引领了侏罗系油藏的勘探热潮［9-11］。前人经过60多年的勘探开发，利用测井学、沉积学、岩相学和油气成藏学等理论结合岩石矿物分析、三维地震分析及显微镜镜下分析等实验和技术手段［12-14］，发现延安组主要为含油层为延8-延10段，砂岩油藏主要受控于低幅构造、岩性分布和古地貌特征。但缺乏对延安组储集砂岩非均质习性特征的研究，制约了靖边油田JT430井区对延9砂岩油的挖潜。

本研究基于碎屑岩成藏理论，对JT430井区延9段储集砂体开展层间、层内和平面非均质性等宏观特征，以及岩石学、物性等微观非均质性特征进行研究，探究碎屑岩储油岩体的非均质性特征及其控油作用，为靖边油田JT430井区挖掘延9剩余砂岩油潜力和实现常规砂岩原油稳产提供依据。

1 地质背景

JT430井区地处延长油田靖边采油厂，位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡天赐湾西南部［15-16］，北邻杨米涧长6产油区，东南接安塞油田延9产油区，面积约为28.15 km2。

截至2022年，JT430井区延9油层共有40口产油或注水井（其中，产油井32口，注水井8口）。JT430井延9段试油日初产液6.22 m3，日初产油1.28 t。40口井延9段总日产液52.52 m3，总日产油17.52 t，含水60.77%，总日注水量62.67 m3，累计产油5.81×104 t，累计产液23.01×104 m3，累计注水量21.32×104 m3。

2 储集砂岩非均质性特征

2.1 储集砂岩微观非均质性特征

2.1.1 储层岩石学特征。JT430井区延9段储集砂岩发育中-细粒高长石（岩屑）含量的石英砂岩和高岩屑含量的长石砂岩。碎屑石英占比为35.0%～68.0%，平均为49.8%；长石碎屑占比为12.0%～38.0%，平均为21.3%；岩屑含量占比为9.0%～26.0%，平均为12.3%；多见次棱角-次圆状、（点）线接触及（加大式）孔隙胶结。岩屑主要是变质岩岩屑，变质岩岩屑含量为1.5%～11%，平均为4.5%，其次为火成岩岩屑，火成岩岩屑含量为1%～7%，平均为3.8%，沉积岩屑极低，在0～4%之间，平均为1.2%，主要为少量的钙化和泥化的碎屑。砂岩结构成熟度中等-较好，填隙物总量平均值为12.0%，填隙物成分有水云母、高岭石、硅质、绿泥石、铁白云石，其中，水云母、高岭石、绿泥石、硅质等成分含量相对较高；胶结类型以孔隙式、加大孔隙式为主。随着砂岩粒度的变细，碎屑组分含量降低，云母、泥质含量增加。

2.1.2 物性特征。JT430井区延9段储集砂岩孔隙度范围为3.8%～22.6%，平均孔隙度16.6%，主要分布区间为14.0%～20.0%；渗透率范围为1.35～132.4 mD（含裂缝样品），剔除裂缝样品，平均渗透率16.42 mD，具有中孔、粗-中细喉型孔隙结构［17-18］。从靖探430区域延9油藏相渗曲线特征可以看出，对于延9油藏虽然渗透率较高，但两相共渗区较窄，油相相对渗透率下降快，水相相对渗透率初期抬升较慢，共渗点饱和度大于50%，显示弱亲水特征。

2.1.3 储层岩石敏感性及润湿性特征。JT430井区延9段储集砂岩具有中等偏强盐敏（临界矿化度为7 000～7 500 mg/L）、弱水敏（水敏指数Iw为0.16～0.24）、弱速敏（速敏指数IV为0.07～0.08）、无或弱酸敏（酸敏指数为0.02～0.11）、无或中等偏弱碱敏（碱敏指数为0.01～0.39）和强亲水性（吸水排油量为1.16 mL，吸油排水量为0）。

2.2 宏观非均质性特征

2.2.1 层间非均质性。储集砂岩的层间非均质性通常以分层系数Sa和砂岩密度Sd表征。其中Sa=Sn/Wn，Wn为统计砂层的井数，Sn为统计砂层总层数。Sd=Sh/Fh，Sh为某一地层中砂岩厚度，Fh为该地层厚度。

JT430井区延9段储集砂体主要发育在延913和延921两个小层。JT430井区40口井内延913和延921小层分别发育75和57个单砂体，分层系数分别为1.69和1.48（见表1）；延913砂岩的密度为0～0.87，平均砂岩密度接近0.3（见表2），为局部连通砂体，表明延9段储集砂岩层间非均质性较弱。

2.2.2 层内非均质性。储集砂岩的层内非均质性特征通常以渗透率变异系数（Kv）、渗透率突进系数（Tk）及渗透率极差（Jk）来表征。Kv、Tk、Jk计算公式为式（1）至式（3）。

[KV=i=1n（Ki-K）2nK平均] （1）

Tk=Kmax/K平均 （2）

Jk=Kmax/Kmin （3）

式中：Ki为第i层的渗透率（计算单位为10-3μm2）；K平均为各层的渗透率平均值（计算单位为10-3μm2）；i=1，2，3，......，n；n为储集砂岩的层数。突进系数（Tk）指一定井段内储层渗透率最大值（Kmax）与渗透率平均值（K平均）之比。级差（Jk）指一定井段内储层渗透率最大值（Kmax）与渗透率最小值（Kmin）之比。Kv表明了储集砂岩渗透率相对集中和变化的程度，储集砂岩非均质性越强，则Kv值越接近1。Tk值越大，表明储集砂岩非均质性越强，易形成单层突进，注水时需要考虑水淹影响；Tk值越小，说明储层越均质。Jk值越大，说明储集砂岩非均质性越强；反之，储集砂岩非均质性弱。

JT403井区延9段油藏渗透率变异系数0.67～1.24，突进系数2.35～8.06，级差8.04～98.07（见表3），通常认为变异系数lt;0.5为均匀，变异系数为0.5～0.7为较均匀，变异系数gt;0.7为不均匀[19-20]，故研究区延9储集砂岩层为不均质层。

2.2.3 平面非均质性特征。延913小层为研究区主力层之一，主要发育分流河道、天然堤和分流间湾微相。主河道宽度0.30～1.77 km。电测曲线多呈箱型、钟型组合和指状。主河道砂地比gt;30%，天然堤砂地比10%～30%，延913期平均砂地比值为0.39。砂体的发育与沉积相的展布一致，平面上的砂体是北西—南东向带状展布，砂体厚度大于6 m。主砂体带砂厚6～16 m，砂厚平均值6.9 m。河道单砂体呈下凸上平的透镜状，但往往是多个单砂体切割叠置，形成不规则板状体，兼夹有不连续的泥岩条带或透镜。平面上，河道砂体呈平行于物源方向，即东北向西南方向展布，多个河道相互拼接往往形成大片连通的大型复合砂体。

延913小层孔隙度平面上沿SE向呈带状分布，孔隙度高值区（孔隙度gt;16.0%）主要分布在S86、Y98、J55169等井区，外围为低值区；渗透率平面分布与孔隙度的分布具有一致性，延913渗透率沿NW至SE向展布，高值区（渗透率gt;15 mD）在JT403井区西北侧主要分布在Y98、Y99等井区一线，东部集中在J55169、S112井区，外围为低值区。孔隙度和渗透率分布与沉积相的展布基本一致，渗透率变化比较大，即河道交汇部位为高渗区，但局部河道侧翼部位也有一些高渗区出现，说明渗透率的分布受沉积作用和成岩作用双重作用的影响。

3 非均质性的控藏作用

延913含油饱和度相对较高，高含油饱和度高的部位平面展布特征与砂体展布特征相似，延9砂岩油富集受构造和岩性控制作用明显。其余小层含油饱和度较低且平面上多呈小规模片状或点状分布。

4 结论

①靖边地区JT430井区延9段储集砂岩多发育中-细粒/次棱-次圆状长石岩屑质石英砂岩和岩屑质长石砂岩，具有弱层间非均质性、弱平面非均质性以及强层内非均质性特征。

②沉积作用和成岩作用是导致JT430井区延9储集砂岩非均质性的主控因素，延9砂岩油主要分布在构造高点的高物性砂层中。

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