陜北吳起地區延長組儲層非均質性特征

摘要：儲層非均質性是造成儲層砂體內部滲透率垂向及平面變化的主要因素。通過對砂巖儲層中碎屑顆粒、填隙物含量等演示學特征及成巖作用的分析，利用非均質性計算指標分析吳起地區延長組儲層非均質性特征。研究表明吳起地區延長組以發育長石砂巖為主，具有分成熟度高、分選好的特征，成巖作用主要表現為壓實和壓溶、膠結作用、交代作用和溶蝕作用，從層內非均質性、層間非均質性和平面非均質性等非均質性指標分析認為，單砂體粒度特征以正韻律、正韻律疊加和復合韻律較為發育，層理構造的垂向變化引起滲透率的垂向變化，泥質夾層、鈣質夾層對油藏進行了分割，儲層砂體滲透率值非均質性強的特征明顯。儲層非均質性差異導致吳起地區延長組砂體在平面上使得滲透率值呈北東-南西向展布，是由于不同沉積環境水動力條件變化的結果。關鍵詞：儲層非均質性；成巖作用；旋回；鄂爾多斯盆地

中圖分類號：TE 122.2文獻標志碼： A

Heterogeneity of the reservoir in the

Yanchang Formation，Wuqi area

BAI Jiang，LIU Xiaofang

（Wuqi Oil Field，Yanchang oil Field Corporation Limited，Wuqi 717600，China）

Abstract：The heterogeneity of reservoir is the main factors of the vertical and horizontal reservoir sandbody permeability change in reservoir sandbody.Based on the analysis of the detrital grain，interstitial material and diagenesis in the sandstone reservoirs，the heterogeneity of the Yanchang Formation in the Wuqi area is analyzed using the heterogeneity calculation index.Study shows that the reservoir of Yanchang Formation is arkose sandstone in Wuqi area，which is characterized by high maturation and good sorting.The diagenesis mainly includes compaction，pressure solution，cementation，metasomatism and dissolution.The analysis of heterogeneity interlayer heterogeneity and horizontal heterogeneity shows that the characteristics of single sandbody are positive rhythm，positive rhythm superposition and composite rhythm.The vertical variation of bedding structure caused the change of permeability.The oil reservoirs were divided by the muddy interlayer and the calcareous interlayer.The heterogeneity of the permeability of the sand body is obvious.Therefore，the difference of reservoir heterogeneity causes the sandbody of Yanchang Formation in Wuqi area to make the permeability value in the northeastsouthwest，which is due to the variation of hydrodynamic conditions in different sedimentary environments.

Key words：reservoir heterogeneity；diagenesis；cycle；Ordos Basin

0引言

儲層非均質性是儲層砂體形成時受沉積環境、成巖作用等影響造成儲層內部特征的變化，使得儲層砂體在垂向、平面上及砂體內部存在不均勻的變化[1-3]。砂體是油氣勘探與資源開發的目的層，儲層非均質性特征描述是油藏研究的重點所在，儲層非均質性的研究又是儲層研究的核心內容，因此儲層的非均質特征與油藏儲量、產量及產能密切相關。定量描述非均質特征，提高油氣勘探與開發效益，對開發井的具體坐標做出合理選擇，為提高采收率的制定方案。許多專家學者研究儲層非均質性，描述儲層在層內、層間及平面上的的變化規律和特點，并將各種非均質性指標進行量化，使非均質性特征更具有科學性[4-8]。筆者結合國內外含油層位砂體儲層非均質性的分類方案，從儲層沉積學的角度出發，以鄂爾多斯盆地吳起地區延長組儲層為例，對儲層非均質性進行研究，以明確儲層成巖作用、沉積環境等因素與儲層非均質性的關系。

1儲層巖石學特征根據鄂爾多斯盆地吳起地區延長組巖心特征和薄片鑒定結果，研究區延長組主要發育淺灰色、灰白色細粒長石砂巖、巖屑長石砂巖和少量長石巖屑砂巖（圖1），約占延長組儲層的90%以上。粉細砂巖及粉砂巖含量小于10%，儲集性能較差，不具有儲層的孔滲物性特征。吳起地區三疊系延長組砂巖儲層中碎屑顆粒質量分數占85%～95%，長石顆粒最為發育，次為石英顆粒、巖屑和云母等，具有成分成熟度低的巖石學特點，其中長石質量分數50%～63%，平均60%；石英質量分數17%～27%，平均2133%；巖屑質量分數5%～6%，平均56%；云母含量2%～6%，平均36%（圖2）。

in Yanchang Formation，Wuqi area

吳起地區的填隙物含量一般為1%～3%，平均16%，以碳酸鹽膠結物方解石、綠泥石為主，次為泥質膠結物，以及石英加大和長石加大充填，分別占填隙物總量的30%，30%和20%以及10%，10%（圖3），對儲層儲集性能及孔滲物性影響較明顯。填隙物成分鈣質、泥質膠結物較為，雜基含量少，可見具有成分成熟度較高的特征；碎屑顆粒接觸方式以點接觸、線接觸或點-線接觸樣式，具有分選較好的特征；膠結類型以孔隙-薄膜式和再生-孔隙式為主。

2儲層物性非均質性特征儲層非均質性是儲層砂體形成時的沉積環境、水動力條件變化等反映，研究儲層非均質性特征有利于復原古沉積演化特征和儲層微觀發育特征，有利于分析油藏發育特征[6]。根據吳起地區延長組儲層砂體滲透率特征和生產實踐，從層內非均質性、層間非均質性和平面非均質性等3個方面分析儲層非均質性特征。

2.1層內非均質性層內非均質性反映一個沉積旋回期內由于水動力條件變化而使得的單砂體內部在垂向上滲透率的變化，表現為砂體內滲透率大小變化程度和鈣質、泥質夾層分布特征，夾層在單砂體內以不連續的薄層形式存在，使得單砂層的垂直滲透率變化較大，是砂層垂向非均質性較強的反映，在生產中引起層內矛盾，從而引起開發上的不確定性[9-11]。

2.1.1垂向上粒度分布的旋回性單砂體碎屑顆粒的粒度在垂向上具有大小變化的韻律性，這是水動力條件的強弱和不同沉積相微環境的結果。對吳起地區延長組的巖心巖性觀察及測井曲線特征研究，認為吳起地區延長組為淺水型三角洲前緣沉積，主要發育水下分流河道和分流間灣2種沉積微相，三角洲前緣水下分流河道單砂體粒度特征以正韻律、正韻律疊加和復合韻律特征最為明顯，呈向上變細的正粒序，且高孔、高滲段往往發育在水動力條件較強的單砂體底部，垂向上向上孔滲具有漸小的規律，但砂體層內部多見幾個正韻律段的疊加，正韻律段之間為泥質或鈣質夾層；復合韻律單砂體內部垂向上高、低滲段交替出現，多見下部反韻律、上部正韻律，高孔高滲段發育在砂體的中部，砂體底部多為物性較差的鈣質砂巖，中部為物性較好的細砂巖，頂部粒度變細泥質含量增加，從沉積相分析，這種組合下部為不完整的河口壩沉積，上部為完整的水下分流河道沉積。受沉積環境及水動力條件的變化，儲層垂向上粒度分布的旋回性導致滲透率在垂向上韻律性，從而影響油田水驅油開發時對儲層單砂體的波及厚度和對儲層砂體的波及面積。

2.1.2層理構造層理構造是單砂體在水動力條件變化時呈現出來的韻律性變化，反映砂體內顆粒粒度、組成成分及顆粒排列組合的差異，層理構造的垂向變化導致了滲透率的垂向變化。通過巖心觀察可見吳起地區延長組砂體多見槽狀交錯層理、板狀交錯層理和沙紋交錯層理等（圖3），這些層理的發育引起滲透率的各向異性，進而影響注水開發。

2.1.3層內夾層根據夾層成因及測井響應特征，吳起地區延長組砂體泥質夾層、鈣質夾層。泥質夾層測井曲線特征表現為相對低的微電極、微電極曲線回返與極微梯度曲線幅度差變小、相對高的自然伽馬、高聲波時差、井徑擴徑現象（圖4）。鈣質夾層比較致密，測井曲線特征具有一高二低特征，即高電阻率、低聲波時差、低自然伽馬，自然電位曲線具不明顯回返。鈣質夾層平面上及垂向上分布隨機性強，橫向連續性差，厚度變化大，砂體頂底與泥巖交界處或砂內部均可見，厚度不大，02～2 m（圖5）。

夾層的存在將油層分割為為幾個油層段，對油藏進行了分割、對油水運動進行了阻擋，從而對驅油劑驅替油藏帶來了不確定因素，影響驅油效果。

2.2層間非均質性層間非均質性反映一套砂泥巖間的含油砂體之間的差異，在垂向上由于沉積環境的不同使得水動力條件變化而砂泥巖互層出現[11]。層間非均值性受沉積相的控制，吳起地區延長組沉積相帶窄、相變快、多發育單砂體多期次疊加。通過吳起地區延長組儲層砂體滲透率變異系數（Vk）、滲透率突進系數（Tk）、滲透率級差（Jk）、滲透率均質系數（Kp）等值可以反映層間非均質性特征。

2.2.1滲透率變異系數（Vk）變異系數是指砂體的的若干滲透率值相對于滲透率平均值的分散程度[12]。計算公式如下

Vk=

i=1（Ki-）2/n

.

式中Vk為滲透率變異系數；Ki為層內某砂體樣品的滲透率值，i=1，2，3，…，n；

為層內所有砂體樣品滲透率平均值；n為樣品個數。

根據研究區儲層發育特征，一般認為當Vk≤05時為均勻型，表示非均質較弱；當05≤Vk≤07時，為較均勻型，表示非均質性發育程度中等；當Vk>07時為不均勻型，表示非均質性法語程度較強。

222滲透率突進系數（Tk）滲透率突進系數是指砂體中最大滲透率值與平均滲透率值的比值。

Tk=Kmax.

式中Tk為滲透率突進系數；Kmax為層內最大滲透率，以砂體內滲透率最高的均質層滲透率為計算標準。當Tk<2時為均勻型，當Tk介于2～3時為較均勻型，當Tk>3時為不均勻型。

223滲透率級差（Jk）滲透率級差是砂層內最大滲透率與最小滲透率的比值。

Jk=KmaxKmin

.

式中Jk為滲透率級差；Kmin最小滲透率值，以滲透率最低均質段的滲透率為計算標準。滲透率級差越大，表征滲透率的非均質性越強，滲透率級差越小，非均質性越弱。從吳起地區延長組滲透率非均質性幾個參數的計算結果可以看出，長4+51油層變異系數為072，極差1 328，突進系數49；長4+52油層的變異系數為086，極差1 443，突進系數501，長81油層的變異系數07，極差1 331，突進系數7.吳起地區長4+5，長8油層組的儲層物性為強非均質性。

23平面非均質性吳起地區延長組砂體由于沉積環境不同而使得儲層滲透率不同，但呈現出一定的規律性，總體上是北東-南西向展布[13-16]。延長組長8滲透率平面分布同樣具有北東-南西條帶狀及塊狀展布的特征，長8孔隙度高值區主要分布在吳50，21-62，21-63井區、21-166，21-15，21-107，21-51井區、21-50，21-28，21-30井區、21-2井區、資5井區，孔隙度最高值出現在21-58井，為1126%；長81滲透率高值區主要分布在沿吳21-62，21-65，吳50井區、吳56井區、21-114井區、21-107，21-108井區、21-51井區、21-50井區、21-27井區，最高值出現在21-58井，滲透率最高值為1331×10-3 μm2.從長81孔隙度和滲透率的平面分布可以看出，長81孔隙度和滲透率的分布呈現一定的規律性，表明儲層物性特征受沉積相帶的影響（圖6）。

3結論1）吳起地區延長組以發育長石砂巖為主，填隙物以碳酸鹽膠結物方解石、綠泥石為主，次為泥質膠結物，以及石英加大和長石加大，填隙物成分鈣質、泥質膠結物較多，雜基含量少，具有分成熟度高、分選好的特征；2）成巖作用主要表現為壓實和壓溶、膠結作用、交代作用和溶蝕作用，其中壓實作用和膠結作用使得儲層物性更加致密，而方解石溶蝕和長石溶蝕發育區是儲層的甜點；3）單砂體粒度特征以正韻律、正韻律疊加和復合韻律較為發育，層理構造的垂向變化引起滲透率的垂向變化，泥質夾層、鈣質夾層對油藏進行了分割，儲層砂體滲透率值非均質性強的特征明顯；4）儲層砂體由于沉積環境不同而使得儲層滲透率不同，但有一定的規律性，儲層非均質性差異導致吳起地區延長組儲層滲透率呈北東-南西向條帶狀及塊狀展布，是由于不同沉積環境水動力條件變化的結果。參考文獻References

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