低滲透油田儲層孔隙結構特征研究

龔曉琳

摘要：巖石的孔隙結構是指孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及相互連通關系，因此對油藏巖石的孔隙和喉道特征的分別研究，更能精確的分析儲層的孔隙結構。流體在儲層孔隙中的流動，會受到一定的阻力，因而，孔隙和喉道的大小和分布以及它們的組合的各種形狀是影響儲層的儲集性和滲流性的控制因素。因此，研究儲層孔隙結構，認識并深入了解低滲透儲層的內部結構，對油氣田勘探和開發有著重要的意義。

關鍵詞：孔隙結構;低滲透儲層;常規壓汞;恒速壓汞;核磁共振

所謂低滲透油藏，不僅指其滲透率低，而且指其是有獨特的微觀孔隙結構，主要的原因是其孔喉結構較常規儲層要密集。目前，大部分油田開發開采已進入中后期，多以低滲透和特低滲透儲層為主，開發難度大，開采方式有別于常規儲層。微觀孔隙結構特征直接制約著宏觀地質現象，宏觀地質現象的形成由微觀孔隙結構組成決定。所以從微觀孔隙結構特征入手進行研究，來認識儲層宏觀地質特征并指導開發是一種非常重要的手段。因此，我們通過研究儲層的微觀孔隙結構特征及分類研究來，加快研究區儲層開采及提高采收率最重要的研究方向。

研究儲層的孔隙結構，是認識低滲透油藏滲流規律的基礎，也是解決特低滲透油藏開發難題的關鍵。X油田為一低滲透油藏，結合常規壓汞、恒速壓汞和核磁共振三種技術方法，可以系統的研究儲層微觀孔隙結構特征，結果表明，X油田儲層的孔喉分選較好，孔隙結構較細，流體流動性差。研究區是低滲透、多裂縫、向斜油藏高效開發的一個典范。以X油田的低滲透巖心為研究對象，將常規壓汞、恒速壓汞和核磁共振等多種測試方法相結合，從微觀上系統分析該油田低滲- 特低滲透儲層的孔隙結構特征，對油藏后期勘探開發具有重要的指導意義。

1.??? 儲層物性特征

儲層物性是對孔隙結構的直接反映，特低滲、超低滲儲層面孔率逐漸變小，喉道逐漸變細，孔喉配位數逐漸變少。通過對X油田的巖心進行常規孔滲參數的測試，其孔隙度主要分布在8%～18%之間，滲透率主要分布在0.05～20×10-3μm2之間，只有少數的孔隙度和滲透率分別超過20%和20×10-3μm2，由此可知本油藏屬于典型的低滲- 特低滲油藏。

2.??? 常規壓汞的孔隙結構特征研究

利用常規壓汞法測定毛管壓力進而研究孔隙結構特征是最常用的也是相對簡單的一種方法，繪制的毛管壓力曲線，不僅是巖石孔隙半徑分布和體積分布的函數，也是該巖樣孔喉連接好壞的函數，更是孔隙度、滲透率和飽和度的函數。通過對X油田的低滲透巖心進行常規壓汞實驗，以實驗結果為基礎，分析了不同滲透率巖心的孔喉分布和滲透率貢獻率分布特征，探討了平均孔喉半徑、孔隙度、滲透率、分選系數、排驅壓力等孔隙結構參數及其相互關系。該地區孔喉半徑分布以單峰為主，且進汞曲線多數出現一個平緩段，說明其孔隙分布相對比較集中。X8井和X9井的樣品毛管壓力曲線平坦段雖然在最上部但是相對較長，說明該地區的喉道細，但分選性較好，喉道分布集中;X5井和X6井樣品的毛管壓力曲線位置低，平坦段變短，表明儲層巖石喉道的分布相對較集中、分選一般、儲集特性相對一般;X1井和X2井毛管壓力曲線段位置低、平坦段短，表明該區儲層巖石喉道是最粗的，儲層滲流性好、物性好，但是喉道分選相對較差、喉道分布比較分散。結果表明：①隨滲透率的增小，曲線逐漸向左下方排列;曲線近于水平的平緩段越長，孔喉分選越好，喉道半徑越大（大喉道多），排驅壓力低，巖石孔隙結構越好，當孔喉半徑大于0.6μm，大情字井油田的儲層儲集性能好。②滲透率低，巖心樣品的毛管壓力曲線會遠離下方的橫坐標軸;水平段變短，喉道變細，排驅壓力高，孔隙結構較差，當孔喉半徑小于0.2μm，可視為無效儲層。

3.??? 基于恒速壓汞的孔隙結構特征研究

相較于常規壓汞，恒速壓汞能準確直接測量孔隙和喉道的大小及分布，對于定量評價低滲透儲層孔喉分布具有明顯優勢。因此，通過對大情字油田的低滲砂巖樣品進行恒速壓汞實驗，定量評價儲層孔隙和喉道分布的差異性。從實驗結果分析可以看出：A樣品滲透率小于l×10-3μm2，喉道分布集中于0.2～0.4μm，且曲線峰值很高（個數最高），孔隙分布在50～140μm之間，孔喉比分布范圍較寬;B樣品滲透率為5×10-3μm2，喉道分布范圍變寬，主要集中于0.6～2.8μm，曲線峰值降低較快（B樣品個數最高還低于A樣品的一半），孔隙分布在70～150μm之間，峰值增加，相對于A樣品孔隙增多，喉道減少;C樣品滲透率為8.6×10-3μm2，喉道分布集中于0.8～3μm，大喉道增多，孔隙分布在80～170μm之間，大孔隙增多。因此，隨滲透率的增大，喉道分布較為分散，峰值降低，半徑增大，大喉道增多;孔隙半徑峰值變大，半徑增加，大孔隙所占比例增大;孔喉比分布范圍變窄，比值減小，峰值增加。

4.??? 基于核磁共振的孔隙結構研究

核磁共振是在飽和水狀態下測得的，反映的是所有孔隙空間的信息，能夠更精確的反映儲層的儲集性能，但不能反映孔喉的連通情況，因此反映巖心的滲流特征不明顯。通過核磁共振實驗結果，可以評價孔隙的微觀結構，進而研究儲層特征及孔隙結構。大小不同的孔隙存在的流體所體現出來的T2弛豫時間是不同的，顯然T2分布反應了巖石孔隙結構特征。由于孔隙結構的復雜，T2譜的分布范圍非常大，最小可小于1ms，最大可達上萬ms，T2的值越大，代表對應的孔隙越大，反之亦然。分析T2譜需要確定一個重要參數是T2截止值，它是可動流體與束縛流體的分界線，因為受巖性影響，該值變化范圍通常較大。作者采用的T2截止值的確定方法，是對離心前后的T2譜分別作累積線，從離心后的T2譜累積線最大值處作X軸平行線，與離心前的T2譜累積線相交，由交點引垂線到X軸，其對應的值為T2截止值。

經過多年的開采，研究區儲層具有一定的非均質性，T2截止值大約在20ms到90ms之間變化，平均為49ms左右，14塊在30ms附近，14塊在60ms附近，6塊在85ms附近，因此大情字井油田的孔隙較小。通過對X油田巖心樣品進行核磁共振特性測試和分析，并進行了弛豫譜分析。巖心的弛豫譜大致呈雙峰分布，右峰主要反映可動水，左峰主要反映束縛水。該油田巖心的T2譜的形態可以看出，T2截止值右邊的峰值較低，因此小孔隙較多，儲集性能相對較差;由T2累計曲線形態可以看出，曲線中間的平緩段較長且趨于水平，該區孔喉的分選較好，且T2分布范圍較窄，峰幅度較高，分選好。整體而言，X油田由于滲透率低、孔喉半徑小，束縛水峰值大，可動流體峰值小，反映了流體流動性差。

5.??? 結論

低滲透油藏占目前可開采油層面積之大、數量之多，并伴隨著開采難度之大，使得該類油藏的分類及評價陷入難處。評價以選擇的參數能否真正描述低滲透油藏的本質為要求，進而掌握并控制低滲透油藏易于開采的關鍵因素。所以綜合性的精細儲層特征研究、儲層評價和優化分類對低滲儲層開采至關重要。

（1）???? 常規壓汞不能區分孔隙和喉道，但可以獲得較小連通喉道的分布;恒速壓汞可以精確獲得孔隙、喉道及孔喉比等信息;核磁共振反映的是所有孔隙空間的信息，獲得的孔隙的儲容能力，但不能反映孔喉的連通情況。

（2）???? 從常規壓汞、恒速壓汞和核磁共振分析認為研究區儲層的孔喉分選較好，孔隙結構較細，流體流動性差，且隨滲透率的減小，孔隙、喉道減少，最終成非儲層。

參考文獻：

[1]?? 范存輝;;低滲透儲層構造裂縫成因類型及影響因素研究[J];黑龍江科技信息;2009年 31期

[2]?? 劉峰;;基于恒速壓汞技術的基山砂體孔隙結構特征研究[J];中國科技信息;2008年 18期