西泉103井區火山巖儲層特征研究

葉習文，商玉鋒，黃嘉林

西泉103井區火山巖儲層特征研究

葉習文，商玉鋒，黃嘉林

（長江大學 石油工程學院， 湖北 武漢 430100）

火山巖油藏具有相對復雜的滲流規律，明確其儲層條件下的滲流機理有利于制定合理、有效的開發方案。通過壓汞、核磁共振等多個實驗，綜合描述了西泉地區火山巖的儲層物性特征、孔吼結構特征。實驗表明：西泉103井區孔隙類型以溶孔為主，其次為氣孔，裂縫發育較少，孔隙分布以小孔隙為主，孔隙度高，滲透率低，孔喉特征表現為微-小吼道，束縛水飽和度普遍較高。研究結果對于該區域火山巖油氣藏勘探開發有一定指導意義。

火山巖油藏；儲層物性；孔喉結構；壓汞實驗；核磁共振

隨著能源供求關系的日益緊張和石油工程技術的不斷發展，各方面勘探研究技術和水平也不斷提高，火山巖油氣藏正日益成為全球油氣資源勘探開發的重要新領域[1-3]。西泉103井區石炭系基底為一個近南北走向的古隆起，其中西翼頂部石炭系地層被剝蝕，東翼地層東傾。該油氣藏自發現以來, 已有不少學者對該區火山巖裂縫發育與分布特征、儲層孔隙類型特征、古地貌與油氣藏關系、火山巖儲層錄井多因素解釋評價等方面進行研究[4-9]，但對該區域儲層特征研究較少。因此，開展關于該區域實際地層條件下的儲層物性研究尤為重要，在前人研究基礎上，本文通過薄片分析、壓汞、核磁共振等多個實驗，綜合描述了西泉地區火山巖的儲層物性特征、孔吼結構特征，以期為該區域油氣勘探開發奠定基礎。

1 儲層物性特征

分析測試不同類型代表巖心物性數據見表1，相應的薄片分析數據見圖1。

表1 西泉103井區基礎物性測試結果

據巖心基礎物性測試結果，本批次西泉103井火山巖儲層孔隙度為11.0%～20.6%，平均14.646%，滲透率0.000 7～0.540 9 mD，平均0.080 0 mD；油層孔隙度10.2%～16.3%，平均13.7%，滲透率 0.008 7～0.356 0 mD，平均0.029 0 mD。分巖性統計表明，凝灰巖的物性最好，火山角礫巖、安山巖次之，其中西泉103井火山巖體凝灰巖油層孔隙度平均17.96%，滲透率平均0.314 78 mD。火山巖束縛水飽和度主要分布在23%～88%之間，平均值63.2%，束縛水飽和度普遍較高，且與孔隙度沒有明顯相關性[10-11]。

圖1 火山巖儲層物性圖

2　儲層孔喉結構特征

通過恒速壓汞實驗表明，西泉103井火山巖體壓汞曲線均具有微-小喉道、分選差的特點。吼道半徑中值0.521～57.563 μm，平均9.979 μm；平均毛管半徑0.625～5.101 μm，平均2.246 μm。本批次巖心最終進汞飽和度均小于50%，故無法得到飽和度中值壓力和飽和度中值半徑。

根據平均孔隙體積將儲層分為3種類型[12]：

Ⅰ類儲層平均孔隙體積大于15%，樣品數4塊，占總樣品數的40%，孔隙度平均12.65%，滲透率平均0.196 mD，孔隙體積平均19.624%，毛管半徑平均0.37 μm。

Ⅱ類儲層平均孔隙體積11.245%～14.647%，樣品數4塊，占總樣品數的40%，孔隙度平均16.82%，滲透率平均3.116 mD，孔隙體積平均13.372%，毛管半徑平均1.264 μm。

Ⅲ類儲層平均孔隙體積6.681%～9.479%，樣品數2塊，占總樣品數的20%，孔隙度平均18.163%，滲透率平均0.243 mD，平均孔隙體積平均8.080%，毛管半徑平均0.236 μm。

表2 壓汞實驗結果表

3 可動流體測試實驗

根據核磁共振樣品測試結果，大部分孔隙T2弛豫時間0～10 ms，即巖石孔隙以小孔隙為主；可動流體孔隙度為0.679%～2.182%，平均1.755%；可動流體飽和度3.851%～19.653%，平均9.690%。這表明樣品孔隙以小孔為主，且可動流體飽和度低。

表3 核磁共振測試結果表

4 結 論

西泉103井區石炭系儲層巖性主要為安山巖、火山角礫巖、凝灰巖三類，其中，火山角礫巖是最有利儲集巖性。火山巖物性表現為以小孔隙為主，孔隙度高，滲透率小，孔喉特征表現為微-小吼道，束縛水飽和度普遍較高，總體來看，該區塊為中孔低滲高含水儲層。

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Reservoir Characteristics of Volcanic Rocks in Xiquan 103 Well Block

（School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Wuhan Hubei 430000, China）

Volcanic reservoir has a relatively complex seepage law. It is helpful to formulate a reasonable and effective development plan to clarify the seepage mechanism under reservoir conditions. Through mercury injection, nuclear magnetic resonance, start-up pressure, stress sensitivity, relative permeability and other experiments, the reservoir physical properties, pore structure characteristics, seepage mechanism and its influencing factors of volcanic rocks in Xiquan area were comprehensively described. The experimental results show that the main pore type of Xiquan 103 well block is dissolution pore, followed by porosity, with less fracture development. The pore distribution is mainly small pores, with high porosity and low permeability. The pore throat features show micro small throat, generally high irreducible water saturation and start-up pressure, strong stress sensitivity, high permeability damage rate, low reservoir recovery and small two-phase flow range. The research results have certain guiding significance for the development of volcanic reservoirs in this region.

Volcanic reservoir; Reservoir physical property; Pore throat structure；Mercury injection experiment; Nuclear magnetic resonance

2021-03-25

葉習文（1995-），男，湖北省黃岡市人，碩士在讀，研究方向：油氣田開發理論。

TE312

A

1004-0935（2021）10-1545-03