樊其志,廖明光,陳藝嫻,韓少瑞
(西南石油大學 地球科學與技術學院,四川成都 610500)
鄂爾多斯盆地是一個比較典型的克拉通盆地,地處華北地臺的西部,具有多種地質特征,如構造復雜、旋回演化多變、沉積類型較多,經歷了多個地質沉積發展演化階段[1]。在我國眾多含油氣盆地之中,鄂爾多斯盆地排名第二,總面積約為3.7×105km2,油氣資源總量約為8.5×l09t。近年來,在該盆地已經發現大批億噸級整裝油田,石油的產量也在急劇增加,鄂爾多斯盆地將會成為我國今后油氣能源主要接替基地之一[2]。近年來,在鄂爾多斯盆地隴東地區長8儲層的油氣勘探中具有較大的發現,說明長8儲層具有一定的發展前景,成了油田企業的重要勘探開發部署目標。本文主要對隴東地區長8儲層的特征進行了分析與探究,以期為該地區的油氣勘探開發提供一定的思路與依據。
研究區位于鄂爾多斯盆地的西南地區,橫跨2市、7縣,總面積約為5.0×104km2。從區域構造位置而言,隴東地區位于伊陜斜坡的西南方向,主要受到4個構造單元的控制,構造上具有西部低、東部高的特點,呈單斜構造,地層的傾角比較小,一般小于1°。長8儲層主要是在西傾的單斜構造之上發育的鼻狀隆起,這些隆起的規模較小,幅度和形狀比較相似。因為鼻狀隆起的形成時期不一樣,使得研究區的微構造分布存在一定的差異,這些微構造容易形成局部油氣圈閉。其次,在研究區的大多數地區,長8段是由上、下兩套厚度非常大的中砂巖-細砂巖韻律層組成,層段中的層理構造十分發育,并且中間夾有薄層泥巖以及暗色泥巖[3]。長8段主要的沉積相有兩種:河流相和三角洲平原亞相。
隴東地區長8儲層的巖性主要是砂巖,根據長石的含量不同,可以分為3種:巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖和長石砂 巖[2]。研究區的砂巖特點較多,主要有4點:①成分成熟度比較低;②石英的含量比較低;③巖屑的含量比較高;④長石的含量比較高[3]。碎屑主要分為5種:石英、長石、巖屑、填隙物和雜基。其中,石英的類型主要為單晶石英;長石的類型主要有3種:斜長石、鉀長石和條紋長石;巖屑的類型主要有3種:火山巖巖屑、變質巖巖屑和沉積巖巖屑;填隙物的類型主要有兩種:雜集和膠潔物。這5種成分的平均含量依次為30.34%、35.46%、13.44%、18.9%、2.2%(圖1a)。另外,從長8儲層全巖X衍射礦物的結果可知,儲層礦物主要有5種:石英,斜長石,鉀長石,碳酸鹽,黏土礦物,這5種礦物的平均含量依次為:33.9%、40.6%、13.7%、2.8%、9.0%(圖1b)。

圖1 長8儲層的巖性特征
儲層巖石的結構主要分為中細砂巖和細砂巖,粒級大小基本為0.2~0.375mm。砂巖的分選比較好,磨圓的形狀主要為次棱角狀,具有顆粒支撐,點線接觸的特點。與此同時,研究區長8儲層的沉積微相有2種:三角洲前緣水下分流河道,三角洲前緣河口壩。這2種沉積微相具有4個特點:沉積物距離物源區比較近;沉積物搬運的距離比較短;沉積物堆積的速率比較快;沉積時的水動力比較強[3-4]。因為物源區以及沉積環境存在一定的差異,使得研究區不同地區的長8儲層具有不同的巖石特征。
根據隴東地區長8儲層巖心的分析結果可知,孔隙度為1.4%~16.6%,平均孔隙度為9.13%,滲透率為0.0083×10-3μ m2~10.7×10-3μm2,平均滲透率為0.81×10-3μm2。其中,研究區西南-東北地區一些區域的儲層物性條件最好,孔隙度和滲透率的平均值分別為10.91%、1.2×10-3μm2;研究區東南地區的HS-GC物性參數較差,孔隙度和滲透率的平均值分別為7.31%、0.13×10-3μm2。由于隴東地區不同區域的巖石具有不同的特征,導致不同地區的儲層物性存在一定的差異,并且儲層的物性與沉積微相關系密切(圖2)。

圖2 沉積微相和孔隙度、滲透率的關系
根據儲層的物性參數可知,隴東地區長8儲層為低孔低滲砂巖儲層,而且其孔隙度和滲透率之間呈正相關性,孔隙度越大,滲透率就越大,并且隨著深度的不斷增加而不斷減小,相關系數都超過了0.5(圖3)。其次,由于隴東地區的沉積物性質不同,導致不同區域的儲層物性存在一定的差異,使得研究區的巖石主要有4個特點:①粒徑比較大、②分選性比較好;③雜基的含量非常少;④物性的數值比較高[3-4]。

圖3 隴東地區長8段孔隙度與滲透率的關系(長82)
根據多種技術手段的分析結果可知,隴東地區長8段儲層的電性具有5個特點:①泥巖段的AC曲線通常都比儲層段的AC曲線數值大;②在泥巖比砂巖含量低的儲層段,GR曲線數值為低值,并且可以參考RILD、RILM等曲線,其數值呈低值而且曲線的起伏比較小;③R4.0曲線的數值呈低值,并且曲線比較平滑;④SP曲線與GR曲線數值都呈低值,并且波動比較同步;⑤相比于鄰近水層的電阻率,儲層中油層段的電阻率數值比較大(圖4)。

圖4 XF181井電性特征
對研究區數百口井的試油資料以及油水的日產量進行分析和研究可知,隴東地區長8儲層的產油井段的數量非常高,大約占總數量的一半,水層井段數量較少,大約占總數量的1/4,油水同層井段的數量不是很多,大約占總數量的1/5,干層井段的數量較少,大約占總數量的1/20,研究區中只有少數幾口井出現干層。根據很多學者的研究結果可知,長81儲層是隴東地區的主要含油層段,已經探明的含油區域主要沿砂體展布的方向分布,具有近南北向條帶狀連片分布的特點,并且已經探明的儲量以及控制儲量的區域范圍比較大;長82段儲層的含油性比較差,僅在部分區域存在一些探明、控制以及預測儲量[3.4]。
1)隴東地區長8儲層主要受三角洲沉積的控制,最終形成的砂巖儲層。儲層砂體的分布微相主要有2種:三角洲前緣水下分流河道,三角洲前緣河口砂壩。
2)隴東地區長8儲層的巖石類型主要有3種:巖屑長石砂巖,②長石巖屑砂巖,長石砂巖。巖石中含有大量的巖屑、長石,從巖石的成分、結構成熟度可知,研究區的巖石經歷了比較強的壓實過程和作用。
3)隴東地區長8儲層的儲集性能所受到的影響主要有2點:沉積作用,成巖作用。儲層的厚度比較大,砂體十分發育。4)隴東地區長8儲層是一種比較典型的低孔低滲儲集巖。