碳酸鹽巖與碎屑巖的儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集物性差異及其在開發(fā)中的影響

1、碳酸鹽巖與碎屑巖儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集物性差異及其在開發(fā)中的影響石工11-211021075 楊森世界油氣儲(chǔ)集層體,在依物質(zhì)組成劃分的三大巖類：陸源碎屑巖、碳酸鹽巖、 火成巖中均有發(fā)育，但以陸源碎屑巖和碳酸鹽巖中發(fā)育為主。我國新生代含油氣 盆地儲(chǔ)集層體是以陸源碎屑巖為主，而古生代含油氣盆地儲(chǔ)集層體則以碳酸鹽巖 為主中生代含油氣盆地北方以陸源碎屑巖為主，而南方則以碳酸鹽巖為主。所以 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層體在我國無論是時(shí)代上還是地域分布上都與陸源碎屑巖不同.碎 屑巖的儲(chǔ)集空間主要是與巖石組構(gòu)有關(guān),特別是原生孔隙與顆粒的大小、形態(tài)、 分選性、磨圓度、表面特征等有關(guān)，就是次生孔隙也與巖石組構(gòu)有間接關(guān)系。而 碳酸鹽巖儲(chǔ)

2、集層體的儲(chǔ)集空間形成較為復(fù)雜，顆?；?guī)r與巖石組構(gòu)有關(guān)，而其他儲(chǔ) 集空隙主要是與成巖作用有關(guān).一.儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集物性差異 以下列舉碎屑巖和碳酸鹽巖的主要區(qū)別:儲(chǔ)集.必特點(diǎn)薛屑用儲(chǔ)集原碳酸鹽儲(chǔ)集房催集盡巖右類型的,砂毗、礫巖、粉砂以等石境漢 白云巖、粒屑方、礁灰?guī)r等上要儲(chǔ)集層類型禮隙型儲(chǔ)集層、溶孔型儲(chǔ)集層和 裂縫型儲(chǔ)集原孔隙型儲(chǔ)集層、溶孔型儲(chǔ)集層、裂縫型儲(chǔ)集 層和復(fù)合型儲(chǔ)集房原生孔隙成因及美型沉積期形成的孔隙，主要包括粒 問孔隙、基質(zhì)內(nèi)部由雜基丈撐的 孔隙和巖屑1粒內(nèi)孔隙.脖朽結(jié)構(gòu)組分粒內(nèi)或粒間空隙，上耍有粒問 孔隙、粒內(nèi)孔隙、生物骨架孔隙、生物休腔 孔隙、遮蔽N隙、鳥眼孑L隙和生物潛穴常次生孔洞成

3、因及葵 型山成村作用過程形成的孔隙和溶 洞受巖右-后生作用控制而形成，有昂問孔隙、 溶孔（粒內(nèi)溶孔和溶摸孔、粒問溶孔、晶問 溶孔及其他溶孔和落洞）常裂縫的形成及類型后期笄種應(yīng)力作用使巖石破壞而 產(chǎn)生裂縫、解理縫、層理縫和層間縫等-構(gòu)造應(yīng)力作用形成的構(gòu)造裂縫和非構(gòu)造作 用形成的成巖裂縫、風(fēng)化裂縫的壓.箱裂縫主要孔隙類型及孔 隙度原心粒間孔隙和次生溶蝕孔隙， 一般缶530%之冗粒問孔隙、生物骨架孔隙和溶蝕孔隙，孔隙 度一般小5%儲(chǔ)集層成因類型河旎砂:巖體、切角洲砂巖體、海 岸砂體、濁松砂巖體、湖泊砂 巖體臺(tái)地前緣斜坡相、生物碓相、淺灘相和潮坪 制等影響儒集層物性的 主要因索村有礦物成分、顆粒的排列

4、方式 和大小、顆粒的分選和磨圓程度、 基質(zhì)含量、成巖后生作用（壓實(shí) 和溶解和膠結(jié)作用）粒屑大小、分選程度、膠結(jié)物含量、造礁生 物的繁殖情況和成村后斐作用（溶蝕作用、 重結(jié)晶作用和白后化作用）二儲(chǔ)集物性差異對(duì)開發(fā)的影響（1）.碳酸鹽儲(chǔ)集層1）鄂爾多斯盆地馬家溝組海相碳酸鹽巖儲(chǔ)集層主要由8類巖石構(gòu)成： 表生期巖溶成因的巖溶角礫泥晶一粉晶白云巖、（2）早期淡水溶蝕成因的膏鹽溶 蝕角礫泥晶一粉晶白云巖、含膏鹽或膏鹽質(zhì)白云巖、 回流滲透白云巖化成 因的粉晶一細(xì)晶白云巖、（5）混合水白云巖化成因的殘余結(jié)構(gòu)細(xì)晶一粉晶白云 巖、（6）埋藏期酸性地層水再溶蝕成因的各類白云巖、（7）早期及表生期淡水溶 蝕與碎裂成

5、因的去白云石化或去膏化次生灰?guī)r、（8）構(gòu)造破裂成因的碎裂泥晶灰 巖或白云巖。2）盆地內(nèi)下古生界碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間主要由洞穴、溶洞、 孔隙及裂縫構(gòu)成，根據(jù)盆地內(nèi)儲(chǔ)集層中溶洞、孔隙及裂縫的發(fā)育程度，儲(chǔ)集層儲(chǔ) 滲類型劃分為晶間孔型及裂縫型單重孔隙介質(zhì)儲(chǔ)集層、微孔一溶孔型和裂縫一溶 孔型雙重孔隙介質(zhì)儲(chǔ)集層以及孔隙一裂縫一溶孔型三重孔隙介質(zhì)儲(chǔ)集層。3）根 據(jù)儲(chǔ)集層流動(dòng)帶指標(biāo)FZI的大小，馬家溝組碳酸鹽巖儲(chǔ)集層可劃分為6類巖石 物理相及24類巖石物理亞相；在巖石物理相分類的基礎(chǔ)上，馬家淘組海相碳酸 鹽巖儲(chǔ)集層劃分為5大類7亞類儲(chǔ)集層，其中一類（好儲(chǔ)集層）及二類（較好 儲(chǔ)集層）是盆地內(nèi)賦存天然氣的優(yōu)質(zhì)

6、儲(chǔ)集層，主要發(fā)育在馬五1、馬五4以及馬 五6段，二類及三類儲(chǔ)集層是馬家溝組儲(chǔ)集層的主要類型，以孔隙為主的二1、 三1類儲(chǔ)集層主要分布于馬五1馬五6段，以裂縫為主的二2、三2類儲(chǔ)集層 主要分布于馬四段。2）巴麥地區(qū)小海子組碳酸鹽巖儲(chǔ)集層巖石類型主要為顆?；?guī)r和白云巖， 且主要分布于巴楚西部巴什托地區(qū)、亞松迪地區(qū)和南部鳥山瑪扎塔克構(gòu)造帶；儲(chǔ) 集層類型主要為孔隙型、孔隙一裂縫型和裂隙型；儲(chǔ)集層物性主要受沉積作用與 成巖作用以及構(gòu)造作用所控制；最有利的儲(chǔ)集層分布區(qū)主要位于巴楚西部巴5 巴參1麥 4曲1井區(qū)一帶及周緣。以碳酸鹽巖為主要勘探目的層的巴麥地 區(qū)，儲(chǔ)集層的發(fā)育程度及規(guī)模是決定是否含油氣的主要因

7、素。本區(qū)巴什托（麥4、 麥6井區(qū)）一亞松迪（巴參1、巴探2井區(qū)）及周緣地區(qū)為局限臺(tái)地發(fā)育地區(qū)，在 海平面升降過程中，極易露出海面，巖石發(fā)生準(zhǔn)同生白云化和溶蝕作用，形成的 白云巖儲(chǔ)集物性較好，其中礫屑白云巖、粉晶白云巖儲(chǔ)集性能最好，發(fā)育以晶間 孔、晶間溶孔、粒間、粒內(nèi)溶孔等多種次生孔隙為主的儲(chǔ)集層；其他廣大地區(qū)為 開闊臺(tái)地相，當(dāng)時(shí)在海平面升降過程中，出露海面的概率較小，因而，白云化和 淡水溶蝕作用對(duì)這些地區(qū)影響不大。如巴探2井（井段1 922.561 929.15 m） 礫屑白云巖孔隙度為13.5%19.6% ,滲透率為11.9x10-3-731x10-3 pm2o 經(jīng)測(cè)試，天然氣儲(chǔ)量為12.2

8、x104 m3/d，凝析油儲(chǔ)量為5.12 m3/d，為氣層； 麥4井（井段4 382.6-4 390.4 m）粉晶白云巖孔隙度為7.62%15.15%，滲透 率為2.3x10-3-101x10-3叩2 ,經(jīng)測(cè)試，亦為氣層；而該構(gòu)造上的麥10（井段4 424.04 425.2 m)碳酸鹽巖儲(chǔ)集性能較差，實(shí)測(cè)孔隙度為6.08%，滲透率 為0.066x10 3 pm2，經(jīng)測(cè)試，為非油層?？偟膩碚f，碳酸鹽儲(chǔ)集層屬于縫洞性油藏儲(chǔ)滲油藏，該類油氣藏 會(huì)相對(duì)比較容易，但缺乏溶洞的油氣藏會(huì)艱難開發(fā)，常使用酸化壓裂 的方法增大孔隙度。該類油藏油井的開采特征與鉆遇儲(chǔ)集體儲(chǔ)滲模式 密切相關(guān)。鉆遇裂縫溶洞型儲(chǔ)集體的油

9、井一般見水前高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，見水 后遞減幅度最大；鉆遇溶洞裂縫型儲(chǔ)集體的油井產(chǎn)量中等，見水后產(chǎn) 量遞減幅度較小；鉆遇裂縫基質(zhì)型儲(chǔ)集體的油井對(duì)開發(fā)貢獻(xiàn)很小。自 二十世紀(jì)七十年代以來，國內(nèi)相繼在勝利油田、華北油田和遼河油田 發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了三十多個(gè)碳酸鹽巖潛山油氣藏，特別是任丘潛山油田， 該油田含油面積大、含油高度大、單井產(chǎn)量高，初期單井產(chǎn)量平均達(dá) 2000t / do經(jīng)研究表明國內(nèi)多數(shù)碳酸鹽巖潛山油藏，裂縫系統(tǒng)孔隙度 很低，一般不超過卜2%,而滲透率很高，毛管力的作用可以忽略, 流動(dòng)符合達(dá)西定律，相對(duì)滲透率變化呈對(duì)角直線關(guān)系。巖塊系統(tǒng)的孔 隙度雖然比一般砂巖的要小得多，但比裂縫系統(tǒng)要大，只是滲流能力的孔隙

10、度很難難預(yù)測(cè)，如溶洞類油氣藏孔隙度會(huì)極大此開采過程的孔隙度很難難預(yù)測(cè)，如溶洞類油氣藏孔隙度會(huì)極大此開采過程此儲(chǔ)層非均質(zhì)性比砂巖油藏嚴(yán)重。在儲(chǔ)集能力上大部分儲(chǔ)量存在于基質(zhì)或巖塊系統(tǒng)，從滲流條件分析，裂縫系統(tǒng)則控制著大部分可 采儲(chǔ)量的采出。國內(nèi)碳酸鹽巖潛山油藏的驅(qū)動(dòng)類型一般為彈性一局部 水壓驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)部彈性能量很低，彈性驅(qū)采收率在35%,而邊底 水也相對(duì)較弱，由于初期采油速度高，一般用早期人工水壓驅(qū)動(dòng)方式 開采。(2)碎屑巖儲(chǔ)集層1精里木盆地為一多旋回盆地，經(jīng)歷了多期構(gòu)造沉積演化階段，形成了多套儲(chǔ) 蓋組合。塔北隆起中、新生形成了套碎屑巖儲(chǔ)集層，其儲(chǔ)集性能優(yōu)越。砂巖儲(chǔ)集 層的巖性主要為長石砂巖、巖屑

11、砂巖,儲(chǔ)集空間主要為殘余粒間孔、次生溶孔, 儲(chǔ)集物性以中、高孔一中、高滲為主。垂向上,自第三系至三疊系，儲(chǔ)集層物性 總體具有變差的趨勢(shì)，其中侏羅系儲(chǔ)集層物性總體偏差。平面上，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布 廣泛，在塔北全區(qū)均有分布,但各區(qū)發(fā)育程度不同。第三系儲(chǔ)集層物性較好,新近系 吉迪克組儲(chǔ)集層總體為中孔中滲型，古近系蘇維依組儲(chǔ)集層總體為中孔中、高滲 型底砂巖中下段物性優(yōu)于頂、底部物性，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布于塔北的東部地區(qū)及北 部地區(qū)白奎系儲(chǔ)集層縱向物性比較均勻,平面西好東差,屬于高孔高滲型、高孔中 滲型和中孔中滲型儲(chǔ)集層侏羅系儲(chǔ)集層物性總體偏差，縱向下部好于上部，優(yōu)質(zhì) 儲(chǔ)集層分布于哈拉哈塘凹陷三疊系儲(chǔ)集層自北向南

12、變好，在輪南、解放渠一吉拉 克地區(qū)、草湖凹陷為高孔中、高滲型，井區(qū)。哈拉哈塘凹陷為高孔高滲和中孔低 滲型,輪臺(tái)地區(qū)為低孔低滲型儲(chǔ)集層。2）歧口凹陷古近系具有多凹多坡的地質(zhì)特點(diǎn)，各類斜坡區(qū)占全凹陷面積 70%以上；來自盆內(nèi)外物源的多個(gè)大型辮狀河（扇）三角洲前緣-重力流砂帶與 多類斜坡區(qū)匹配，為歧口凹陷斜坡區(qū)中深層油氣有效儲(chǔ)集層的形成奠定了良好的 物質(zhì)基礎(chǔ)；中深層碎屑巖埋深一般大于2 500 m，主要為巖屑長石類砂巖，以 次生孔-縫儲(chǔ)集空間為主。歧口凹陷中深層碎屑巖整體處于中成巖演化階段，該 階段跨越深度范圍較大次生孔隙發(fā)育段延伸范圍也較大，且多段發(fā)育從2 200 m左右的早成巖B亞期至5 000

13、 m以深的中成巖B亞期均有發(fā)育，隨著深 度的增加，次生孔隙空間組合類型由“粒間-粒內(nèi)溶蝕孔為主響“粒內(nèi)-粒間溶蝕孔 -晶間孔-黏土礦物微孔”變化深層納米級(jí)隙將逐步占據(jù)主導(dǎo)地位甚至可占90% 以上，深層天然氣勘探的物性經(jīng)濟(jì)下限深度可達(dá)6 000余米。對(duì)于歧口凹陷這 樣的典型陸相斷陷，自身盆地動(dòng)力學(xué)條件（沉降速率、地溫場(chǎng)、流體壓力場(chǎng)）、 沉積作用（物源、沉積相X豐富的成巖演化與較早的烴類充注等主控因素的消 長與耦合能在深層造就一定規(guī)模、具有較好性能的儲(chǔ)集層，形成了常規(guī)油氣藏，此外還形成了一定規(guī)模的非常規(guī)油氣藏。總的來說,目前國內(nèi)的油氣藏主要為碎屑巖油藏，且到目前為止， 開發(fā)方法也比較成熟，但是陸源碎屑巖儲(chǔ)集層的開發(fā)也到了后階段, 即剩余油開采階段，各種類型的碎屑巖油氣藏開發(fā)潛力不盡相同，河 流相儲(chǔ)集層平均水驅(qū)效率（即水驅(qū)極限采收率）62. 5%,及目前水驅(qū) 采收率30. 2%，可得河流相儲(chǔ)集層的可動(dòng)剩余油分布概率算術(shù)平均 值為32. 3%，是各類碎屑巖儲(chǔ)集層中最高的,說明河流相儲(chǔ)集層內(nèi) 部還有很大潛力。湖底扇（濁積）相儲(chǔ)集層內(nèi)可動(dòng)剩余油的分布概率僅 次于河流相儲(chǔ)集層,為30.4% ,盡管該類儲(chǔ)集層水驅(qū)油效率較低,為 58.2%，