蘇里格氣田盒8段儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究

蘇里格氣田盒8段儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究

一、層的開口結(jié)構(gòu)特征1.儲存空間類型和空隙分布(1)儲藏室的類型1儲層砂巖儲集空間利用鑄造薄膜、孔隙圖像分析、掃描電鏡等技術(shù)手段和當(dāng)?shù)卮罅咳佑^察，研究了蘇里格氣田古代儲層中的空隙類型。結(jié)果表明，8個儲層中的砂巖儲層空間主要是空隙，巖樣中的微裂縫很少。儲層巖樣的孔隙度與滲透率相關(guān)性分析表明,滲透率與孔隙度之間呈現(xiàn)明顯的正相關(guān),且儲層段巖心分析物性與測井解釋物性參數(shù)間亦存在正相關(guān)關(guān)系,說明滲透率的變化主要受控于孔隙發(fā)育的程度,這是孔隙性儲層的典型特征。2巖屑溶蝕作用進行改造由于本區(qū)盒8段儲層埋藏深度大,埋藏歷史長,經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖作用改造,在強烈的壓實—壓溶作用和膠結(jié)作用改造下,使得大部分原生粒間孔喪失殆盡(對富含塑性軟巖屑組分的巖屑砂巖,粒間孔喪失程度更大);然而,儲層砂巖在中晚成巖階段所經(jīng)歷的溶蝕作用,使得其孔隙性又得到一定程度的恢復(fù)。各種巖屑和火山物質(zhì)溶蝕形成大量的粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔及鑄?？?在顆粒溶蝕同時,形成了豐富的自生高嶺石,其晶間孔十分發(fā)育。(2)孔絡(luò)合物的類型和分布根據(jù)各類孔隙在儲層中出現(xiàn)的頻率和對儲集空間的貢獻,可以區(qū)分出以下四種組合形式。1中間孔和穿孔該類組合以殘余粒間孔和微孔(主要是高嶺石晶間孔)發(fā)育為特征,在石英砂巖中常見,所占比例小于15%。2儲晶片基石英砂巖孔隙類型該類組合屬于復(fù)合型孔隙網(wǎng)絡(luò),是研究區(qū)常見的孔隙組合類型,在巖屑石英砂巖中常見,所占比例達30%。其主要的孔隙類型為可溶組分所形成的溶蝕孔。由于蝕變作用形成的微孔(高嶺石晶間孔)也占有重要的地位。3溶孔和微孔型該類組合是研究區(qū)最為常見的孔隙組合類型,在巖屑砂巖中發(fā)育這種孔隙組合,所占比例可達40%。4微孔形狀此類組合的出現(xiàn)標(biāo)志著巖性已致密化,物性明顯變差,構(gòu)成儲層的比例不足15%。(3)巖石孔徑分布根據(jù)孔隙圖像分析和恒速壓汞資料,儲層巖石孔徑分布范圍較寬,在5～400μm之間變化(表1)。根據(jù)儲層類別的不同,其孔徑分布的范圍和集中程度存在差異。2.孔喉嚨分布特征和毛細管壓力曲線的分布盒8段儲層屬典型的低孔低滲儲層,儲層的毛細管壓力普遍偏高,根據(jù)曲線的歪度和分選性,參考其它特征參數(shù),可將曲線分為4類(見圖1)。(1)喉道失固結(jié)構(gòu)顯著特點曲線為單平臺型,孔喉分選較好,中偏粗歪度,排驅(qū)壓力小于0.4MPa,中值半徑大于0.5μm,喉道均值小于或等于10.5,分選大于2.6,主滲流喉道大于2μm,形成連續(xù)相飽和度小于20%。(2)喉道的進汞量曲線一般都具有雙階梯形的孔隙結(jié)構(gòu)特征,中偏細歪度,分選亦為中等,說明構(gòu)成的孔喉主要為兩類孔隙喉道,排驅(qū)壓力在0.4～0.8MPa,一般為0.7MPa。中值半徑0.5～0.1μm,大于0.075μm孔喉半徑的進汞量在50%～70%。喉道均值在10.5～12.5,分選在2.0～2.6之間。主滲流喉道半徑在0.3～0.59μm,相應(yīng)的連續(xù)相飽和度在20%～25%。(3)喉道相關(guān)進汞量的確定曲線仍為雙臺階形,曲線歪度細偏中,分選中等。此類儲層排驅(qū)壓力在1～2MPa之間,中值半徑在0.04～0.1μm,大于0.075μm孔喉所對應(yīng)的進汞量是在35%～50%。喉道均值在12.5～14之間,分選在1.2～2.0。該類儲層主滲流喉道峰值在0.15～0.3μm,主貢獻喉道半徑在0.3～0.6μm。(4)飽和度的測定毛細管壓力曲線表現(xiàn)出雙階梯形和單階梯形兩種。其排驅(qū)壓力一般都大于2MPa,飽和度中值半徑小于0.04μm。地質(zhì)混合經(jīng)驗分布的均值大于14,分選小于1.2,0.075μm孔喉半徑所相應(yīng)的進汞量一般都小于35%。3.孔喉連通性儲層孔隙結(jié)構(gòu)通過研究,氣田盒8段不同物性儲層的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)分布可描述為:①排驅(qū)壓力最小0.22MPa,最大可達10MPa,一般小于2MPa;②主力喉道峰值介于0.04～2.34μm之間,一般為0.29～2.34μm;③主貢獻喉道介于0.07～9.38μm,一般為0.2～2μm;④連續(xù)相飽和度介于12.36%～36.77%,一般不超過20%,說明孔喉連通性較差。通過前面對儲層孔隙結(jié)構(gòu)的分析,盒8段儲層孔隙結(jié)構(gòu)具有“大孔隙、小喉道、少裂縫、孔喉連通性差”的特點,這種儲層開發(fā)的主要難點在于:①氣田開發(fā)初期,油氣滲流所動用的范圍有限,氣體的啟動壓差較大,如果儲層不進行壓裂改造人工造縫,儲層很難獲得較高的產(chǎn)能;②開發(fā)過程中,儲層具有潛在的水鎖傷害。二、1段結(jié)構(gòu)的分類1.物性參數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)分析儲層的分類評價應(yīng)著重考慮儲層對天然氣的有效儲集能力和滲透性,而這些微觀參數(shù)的獲取主要依靠壓汞資料和圖像分析資料。為了從眾多的微觀參數(shù)中優(yōu)選一些主要參數(shù),利用多元逐步判別分析方法分析了物性參數(shù)(φ、K)與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)均值(D)、歪度(α)、分選系數(shù)(σ)、變異系數(shù)(τ)、中值壓力(p50)、排驅(qū)壓力(pd)、0.1μm以上孔道連通孔隙體積(SHg0.1)、最大進汞飽和度(SHgmax)、退汞效率(η)之間的相關(guān)關(guān)系(見表2)。由表可以看出,φ與D、σ、r50、pd、SHg0.1和SHgmax之間都有很好的相關(guān)關(guān)系;而K與D、σ、r50和pd之間也有很好的相關(guān)關(guān)系。故將D、σ、r50和pd等參數(shù)作為劃分與評價儲層的微觀參數(shù)是合適的。2.層的分類評估結(jié)果根據(jù)篩選的參數(shù),結(jié)合常規(guī)物性、毛細管壓力曲線和圖像分析資料將盒8段儲層分為四大類(表3)。(1)細礫巖和砂巖和單成分細礫巖巖性為主河道心灘微相中的中—粗粒石英砂巖、巖屑石英砂巖、礫狀石英砂巖和單成分細礫巖。特點是物性相對好(孔隙度大于12%,滲透率大于1×10-3μm2),孔滲相對高,儲集空間主要為溶孔,并含有較多的微裂隙,大孔—粗喉組合,分選好,孔喉連通性較好,屬中等產(chǎn)能儲層。(2)多孔儲集空間巖性為河道中的中-粗粒巖屑石英砂巖。特點是孔滲中等(孔隙度在9%～12%之間,滲透率在1×10-3～3×10-3μm2之間),該類儲集空間由溶孔、晶間孔和微孔構(gòu)成復(fù)合型孔隙網(wǎng)絡(luò),中粗孔—中喉組合,分選一般,孔喉連通性中等。在各個小層廣泛分布,為最常見的儲層類型。屬中—低產(chǎn)能儲層。(3)孔喉連通性中等儲層巖性為含塑性巖屑和雜基豐富的各類砂巖、含泥細—中粒巖屑砂巖。特點是孔滲低,中小孔—細喉組合,孔喉連通性中等,分選一般。其儲集空間主要為少量溶孔和雜基內(nèi)微孔隙,以粒間孔喪失為重要標(biāo)志,在各個小層均有分布,為常見的儲層類型。該類儲層孔隙度一般在5%～9%,其滲透率在0.06×10-3～0.5×10-3μm2。儲集空間主要為少量溶孔、晶間孔。此類一般為中至差的低產(chǎn)能儲層。(4)孔隙率細胞法儲集空間巖性為含塑性巖屑和雜基豐富的各類細砂巖、泥質(zhì)細粒巖屑砂巖。特點是孔滲特低,其儲集空間主要為微孔隙(包括少量晶間孔),小孔—細喉組合,孔喉連通性差,分選一般。這類巖石一般很難成為儲集巖,在氣層中常以致密夾層出現(xiàn)。三、孔喉類型的分布(1)盒8段儲層可見4種孔隙組合形式,溶孔+微孔+粒間孔型、溶孔+微孔型兩種類型最為常見。(2)盒8段儲層的孔喉半徑分布可以分為4種類型,尤以Ⅱ、Ⅲ類孔喉分布最為常見,孔喉連通性較差?？傮w上看,盒8氣藏主滲流喉道半