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[摘 要]油气田的开发效果与该地区的微观储层的特征有着密切关系。本文以长庆苏格里气田为研究对象,通过对当地岩石薄片的测试分析,利用一些高精尖的技术对气田的微观储层的特征进行探讨,展现出该地区的微观孔隙结构特征以及非均质性。分析了引起这种微观储层特性的影响因素,以及由于储层特征对开发效果的影响,进而对研究储层特征的改变,提高气田开采的效率奠定了理论基础。
[关键词]微观储层 孔隙结构 开发效果
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0020-01
1、前言
长庆苏格里气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧,是以河流-三角洲为主的碎屑沉积层,整体的储层特性表现为低孔低渗致密的砂岩。低渗致密砂岩的储层渗透率很低,其内的气藏构造简单,走势平缓,天然气的储藏较深,岩性致密且次生孔隙相对发达,地下的含气量庞大,但是产量较低开采难度大。该地区的地理位置靠近天环凹陷,天然气与水汽的关系复杂多变,储层内的非均质性较强。当前随着能源需求不断增加,天然气作为清洁能源的代表,其开发和利用越来越受到广大人民的关注,对苏格气田进行针对性的研究分析,探讨气田的储层特性与气田开发效果的影响关系。
2、储层的岩石特征与物性特征
2.1 储层的岩石特征
通过对苏格里气田地区岩石取样切片,扫描观察分析可知,该地区的砂石类型主要是岩碎石英砂石以及石英砂石,碎屑主要由石英和岩屑组成,其间的填隙物主要有粘土矿物和硅质以及少量的云母石。砂岩中石英石的含量高达80%以上,因而储层的岩石特征主要体现在石英石以及碎屑石英石的特征上。
2.2 储层的特性研究
通过对该气田的岩石取样切片,对样品岩心物性进行试验分析,该地区可以分为盒8段和山1段。盒8段的砂岩的孔隙度主要分布在3.3%-10%之间,大多数的孔隙度集中在6%-9%,平均孔隙度能到达8%左右,累计频率在60%以上;岩石的渗透率主要分布在0.2-1.1mD,平均也能達到0.6mD,80%以上的渗透率分布在0.3-1.0mD;山1段岩石的孔隙度在2%-13%之间,平均值也能达到9%,孔隙度在6%-12%之间的分布比较均匀占总数的80%以上,该类型的岩石渗透率主要分布在0.1-0.5mD之间,平均值能达到0.36mD,在0.1-0.3mD的岩石渗透率占总数的40%左右。
3、储层微观特性
3.1 利用扫描电镜研究微观孔隙结构
利用扫描电镜对岩石铸片的孔隙结构进行统计分析,其中盒8段的砂岩孔隙主要表现为细孔和中孔,山1段的砂岩孔隙类型主要是细孔和微孔,通过对比两种岩段的砂岩孔隙分布及数量,不难看出盒8段岩石孔隙较山1段岩石孔隙半徑要大,即岩石的孔隙总数和面孔率盒8段均多于山1段。山1段的岩石孔隙较小,其比表面积要大于盒8段,说明该层段的骨架分散程度高,颗粒度较细。因而通过分析可知,山1段的孔隙半径小,平均孔喉小,其联通喉道宽度与盒8段相比更小。岩石的均质系数是表征岩石孔隙中的孔隙半径与最大的联通喉道的半径之间偏离的程度,从0-1之间变化,均质系数越大,岩石的孔隙分布越均匀。通过对盒8段和山1段的砂岩分布可知,该气田的孔隙分布很不均匀,储层的均质性较差。分选系数能够直面的反映出储层岩石的孔隙的分散程度,该系数越大,说明孔隙的分散程度就越高,不难看出盒8段的分散程度比山1段的分散程度要高。综合各物性指标可知,盒8段的砂岩物性比山1段的砂岩物性高。
3.2 利用恒压汞研究微观孔隙结构
利用恒速压汞对岩性储层的孔隙和喉道大小数量进行测量,同时还能对储层内的微观信息进行分析获取,通过大量的实验数据可以得出以下几点:
1)喉道特征 该地区油气田的低渗致密砂岩孔隙半径与喉道半径分布相似,因而可知储层的天然气品质由喉道控制,喉道是决定气田开发效果的储层微观特性的关键所在。油气田的储层低渗致密砂岩喉道半径决定着渗流通道的范围,喉道半径越大,气体在砂岩孔隙内越易流动,通过分析可知盒8段岩性储层的喉道半径较山1段喉道半径大,说明盒8段储层喉道发育。
喉道半径的大小直接影响着储层渗流能力的大小,喉道半径越大数量越多,喉道发育就越好,流体在砂岩的流道内越易流动,通过对比盒8段与山1段的有效喉道的数量,盒8段岩性储层内的有效个数多于山1段。
尽管盒8段的砂岩有效喉道体积小于山1段,但渗透率却大于山1段,主要是由于大喉道体积对渗透率的影响较小,小吼道对渗透率的影响较大所造成的,因而盒8段的储层的喉道发育较好。
2)孔隙特征分析 气测孔隙度就是岩性储层的绝对孔隙度,其值是喉道体积与孔隙体积之和,是岩性储层内绝对储集空间的一种表现形式。有效的孔隙体积单指岩石内部流通的孔隙体积,有效储集空间可以由有效孔隙体积与有效吼道体积的和来表示,盒8段的有效储集空间相比于山1段较大,其储集能力较大。
3)孔喉半径比特征 流体的渗流能力的大小由岩性储层的孔吼半径比决定,该比值越大,说明孔喉间的差异就越大,流体在砂岩孔隙中的流动阻力就越大,开发效果难度大,结果不尽人意。若比值越小,流体的阻力越小,开发效果就越好。通过对比盒8段与山1段的孔吼半径比分别为200和580,不难看出,盒8段的孔喉半径相对较小,说明盒8段的孔喉差异小,物性较高,开发难度有所降低。
3.3 核磁共振研究微观孔隙结构
近年来,核磁共振技术被广泛应用于油气田的勘探开发工作中,该技术能够准确区分流体孔隙与非流体孔隙,可以很准确的得到岩性储层的渗透率、孔隙度以及孔径分布状况等准确的数据。通过多方面的对比分析,影响储层岩石内可流动流体的因素不仅包括孔隙度和渗透率,还受到孔隙结构,微裂缝的发育状况以及黏土矿物等多方面影响。 综上所述,孔隙结构即孔喉体积比、孔喉半径比等孔隙结构参数与流体流动性成正比關系,说明孔隙联通性好,次生孔隙发育,流体的饱和度相对较高。微裂缝的发育程度越高,可以明显提高孔喉连通性,进而提高流体的饱和度。黏土矿物的比表面积大能够束缚微孔中的流体,降低微观储层内流体的流动性。
4、微观储层特性对开发效果的影响
4.1 微观储层的沉积相对储层品质的产品影响
微观储层内的沉积相对储层的品质起原始控制作用,直接影响着储层内天然气的环境品质,以及开发的难度,沉积相的孔隙度和渗透率的平均值随着河道变小,其岩性储层的物性逐渐变差,开发效果难度变大,盒8段较山1段的开发效果好。
4.2 微观成岩作用对储层品质的影响
微观的成岩作用对储层的孔隙度演化具有建设作用又有辅助变化作用。成岩作用中的胶结作用,溶蚀作用,交代作用都会对储层的物性变化产生影响,局部发育的微裂缝提高了孔喉的联通性溶蚀作用也随之增强,岩性储层内的流体的流动性增强,储层物性也随之改善,降低了开发难度。
4.3 地形构造及地层水对储层的品质的影响
苏格里油气地区位于鄂尔多斯伊陕斜坡西北处,与天环凹陷相接,鼻隆构造普遍发育。地层水皆为气水层,储层致密,連通的砂体结构偏小,构造的倾斜角小,天然气的向上浮力很难克服低渗透低孔隙的阻力作用,气水分离效果不明显,因此地层水对储层内的天然气具有聚集控制作用。
5、结束语
通过对位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北处的长庆苏格里气田进行研究分析,以石英石以及碎屑石英石为主要的砂岩构成。油气田的开发难度受微观储层的孔隙度、渗透率以及微裂缝的发育状况共同作用的,微观储层的物性越好,其开发难度就越低,通过对微观储层的物性分析,为之后油气田的勘探开发做好理论支持。
参考文献
[1] 王彩丽,孙六一,王琛,王鸿章.《长庆气田马五1储层裂缝特征及控制因素探讨》,《沉积学报》,2001,19(4):536-540.
[2] 王瑞飞.《低渗砂岩储层微观特性及物性演化研究》,《西北大学》,2007.
[3] 孙来喜,李允,陈明强,武建堂.《靖边气藏开发特征及中后期稳产技术对策研究》,《天然气化工》,2006,26(7):82-84.
[4] 赵忠军,王龙,吴小宁,朱亚军,罗川又.《苏里格气田东区致密砂岩储层微观特性研究》,《全国天然气藏高效开发技术研讨会》,2015.
[关键词]微观储层 孔隙结构 开发效果
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0020-01
1、前言
长庆苏格里气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧,是以河流-三角洲为主的碎屑沉积层,整体的储层特性表现为低孔低渗致密的砂岩。低渗致密砂岩的储层渗透率很低,其内的气藏构造简单,走势平缓,天然气的储藏较深,岩性致密且次生孔隙相对发达,地下的含气量庞大,但是产量较低开采难度大。该地区的地理位置靠近天环凹陷,天然气与水汽的关系复杂多变,储层内的非均质性较强。当前随着能源需求不断增加,天然气作为清洁能源的代表,其开发和利用越来越受到广大人民的关注,对苏格气田进行针对性的研究分析,探讨气田的储层特性与气田开发效果的影响关系。
2、储层的岩石特征与物性特征
2.1 储层的岩石特征
通过对苏格里气田地区岩石取样切片,扫描观察分析可知,该地区的砂石类型主要是岩碎石英砂石以及石英砂石,碎屑主要由石英和岩屑组成,其间的填隙物主要有粘土矿物和硅质以及少量的云母石。砂岩中石英石的含量高达80%以上,因而储层的岩石特征主要体现在石英石以及碎屑石英石的特征上。
2.2 储层的特性研究
通过对该气田的岩石取样切片,对样品岩心物性进行试验分析,该地区可以分为盒8段和山1段。盒8段的砂岩的孔隙度主要分布在3.3%-10%之间,大多数的孔隙度集中在6%-9%,平均孔隙度能到达8%左右,累计频率在60%以上;岩石的渗透率主要分布在0.2-1.1mD,平均也能達到0.6mD,80%以上的渗透率分布在0.3-1.0mD;山1段岩石的孔隙度在2%-13%之间,平均值也能达到9%,孔隙度在6%-12%之间的分布比较均匀占总数的80%以上,该类型的岩石渗透率主要分布在0.1-0.5mD之间,平均值能达到0.36mD,在0.1-0.3mD的岩石渗透率占总数的40%左右。
3、储层微观特性
3.1 利用扫描电镜研究微观孔隙结构
利用扫描电镜对岩石铸片的孔隙结构进行统计分析,其中盒8段的砂岩孔隙主要表现为细孔和中孔,山1段的砂岩孔隙类型主要是细孔和微孔,通过对比两种岩段的砂岩孔隙分布及数量,不难看出盒8段岩石孔隙较山1段岩石孔隙半徑要大,即岩石的孔隙总数和面孔率盒8段均多于山1段。山1段的岩石孔隙较小,其比表面积要大于盒8段,说明该层段的骨架分散程度高,颗粒度较细。因而通过分析可知,山1段的孔隙半径小,平均孔喉小,其联通喉道宽度与盒8段相比更小。岩石的均质系数是表征岩石孔隙中的孔隙半径与最大的联通喉道的半径之间偏离的程度,从0-1之间变化,均质系数越大,岩石的孔隙分布越均匀。通过对盒8段和山1段的砂岩分布可知,该气田的孔隙分布很不均匀,储层的均质性较差。分选系数能够直面的反映出储层岩石的孔隙的分散程度,该系数越大,说明孔隙的分散程度就越高,不难看出盒8段的分散程度比山1段的分散程度要高。综合各物性指标可知,盒8段的砂岩物性比山1段的砂岩物性高。
3.2 利用恒压汞研究微观孔隙结构
利用恒速压汞对岩性储层的孔隙和喉道大小数量进行测量,同时还能对储层内的微观信息进行分析获取,通过大量的实验数据可以得出以下几点:
1)喉道特征 该地区油气田的低渗致密砂岩孔隙半径与喉道半径分布相似,因而可知储层的天然气品质由喉道控制,喉道是决定气田开发效果的储层微观特性的关键所在。油气田的储层低渗致密砂岩喉道半径决定着渗流通道的范围,喉道半径越大,气体在砂岩孔隙内越易流动,通过分析可知盒8段岩性储层的喉道半径较山1段喉道半径大,说明盒8段储层喉道发育。
喉道半径的大小直接影响着储层渗流能力的大小,喉道半径越大数量越多,喉道发育就越好,流体在砂岩的流道内越易流动,通过对比盒8段与山1段的有效喉道的数量,盒8段岩性储层内的有效个数多于山1段。
尽管盒8段的砂岩有效喉道体积小于山1段,但渗透率却大于山1段,主要是由于大喉道体积对渗透率的影响较小,小吼道对渗透率的影响较大所造成的,因而盒8段的储层的喉道发育较好。
2)孔隙特征分析 气测孔隙度就是岩性储层的绝对孔隙度,其值是喉道体积与孔隙体积之和,是岩性储层内绝对储集空间的一种表现形式。有效的孔隙体积单指岩石内部流通的孔隙体积,有效储集空间可以由有效孔隙体积与有效吼道体积的和来表示,盒8段的有效储集空间相比于山1段较大,其储集能力较大。
3)孔喉半径比特征 流体的渗流能力的大小由岩性储层的孔吼半径比决定,该比值越大,说明孔喉间的差异就越大,流体在砂岩孔隙中的流动阻力就越大,开发效果难度大,结果不尽人意。若比值越小,流体的阻力越小,开发效果就越好。通过对比盒8段与山1段的孔吼半径比分别为200和580,不难看出,盒8段的孔喉半径相对较小,说明盒8段的孔喉差异小,物性较高,开发难度有所降低。
3.3 核磁共振研究微观孔隙结构
近年来,核磁共振技术被广泛应用于油气田的勘探开发工作中,该技术能够准确区分流体孔隙与非流体孔隙,可以很准确的得到岩性储层的渗透率、孔隙度以及孔径分布状况等准确的数据。通过多方面的对比分析,影响储层岩石内可流动流体的因素不仅包括孔隙度和渗透率,还受到孔隙结构,微裂缝的发育状况以及黏土矿物等多方面影响。 综上所述,孔隙结构即孔喉体积比、孔喉半径比等孔隙结构参数与流体流动性成正比關系,说明孔隙联通性好,次生孔隙发育,流体的饱和度相对较高。微裂缝的发育程度越高,可以明显提高孔喉连通性,进而提高流体的饱和度。黏土矿物的比表面积大能够束缚微孔中的流体,降低微观储层内流体的流动性。
4、微观储层特性对开发效果的影响
4.1 微观储层的沉积相对储层品质的产品影响
微观储层内的沉积相对储层的品质起原始控制作用,直接影响着储层内天然气的环境品质,以及开发的难度,沉积相的孔隙度和渗透率的平均值随着河道变小,其岩性储层的物性逐渐变差,开发效果难度变大,盒8段较山1段的开发效果好。
4.2 微观成岩作用对储层品质的影响
微观的成岩作用对储层的孔隙度演化具有建设作用又有辅助变化作用。成岩作用中的胶结作用,溶蚀作用,交代作用都会对储层的物性变化产生影响,局部发育的微裂缝提高了孔喉的联通性溶蚀作用也随之增强,岩性储层内的流体的流动性增强,储层物性也随之改善,降低了开发难度。
4.3 地形构造及地层水对储层的品质的影响
苏格里油气地区位于鄂尔多斯伊陕斜坡西北处,与天环凹陷相接,鼻隆构造普遍发育。地层水皆为气水层,储层致密,連通的砂体结构偏小,构造的倾斜角小,天然气的向上浮力很难克服低渗透低孔隙的阻力作用,气水分离效果不明显,因此地层水对储层内的天然气具有聚集控制作用。
5、结束语
通过对位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北处的长庆苏格里气田进行研究分析,以石英石以及碎屑石英石为主要的砂岩构成。油气田的开发难度受微观储层的孔隙度、渗透率以及微裂缝的发育状况共同作用的,微观储层的物性越好,其开发难度就越低,通过对微观储层的物性分析,为之后油气田的勘探开发做好理论支持。
参考文献
[1] 王彩丽,孙六一,王琛,王鸿章.《长庆气田马五1储层裂缝特征及控制因素探讨》,《沉积学报》,2001,19(4):536-540.
[2] 王瑞飞.《低渗砂岩储层微观特性及物性演化研究》,《西北大学》,2007.
[3] 孙来喜,李允,陈明强,武建堂.《靖边气藏开发特征及中后期稳产技术对策研究》,《天然气化工》,2006,26(7):82-84.
[4] 赵忠军,王龙,吴小宁,朱亚军,罗川又.《苏里格气田东区致密砂岩储层微观特性研究》,《全国天然气藏高效开发技术研讨会》,2015.