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【摘要】以现代油藏描述的理论作为指导,运用石油地质学、沉积学、储层地质学等理论与技术方法,对苏北盆地张家垛油田阜三段储层特征进行研究。研究表明研究区阜三段储层处于三角洲相~湖相积环境,Ⅲ砂组为主要含油砂组,岩性以长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩为主。孔隙整体不发育,以少量溶蚀孔及晶间微孔为主,喉道以可变断面的收缩部分为主。储层水敏性强。储层物性实测数据表明,孔隙度多分布为15.0~20.8%,渗透率多分布为1.454~13.84mD,,为中孔、低渗储层,其中东部储层物性明显优于西部。
【关键词】储层特征 阜三段地层 张家垛油田 苏北盆地
1 研究区概况
张家垛油田位于苏北盆地东台坳陷海安凹陷曲塘次凹北部深凹带。其北部曲塘断层与泰州低凸起相邻,呈近东西走向,是一个由边界断层控制的大型鼻状构造,紧临曲塘次凹深凹带,为油气运聚富集的有利区带[1]。钻井揭示,张家垛地区在上白垩统浦口组(K2p)基础上,自下而上沉积地层依次为:古近系泰州组一、二段,阜宁组一、二、三、四段,戴南组一、二段,三垛组一、二段,新古近系盐城组一、二段及第四系东台组。主力含油层系为阜三段。
2 储层特征2.1 沉积环境
通过对该地区的研究发现,张家垛油田阜三段储层处于三角洲相~湖相积环境。
本地区阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相~三角洲前缘相沉积,厚度158.7~324.0m。该地区为三角洲前缘-前三角洲亚相,微相以三角洲前缘水下分支河道、河口坝和席状砂主,见图1。
2.2 小层精细划分对比
张家垛油田阜三段油藏地层厚度190-200米,岩性以细、粉砂岩为主,纵向上可划分为4个砂组13个小层,见表1。Ⅰ、Ⅱ砂组泥岩为主,仅有1-2个砂体;III、IV砂组砂岩发育,III砂组发育5个单砂体、IV砂组发育6个单砂体。Ⅲ砂组为主要含油砂组,主力层为Ⅲ1、4、5小层,根据隔层厚度将Ⅲ1、2小层划分为上段,Ⅲ 3、4、5小层划分为下段。
阜三段Ⅲ油组小层对比见图2:各小层砂体普遍发育,分布较稳定,容易追踪对比,III砂组厚30.0-55.9m,砂岩厚6-26米,单层砂厚1.3-6.4m。其中张3块单砂体厚度较大,为2.0-7.2m(表1)。
2.3 储层分布
储层预测研究表明:阜三段油藏Ⅲ砂组储层厚度分布不均,北东向砂体厚度不一,向低部位的北西向有砂体分布但变薄、局部变厚,加上同沉积因素,构造边底部储层可能变好,受资料所限,有待进一步研究。整体来看:Z3块砂体厚度较大,厚度22-30m。2.4 储层岩性特征
碎屑岩结构的研究范围包括碎屑颗粒本身特征(粒度、磨圆、和颗粒表面特征)、胶结物特征以及碎屑与填隙物之间的关系等。按主要粒度划分的砂岩类型[2]。
研究区阜三段陆源碎屑石英中占71%、长石25.7%、少量岩屑,以细、粉砂岩为主,定名为长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩,填隙物中杂基泥质含量较高,胶结物中有少量方解石;结构最大粒径0.1mm,主要粒径0.02-0.06mm,分选中-好,磨圆度次棱-次圆,颗粒支撑,接触方式为点接触,胶结类型孔隙式。
2.5 储层微观研究
图3 张家垛油田阜三段毛管压力曲线类
型图
Ⅰ类储集岩:孔隙度18.79~25.8%,渗透率93.54~27.73mD,毛管压力曲线属较粗歪度,分选好;排驱压力0.01~0.06MPa,中值压力为0.25~0.734MPa,平均孔喉半径3.49~8.74μm,流体主要流动孔喉半径为12.62~7.26μm,占总孔隙体积的68.64%,渗透率贡献值为95.26%;此类岩石具较多的大孔喉半径,孔喉分选好,无效空间所占比例小,属较好储集岩,其储集潜能和渗滤能力好,是本区重要的储集岩之一。
Ⅱ类储集岩:孔隙度15.12~20.69%,渗透率2.42~61.2mD,毛管压力曲线属略粗歪度,分选较好;排驱压力0.2~0.61MPa,中值压力为2.21~5.67MPa,平均孔喉半径为4.01~0.76μm;流体主要流动孔喉半径为5.67~1.89μm,占总孔隙体积的52.28%,渗透率贡献值为93.13%,此类储集岩为中孔隙,略粗喉道,储集潜能和渗滤能力中等,是油田发育较广的储集岩之一。
Ⅲ类储集岩:孔隙度13.76~17.33%,渗透率2.52~0.36mD;排驱压力1.0~3.0MPa,中值压力8.92~14.5MPa;流体主要流动空间孔喉半径为0.82~0.36μm,占总孔隙体积的49.65%,渗透率贡献值为96.71%,无效空间为48.35%,此类储集岩孔喉半径小,分选差,无效空间占总孔隙体积近一半,其储集性能和渗滤能力较差,属较差的储集岩。
Z3B井阜三段Ⅲ油组扫描电镜照片显示:结构较为疏松,片状粘土矿物排列具定向性,粒间、粒内及次生微孔缝发育。Z3-斜1井毛管压力曲线分析表明:Z3块大孔道明显增多、次生孔隙发育,为Ⅰ、Ⅱ类较好储层。
2.6 粘土矿物及敏感性分析
张家垛油田全岩及粘土矿物X-射线分析,粘土矿物含量14-28.5%,其中伊蒙混层含量较高,为43-63%。伊利石含量3-12%、高岭石含量11-15%、绿泥石12-39%。Z3块主力层Ef3Ⅲ4小层样品粘土矿物含量较低,为14-22%;伊/蒙含量较高,为60-61%;混层比较30-53%;高岭石含量低,为11-14%;绿泥石含量19-22%。
张家垛油田阜三段油藏敏感性分析结果:储层具有强水敏、强速敏,弱碱敏无-弱酸敏。Z3块储层为强水敏、强速敏、弱碱敏、弱酸敏。
2.7 储层物性特征
张家垛油田阜宁组三段岩心分析孔隙度范围值15.0~20.8%、平均孔隙度17.8%;渗透率范围值1.454~13.84m D、平均5.61mD,主要分布在小于5.0mD区间,为中孔、低渗储层。由于油田东、西部地区沉积微相有所变化,其储层物性也有所不同,总体表现为东部Z101、Z3B井区储层物性好于西部Z4B、Z2-1井区。Z3块孔隙度14.02~21.17%、平均孔隙度17.41%; 渗透率7.46~22.34mD、平均13.34mD,为中孔、低渗储层,但物性好于阜三段油藏整体水平。
3 结论
苏北盆地张家垛油田阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相~三角洲前缘相沉积,厚度158.7~324.0m。储层纵向上可划分为4个砂组13个小层,其中Ⅲ砂组为主力含油砂组。岩性以长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩为主,其中石英中占71%、长石25.7%、含少量岩屑。孔隙整体不发育,以少量溶蚀孔及晶间微孔为主,分布较均匀,孔喉细小,面孔率不足1%,连通性差-中等。储层孔隙发育一般,面孔率2.5~14.3%,喉道以可变断面的收缩部分为主。储层具有强水敏、强速敏,弱碱敏无-弱酸敏。储层物性实测数据表明,孔隙度多分布为15.0~20.8%,渗透率多分布为1.454~13.84mD,,为中孔、低渗储层,其中东部储层物性明显优于西部。
参考文献
[1] 焦里力.苏北盆地张家垛油田阜三段油气富集规律[J].石油与天然气地质,2012,33(2):166-172
[2] 裘亦楠,薛叔浩,等.油气储层评价技术.第2版.北京:石油工业出版社,1997
[3] 路凤香,桑隆康.岩石学.地质出版社,2001
作者简介
俞亮亮,助理工程师,1985年出生,2008年毕业于中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业,现在中石化华东分公司工程院从事钻井地质设计和研究工作。
【关键词】储层特征 阜三段地层 张家垛油田 苏北盆地
1 研究区概况
张家垛油田位于苏北盆地东台坳陷海安凹陷曲塘次凹北部深凹带。其北部曲塘断层与泰州低凸起相邻,呈近东西走向,是一个由边界断层控制的大型鼻状构造,紧临曲塘次凹深凹带,为油气运聚富集的有利区带[1]。钻井揭示,张家垛地区在上白垩统浦口组(K2p)基础上,自下而上沉积地层依次为:古近系泰州组一、二段,阜宁组一、二、三、四段,戴南组一、二段,三垛组一、二段,新古近系盐城组一、二段及第四系东台组。主力含油层系为阜三段。
2 储层特征2.1 沉积环境
通过对该地区的研究发现,张家垛油田阜三段储层处于三角洲相~湖相积环境。
本地区阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相~三角洲前缘相沉积,厚度158.7~324.0m。该地区为三角洲前缘-前三角洲亚相,微相以三角洲前缘水下分支河道、河口坝和席状砂主,见图1。
2.2 小层精细划分对比
张家垛油田阜三段油藏地层厚度190-200米,岩性以细、粉砂岩为主,纵向上可划分为4个砂组13个小层,见表1。Ⅰ、Ⅱ砂组泥岩为主,仅有1-2个砂体;III、IV砂组砂岩发育,III砂组发育5个单砂体、IV砂组发育6个单砂体。Ⅲ砂组为主要含油砂组,主力层为Ⅲ1、4、5小层,根据隔层厚度将Ⅲ1、2小层划分为上段,Ⅲ 3、4、5小层划分为下段。
阜三段Ⅲ油组小层对比见图2:各小层砂体普遍发育,分布较稳定,容易追踪对比,III砂组厚30.0-55.9m,砂岩厚6-26米,单层砂厚1.3-6.4m。其中张3块单砂体厚度较大,为2.0-7.2m(表1)。
2.3 储层分布
储层预测研究表明:阜三段油藏Ⅲ砂组储层厚度分布不均,北东向砂体厚度不一,向低部位的北西向有砂体分布但变薄、局部变厚,加上同沉积因素,构造边底部储层可能变好,受资料所限,有待进一步研究。整体来看:Z3块砂体厚度较大,厚度22-30m。2.4 储层岩性特征
碎屑岩结构的研究范围包括碎屑颗粒本身特征(粒度、磨圆、和颗粒表面特征)、胶结物特征以及碎屑与填隙物之间的关系等。按主要粒度划分的砂岩类型[2]。
研究区阜三段陆源碎屑石英中占71%、长石25.7%、少量岩屑,以细、粉砂岩为主,定名为长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩,填隙物中杂基泥质含量较高,胶结物中有少量方解石;结构最大粒径0.1mm,主要粒径0.02-0.06mm,分选中-好,磨圆度次棱-次圆,颗粒支撑,接触方式为点接触,胶结类型孔隙式。
2.5 储层微观研究
图3 张家垛油田阜三段毛管压力曲线类
型图
Ⅰ类储集岩:孔隙度18.79~25.8%,渗透率93.54~27.73mD,毛管压力曲线属较粗歪度,分选好;排驱压力0.01~0.06MPa,中值压力为0.25~0.734MPa,平均孔喉半径3.49~8.74μm,流体主要流动孔喉半径为12.62~7.26μm,占总孔隙体积的68.64%,渗透率贡献值为95.26%;此类岩石具较多的大孔喉半径,孔喉分选好,无效空间所占比例小,属较好储集岩,其储集潜能和渗滤能力好,是本区重要的储集岩之一。
Ⅱ类储集岩:孔隙度15.12~20.69%,渗透率2.42~61.2mD,毛管压力曲线属略粗歪度,分选较好;排驱压力0.2~0.61MPa,中值压力为2.21~5.67MPa,平均孔喉半径为4.01~0.76μm;流体主要流动孔喉半径为5.67~1.89μm,占总孔隙体积的52.28%,渗透率贡献值为93.13%,此类储集岩为中孔隙,略粗喉道,储集潜能和渗滤能力中等,是油田发育较广的储集岩之一。
Ⅲ类储集岩:孔隙度13.76~17.33%,渗透率2.52~0.36mD;排驱压力1.0~3.0MPa,中值压力8.92~14.5MPa;流体主要流动空间孔喉半径为0.82~0.36μm,占总孔隙体积的49.65%,渗透率贡献值为96.71%,无效空间为48.35%,此类储集岩孔喉半径小,分选差,无效空间占总孔隙体积近一半,其储集性能和渗滤能力较差,属较差的储集岩。
Z3B井阜三段Ⅲ油组扫描电镜照片显示:结构较为疏松,片状粘土矿物排列具定向性,粒间、粒内及次生微孔缝发育。Z3-斜1井毛管压力曲线分析表明:Z3块大孔道明显增多、次生孔隙发育,为Ⅰ、Ⅱ类较好储层。
2.6 粘土矿物及敏感性分析
张家垛油田全岩及粘土矿物X-射线分析,粘土矿物含量14-28.5%,其中伊蒙混层含量较高,为43-63%。伊利石含量3-12%、高岭石含量11-15%、绿泥石12-39%。Z3块主力层Ef3Ⅲ4小层样品粘土矿物含量较低,为14-22%;伊/蒙含量较高,为60-61%;混层比较30-53%;高岭石含量低,为11-14%;绿泥石含量19-22%。
张家垛油田阜三段油藏敏感性分析结果:储层具有强水敏、强速敏,弱碱敏无-弱酸敏。Z3块储层为强水敏、强速敏、弱碱敏、弱酸敏。
2.7 储层物性特征
张家垛油田阜宁组三段岩心分析孔隙度范围值15.0~20.8%、平均孔隙度17.8%;渗透率范围值1.454~13.84m D、平均5.61mD,主要分布在小于5.0mD区间,为中孔、低渗储层。由于油田东、西部地区沉积微相有所变化,其储层物性也有所不同,总体表现为东部Z101、Z3B井区储层物性好于西部Z4B、Z2-1井区。Z3块孔隙度14.02~21.17%、平均孔隙度17.41%; 渗透率7.46~22.34mD、平均13.34mD,为中孔、低渗储层,但物性好于阜三段油藏整体水平。
3 结论
苏北盆地张家垛油田阜三段发育了一套灰色、浅灰、黄灰色细砂岩、浅黄色泥质粉砂岩与灰黑色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层的半深湖相~三角洲前缘相沉积,厚度158.7~324.0m。储层纵向上可划分为4个砂组13个小层,其中Ⅲ砂组为主力含油砂组。岩性以长石石英细砂岩和岩屑石英细砂岩为主,其中石英中占71%、长石25.7%、含少量岩屑。孔隙整体不发育,以少量溶蚀孔及晶间微孔为主,分布较均匀,孔喉细小,面孔率不足1%,连通性差-中等。储层孔隙发育一般,面孔率2.5~14.3%,喉道以可变断面的收缩部分为主。储层具有强水敏、强速敏,弱碱敏无-弱酸敏。储层物性实测数据表明,孔隙度多分布为15.0~20.8%,渗透率多分布为1.454~13.84mD,,为中孔、低渗储层,其中东部储层物性明显优于西部。
参考文献
[1] 焦里力.苏北盆地张家垛油田阜三段油气富集规律[J].石油与天然气地质,2012,33(2):166-172
[2] 裘亦楠,薛叔浩,等.油气储层评价技术.第2版.北京:石油工业出版社,1997
[3] 路凤香,桑隆康.岩石学.地质出版社,2001
作者简介
俞亮亮,助理工程师,1985年出生,2008年毕业于中国地质大学(武汉)资源勘查工程专业,现在中石化华东分公司工程院从事钻井地质设计和研究工作。