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储层微观孔隙结构特征动态评价

发表时间：2021/4/16 来源：《基层建设》2020年第32期作者：钟浩然帕孜来提古丽•吾斯曼袁乐欣杨德

[导读] 摘要：储层物性的差异是影响采油方式的因素。本文通过萨北二类油层相关地质资料，对目的层不同物性储层微观孔隙结构特征进行研究，用压汞曲线，铸体薄片，扫描电镜等对孔隙、吼道类型及其特征利进行分析动态化研究。

        Haoran Zhong,Pazilaitiguli.Wusiman,Lexin Yuan,Deyu Yang
        东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆 163000
        摘要：储层物性的差异是影响采油方式的因素。本文通过萨北二类油层相关地质资料，对目的层不同物性储层微观孔隙结构特征进行研究，用压汞曲线，铸体薄片，扫描电镜等对孔隙、吼道类型及其特征利进行分析动态化研究。通过储层参数动态分析研究，为提高采收率打下基础。
        关键词：微观孔隙结构；二类油层；主力油层；储层参数
        1.研究区现状
        萨北开发区位于大庆长垣萨尔图油田，发育萨、葡、高三套油层，属于河流-三角洲沉积。油藏具有沉积油层多、油层非均质性严重等特点。本次对萨尔图油层SⅡ储层进行研究如图1-1。
        2.微观孔隙结构特征及参数
        孔隙结构为储集层所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系[1]。一般来说，孔隙度反映储集层的储集能力，而喉道则控制着储集层的渗透或流动能力。本论文通过萨北油田的相关地质资料，对研究区目的层不同物性的储层的微观孔隙结构特征进行详细研究，确定不同孔隙结构类型的特征、成因、渗流特征、分布规律等。
        2.1 物性特征
        孔隙性和渗透性是储集层的两大基本特性，也是衡量储集层储集性能好坏的基本参数。孔隙性通常用多种岩石孔隙度表示[2-4]。本文通过薄片观察、扫描电镜、压汞及储层物性特征、孔隙结构等方法对目标储层评价。对研究区内部B2-322-E81井的物性数据分析，物性多以高孔高渗、中孔中渗为主，孔隙度在20%-30%之间，渗透率分布在 500-3000×10-3m2，孔隙度随着渗透率的增大而增大。北2-322-E81井的孔隙度汇总数据如图2-1，孔隙度最大为31.9%，最小为18.3%，孔隙度集中在25%-30%段，同时也有很大一部分在大于30%段内，有小部分在15%-25%段内，说明研究区的油层物性为高孔高渗和特高孔特高渗储层。

        图1-1 工区井位图
        渗透率最大值为5591×10-5u㎡，最小值为2.15×10-5u㎡，渗透率集中在500-2000×10-5u㎡，与孔隙度在25%-30%段对应，说明孔隙度是随着渗透率增加而增加的，同时也有很大一部分是在大于2000×10-5u㎡。渗透率分布图如图2-2。本研究区孔隙度与渗透率的关系图如图2-3孔隙度渗透率有一定的正相关性。

        图2-1 渗透率频率分布图

        图2-2 孔隙度频率分布图
        2.2 孔喉分布特征
        孔喉分布特征指砂岩内部孔隙与吼道的大小及分布情况[5]。本次选取压汞法对研究区SII储层进行孔喉分布特征的研究[6]。

        图2-3孔隙度渗透率分布图
        （1）排驱压力
        非湿相开始进入岩样最大喉道的压力，相当于岩样最大喉道半径的毛管压力。SⅡ储层的排驱压力很低，分布区间为0.069﹣0.27MPa ，平均为0.041MPa ，说明储层的最大喉道半径很大，渗透性很好。
        （2）中值压力和中值半径
        是在驱替毛管压力曲线上饱和度为 50%时相应的毛管压力值。中值压力越大，中值半径越小，则储层的孔渗性越差。SⅡ 储层中值压力分布在 0.065﹣0.539 MPa 之间，平均为 0.1486MPa，中值压力很小；中值半径分布在2.319﹣11.429μm 之间，平均8.4181μm，以粗喉道为主，微粗喉道、中喉道次之，喉道分布范围较窄且均匀说明储层渗透性高、渗透率参数变化大，储层均质性强。
        （4）歪度
        是表示孔喉频率分布的对称性参数，反映众数相对的位置，众数偏于粗孔喉端称粗歪度，偏于细孔喉端为细歪度。对于储集层来说偏粗为好[7]。歪度为零为正态分布，即对称分布；歪度大于 1 为正偏（粗偏）；歪度小于1为负偏（细偏）。研究区歪度介于0.544﹣0.828之间，平均0.73，说明孔喉分布偏细孔喉型，即细小孔喉较多。
        2.3 孔隙和喉道连通性
        选择孔喉配位数、孔喉平均直径比和最大进汞饱和度三个参数来评价孔喉的连通性。利用图象分析]在二维平面上测得的孔喉配位数分布范围为1.00-3.10，平均值为2.02，说明在二维平面上，一个孔隙平均至少被两条喉道所连通。在三维空间中该值还要大。
        孔喉平均直径比显示相类似的特征，萨北油田SⅡ储层的孔喉平均直径比分布在3.00-30.00的范围内，平均值为10.44，有孔隙等效半径平均为75.28cm喉道等效半径平均为6.41um，说明孔喉平均直径比较小，反映连通性较好，有利于提高采收率。
        最大进汞饱和度也显示相似的特征，萨北油田SⅡ储层平均最大进汞饱和度为97.985%，即总有效孔隙中，有约97%的空间是被较大的喉道所连通的。北2-322-E81井区储层的连通性最好，最大进汞饱和度达97%，接下来依次为95.856%，92.121%，在K1y2+3层位有相对较小的饱和度样品80.63%的饱和度。通过对上述三个参数的研究，目的层孔喉连通性较好，储集物性较好，有利于储层对油气的储集。

        图2-4 汞饱和度与岩样深度渗透率关系图
        2.4 毛管压力曲线形态
        毛管压力曲线综合反映由喉道控制的孔隙大小及连通状况[8]，毛管压力的形态特征，表示样品的孔隙结结不同。由图2-8可以看出，主力油层的毛管压力曲线靠近左下方，说明主力油层渗透率高，孔隙半径大，大孔道所占比例较大，孔喉分选好，排驱压力较低。二类油层的毛管压力曲线远离横坐标轴，与主力油层相比，平缓段减小，渗透率降低，孔喉分选不好。

        图2-5 毛管压力曲线图
        结论：
        综合岩石薄片、铸体薄片、压汞曲线等资料，取得以下认识：
        （1）储层孔隙度与渗透率之间有一定的相关性，一般渗透率随有效孔隙度的增加而有规律的增加。
        （2）通过孔喉配位数、孔喉平均直径比和最大进汞饱和度的分析，研究区目的层孔喉连通性较好，储集物性较好，有利于储层对油气的储集。
        参考文献：
        [1]王影.大庆长垣二类油层孔隙结构特征研究[D].东北石油大学硕士学位论文2012.
        [2]尚根华.低渗透非线性渗流规律研究[D].中国科学院渗流流体力学研究所博士论文.
        [3]隋新光；渠永宏；龙涛；刘国涛；曲流河点坝砂体建模[J]；大庆石油学院学报；2006年01期.
        [4]谭雷军等.低速非达西流启动压力梯度的确定[J].油气井测试，2000，9(4)：5-7.
        [5]吕成远，王建，孙志刚.低渗透砂岩油藏渗流启动压力梯度实验研究[J].石油勘探与开发，2002，29（1）：25-28.
        [6]阮敏，何秋轩.低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法[J].西安石油学院学报，1999，14(3)：36-40.
        [7]宋付权，刘慈群.含启动压力梯度油藏的两相渗流分析[J].石油大学学报(自然科学版)，23（3），1999，47-50.
        [8]Galloway.Genetic stratigraphic sequences in basin analysis：architecture and genesis of flooding surface bounded depositional units[C].AAPG，1989，73：125-142.
        东北石油大学大学生创业创新项目:基于机器学习下聚驱后剩余油分布预测技术（项目编号：202010220145）