鄂尔多斯盆地延长组特低渗透砂岩储层可动流体孔隙度参数特征

鄂尔多斯盆地延长组特低渗透砂岩储层可动流体孔隙度参数特征

低渗透砂岩储层的喉咙较小，孔端类型不同，微裂缝发育。储层空间中的大部分液体在渗透过程中受毛管力和粘度力的束缚。根据储层地质特征、水流渗流规律和储层可动液含量的分配，开发低渗透砂岩油田。核磁共振技术可用于储层可动流体的定量评价。1可动流体百分数与孔隙度储层岩石孔隙大小与氢核弛豫率成反比关系是利用核磁共振谱(T2谱)研究岩石孔隙结构的理论基础。根据流体在岩石中分布的弛豫时间界限,可将赋集于岩石孔隙中的流体分为可动流体与束缚流体。可动流体百分数(Sm)是指受固液界面、孔喉结构和流体作用等影响,导致多孔介质中的流体在一定的流动压力梯度下的流量。基于可动流体百分数与孔隙度的油层物理含义定义了可动流体孔隙度参数。可动流体孔隙度(ϕm)是指孔径大于截止孔径的孔隙体积占岩样总体积的百分数,即单位体积岩样的可动流体体积。它综合了储层储集能力与流体赋存特征两方面的信息,更能确切地反映特低渗透砂岩储层特征。可动流体孔隙度参数将岩样内所有孔隙分为流体可流动孔隙体积与流体不可流动孔隙体积,其数值等于可动流体百分数与岩样孔隙度的乘积,即ϕm=Sm×ϕϕm=Sm×ϕ2储层可动流体特征对鄂尔多斯盆地延长组132块砂岩样品进行了测试(表1)。长2、长3油层的核磁共振可动流体百分数、可动流体孔隙度值较高,这是由于这两个层位的物性好。长8油层的可动流体百分数高,可动流体孔隙度低。长8油层较高的可动流体百分数可能与矿物成分及润湿性有关。鄂尔多斯盆地延长组地层由下向上长石含量逐渐增加,石英含量逐渐降低。长石矿物具有较强的吸附作用,油—岩界面张力大,矿物颗粒表面束缚流体的能力强。长8油层润湿性表现为弱亲油—中等润湿性,而长6以上储层润湿性表现为强—中等亲水性。润湿性越强,储层吸附流体的能力越强,束缚水或残余油饱和度越高。长8油层较低的可动流体孔隙度源于孔隙度较低的储层储集空间。3可动流体孔隙度由核磁共振可动流体测试结果可以得出特低渗透砂岩储层可动流体赋存特征如下:(1)研究区特低渗透砂岩储层岩心饱和模拟地层水状态下的核磁共振T2谱均呈双峰,双峰态是砂岩岩石T2谱的典型特征。两峰交汇点的T2谱截止值约为17ms,低于标准贝瑞岩心的截止值78.97ms,在常规砂岩(10～40ms)中居于截止值较低值范围。(2)可动流体百分数为8.35%～72.15%,低于标准贝瑞岩心值(76.62%)。可动流体孔隙度为0.45%～12.73%,这表明特低渗透砂岩储层可动流体量低,且具有较强的非均质特征。这些特点在特低渗透砂岩储层微观水驱油中表现出驱油效率低、各模型之间驱油效率相差较大等驱替特征。(3)由可动流体百分数与渗透率的相关性(图1)和可动流体百分数与孔隙度的相关性(图2)可见,前者好于后者。同时也可以看出渗透率越高,可动流体百分数与渗透率的相关性越强;当渗透率较低时,二者相关性减弱,可动流体百分数不完全受控于渗透率。渗透率越低,可动流体百分数衰减速度越快。可动流体量低是特低渗透砂岩储层采收率低的主要原因。当渗透率大于10×10-3μm2时,随渗透率的增大,可动流体百分数增加变缓。由可动流体孔隙度与物性的相关关系(图3和图4)可以看出,可动流体孔隙度与渗透率和孔隙度之间具有较强的相关性,且前者好于后者。可动流体孔隙度与渗透率的相关关系与可动流体百分数与渗透率的相关关系类似,即渗透率越小,可动流体孔隙度衰减越快。4储层可动流体孔隙度分析特低渗透砂岩储层中可动流体的影响因素较多。微裂缝发育程度、孔隙连通性及次生孔隙发育程度、黏土矿物充填孔隙程度、重结晶等储层微观孔隙结构特征是可动流体的主要影响因素。特低渗透砂岩储层普遍发育微裂缝,微裂缝中具有较多的可动流体,微裂缝还能够沟通孔隙,增加可动流体。微裂缝的发育程度对可动流体有显著影响。若微裂缝发育程度较高,即使其孔隙度较低,可动流体参数仍可能较大;反之,微裂缝发育程度较低,即使其孔隙度较高,可动流体参数仍可能较小。如Zh125-19井B-1岩心:ϕ=7.15%,K=0.05×10-3μm2,Sm=71.64%,ϕm=5.12%。X-CT扫描成像表明,规模较大的裂缝不发育,但有微裂缝存在且发育良好,岩心纵向切面显示微裂缝为垂向。尽管基质渗透率较低,可动流体参数却较大。环境电镜扫描表明,孔隙发育及连通程度对储层可动流体有一定影响。如Y120-17井A-1岩心:ϕ=8.14%,K=0.11×10-3μm2,Sm=42.45%,ϕm=3.45%。虽然其物性较差,但因次生孔隙、微裂缝发育,孔隙连通性好,可动流体参数并不是很小(图5)。粒间矿物充填成分和充填程度对可动流体有较大影响。若储层中黏土充填严重,则储集空间中微孔隙比例高。黏土微孔中的流体多为束缚流体,渗流中不参与流动。如Y122-18井A-3岩心:ϕ=9.60%,K=0.10×10-3μm2,Sm=37.90%,ϕm=3.64%。因黏土矿物的富集及石英晶体等的充填导致可动流体百分数偏低(图6)。Zh86-20井A-1岩心:ϕ=4.50%,K=0.08×10-3μm2,Sm=55.44%,ϕm=2.50%。因伊利石、蒙脱石、石英的充填导致孔隙度及可动流体孔隙度参数较小[图7(a)]。重结晶严重的储层,晶间孔较为发育,晶间孔隙中的流体大多为不可动流体,可动流体含量较低。如Zh85-25井C-1岩心:ϕ=3.14%,K=0.08×10-3μm2,Sm=58.22%,ϕm=1.83%。因粒间充填方解石、粒表富集黏土矿物,故孔隙度及可动流体孔隙度参数较小[图7(b)和图7(c)]。安塞油田3个区块岩心的可动流体百分数平均值为60.79%,在所分析的特低渗透砂岩储层中最高。这也与安塞油田储层具有相对较好的物性及较好的开发效果相一致。5结论(1)不同流体参数对渗透率的影响①T2谱截止值较小,可动流体含量较低;②可动流体参数范围较宽,可动流体分布具有较强的非