碳酸鹽巖與碎屑巖的儲集層的儲集物性差異及其在開發(fā)中的影響

1、碳酸鹽巖與碎屑巖儲集層的儲集物性差異及其在開發(fā)中的影響石工11-211021075 楊森世界油氣儲集層體,在依物質組成劃分的三大巖類：陸源碎屑巖、碳酸鹽巖、 火成巖中均有發(fā)育，但以陸源碎屑巖和碳酸鹽巖中發(fā)育為主。我國新生代含油氣 盆地儲集層體是以陸源碎屑巖為主，而古生代含油氣盆地儲集層體則以碳酸鹽巖 為主中生代含油氣盆地北方以陸源碎屑巖為主，而南方則以碳酸鹽巖為主。所以 碳酸鹽巖儲集層體在我國無論是時代上還是地域分布上都與陸源碎屑巖不同.碎 屑巖的儲集空間主要是與巖石組構有關,特別是原生孔隙與顆粒的大小、形態(tài)、 分選性、磨圓度、表面特征等有關，就是次生孔隙也與巖石組構有間接關系。而 碳酸鹽巖儲

2、集層體的儲集空間形成較為復雜，顆粒灰?guī)r與巖石組構有關，而其他儲 集空隙主要是與成巖作用有關.一.儲集層的儲集物性差異 以下列舉碎屑巖和碳酸鹽巖的主要區(qū)別:儲集.必特點薛屑用儲集原碳酸鹽儲集房催集盡巖右類型的,砂毗、礫巖、粉砂以等石境漢 白云巖、粒屑方、礁灰?guī)r等上要儲集層類型禮隙型儲集層、溶孔型儲集層和 裂縫型儲集原孔隙型儲集層、溶孔型儲集層、裂縫型儲集 層和復合型儲集房原生孔隙成因及美型沉積期形成的孔隙，主要包括粒 問孔隙、基質內部由雜基丈撐的 孔隙和巖屑1粒內孔隙.脖朽結構組分粒內或粒間空隙，上耍有粒問 孔隙、粒內孔隙、生物骨架孔隙、生物休腔 孔隙、遮蔽N隙、鳥眼孑L隙和生物潛穴常次生孔洞成

3、因及葵 型山成村作用過程形成的孔隙和溶 洞受巖右-后生作用控制而形成，有昂問孔隙、 溶孔（粒內溶孔和溶摸孔、粒問溶孔、晶問 溶孔及其他溶孔和落洞）常裂縫的形成及類型后期笄種應力作用使巖石破壞而 產生裂縫、解理縫、層理縫和層間縫等-構造應力作用形成的構造裂縫和非構造作 用形成的成巖裂縫、風化裂縫的壓.箱裂縫主要孔隙類型及孔 隙度原心粒間孔隙和次生溶蝕孔隙， 一般缶530%之冗粒問孔隙、生物骨架孔隙和溶蝕孔隙，孔隙 度一般小5%儲集層成因類型河旎砂:巖體、切角洲砂巖體、海 岸砂體、濁松砂巖體、湖泊砂 巖體臺地前緣斜坡相、生物碓相、淺灘相和潮坪 制等影響儒集層物性的 主要因索村有礦物成分、顆粒的排列

4、方式 和大小、顆粒的分選和磨圓程度、 基質含量、成巖后生作用（壓實 和溶解和膠結作用）粒屑大小、分選程度、膠結物含量、造礁生 物的繁殖情況和成村后斐作用（溶蝕作用、 重結晶作用和白后化作用）二儲集物性差異對開發(fā)的影響（1）.碳酸鹽儲集層1）鄂爾多斯盆地馬家溝組海相碳酸鹽巖儲集層主要由8類巖石構成： 表生期巖溶成因的巖溶角礫泥晶一粉晶白云巖、（2）早期淡水溶蝕成因的膏鹽溶 蝕角礫泥晶一粉晶白云巖、含膏鹽或膏鹽質白云巖、 回流滲透白云巖化成 因的粉晶一細晶白云巖、（5）混合水白云巖化成因的殘余結構細晶一粉晶白云 巖、（6）埋藏期酸性地層水再溶蝕成因的各類白云巖、（7）早期及表生期淡水溶 蝕與碎裂成

5、因的去白云石化或去膏化次生灰?guī)r、（8）構造破裂成因的碎裂泥晶灰 巖或白云巖。2）盆地內下古生界碳酸鹽巖儲集層的儲集空間主要由洞穴、溶洞、 孔隙及裂縫構成，根據(jù)盆地內儲集層中溶洞、孔隙及裂縫的發(fā)育程度，儲集層儲 滲類型劃分為晶間孔型及裂縫型單重孔隙介質儲集層、微孔一溶孔型和裂縫一溶 孔型雙重孔隙介質儲集層以及孔隙一裂縫一溶孔型三重孔隙介質儲集層。3）根 據(jù)儲集層流動帶指標FZI的大小，馬家溝組碳酸鹽巖儲集層可劃分為6類巖石 物理相及24類巖石物理亞相；在巖石物理相分類的基礎上，馬家淘組海相碳酸 鹽巖儲集層劃分為5大類7亞類儲集層，其中一類（好儲集層）及二類（較好 儲集層）是盆地內賦存天然氣的優(yōu)質

6、儲集層，主要發(fā)育在馬五1、馬五4以及馬 五6段，二類及三類儲集層是馬家溝組儲集層的主要類型，以孔隙為主的二1、 三1類儲集層主要分布于馬五1馬五6段，以裂縫為主的二2、三2類儲集層 主要分布于馬四段。2）巴麥地區(qū)小海子組碳酸鹽巖儲集層巖石類型主要為顆?；?guī)r和白云巖， 且主要分布于巴楚西部巴什托地區(qū)、亞松迪地區(qū)和南部鳥山瑪扎塔克構造帶；儲 集層類型主要為孔隙型、孔隙一裂縫型和裂隙型；儲集層物性主要受沉積作用與 成巖作用以及構造作用所控制；最有利的儲集層分布區(qū)主要位于巴楚西部巴5 巴參1麥 4曲1井區(qū)一帶及周緣。以碳酸鹽巖為主要勘探目的層的巴麥地 區(qū)，儲集層的發(fā)育程度及規(guī)模是決定是否含油氣的主要因

7、素。本區(qū)巴什托（麥4、 麥6井區(qū)）一亞松迪（巴參1、巴探2井區(qū)）及周緣地區(qū)為局限臺地發(fā)育地區(qū)，在 海平面升降過程中，極易露出海面，巖石發(fā)生準同生白云化和溶蝕作用，形成的 白云巖儲集物性較好，其中礫屑白云巖、粉晶白云巖儲集性能最好，發(fā)育以晶間 孔、晶間溶孔、粒間、粒內溶孔等多種次生孔隙為主的儲集層；其他廣大地區(qū)為 開闊臺地相，當時在海平面升降過程中，出露海面的概率較小，因而，白云化和 淡水溶蝕作用對這些地區(qū)影響不大。如巴探2井（井段1 922.561 929.15 m） 礫屑白云巖孔隙度為13.5%19.6% ,滲透率為11.9x10-3-731x10-3 pm2o 經測試，天然氣儲量為12.2

8、x104 m3/d，凝析油儲量為5.12 m3/d，為氣層； 麥4井（井段4 382.6-4 390.4 m）粉晶白云巖孔隙度為7.62%15.15%，滲透 率為2.3x10-3-101x10-3叩2 ,經測試，亦為氣層；而該構造上的麥10（井段4 424.04 425.2 m)碳酸鹽巖儲集性能較差，實測孔隙度為6.08%，滲透率 為0.066x10 3 pm2，經測試，為非油層?？偟膩碚f，碳酸鹽儲集層屬于縫洞性油藏儲滲油藏，該類油氣藏 會相對比較容易，但缺乏溶洞的油氣藏會艱難開發(fā)，常使用酸化壓裂 的方法增大孔隙度。該類油藏油井的開采特征與鉆遇儲集體儲滲模式 密切相關。鉆遇裂縫溶洞型儲集體的油

9、井一般見水前高產穩(wěn)產，見水 后遞減幅度最大；鉆遇溶洞裂縫型儲集體的油井產量中等，見水后產 量遞減幅度較??；鉆遇裂縫基質型儲集體的油井對開發(fā)貢獻很小。自 二十世紀七十年代以來，國內相繼在勝利油田、華北油田和遼河油田 發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了三十多個碳酸鹽巖潛山油氣藏，特別是任丘潛山油田， 該油田含油面積大、含油高度大、單井產量高，初期單井產量平均達 2000t / do經研究表明國內多數(shù)碳酸鹽巖潛山油藏，裂縫系統(tǒng)孔隙度 很低，一般不超過卜2%,而滲透率很高，毛管力的作用可以忽略, 流動符合達西定律，相對滲透率變化呈對角直線關系。巖塊系統(tǒng)的孔 隙度雖然比一般砂巖的要小得多，但比裂縫系統(tǒng)要大，只是滲流能力的孔隙

10、度很難難預測，如溶洞類油氣藏孔隙度會極大此開采過程的孔隙度很難難預測，如溶洞類油氣藏孔隙度會極大此開采過程此儲層非均質性比砂巖油藏嚴重。在儲集能力上大部分儲量存在于基質或巖塊系統(tǒng)，從滲流條件分析，裂縫系統(tǒng)則控制著大部分可 采儲量的采出。國內碳酸鹽巖潛山油藏的驅動類型一般為彈性一局部 水壓驅動，其內部彈性能量很低，彈性驅采收率在35%,而邊底 水也相對較弱，由于初期采油速度高，一般用早期人工水壓驅動方式 開采。(2)碎屑巖儲集層1精里木盆地為一多旋回盆地，經歷了多期構造沉積演化階段，形成了多套儲 蓋組合。塔北隆起中、新生形成了套碎屑巖儲集層，其儲集性能優(yōu)越。砂巖儲集 層的巖性主要為長石砂巖、巖屑

11、砂巖,儲集空間主要為殘余粒間孔、次生溶孔, 儲集物性以中、高孔一中、高滲為主。垂向上,自第三系至三疊系，儲集層物性 總體具有變差的趨勢，其中侏羅系儲集層物性總體偏差。平面上，優(yōu)質儲集層分布 廣泛，在塔北全區(qū)均有分布,但各區(qū)發(fā)育程度不同。第三系儲集層物性較好,新近系 吉迪克組儲集層總體為中孔中滲型，古近系蘇維依組儲集層總體為中孔中、高滲 型底砂巖中下段物性優(yōu)于頂、底部物性，優(yōu)質儲集層分布于塔北的東部地區(qū)及北 部地區(qū)白奎系儲集層縱向物性比較均勻,平面西好東差,屬于高孔高滲型、高孔中 滲型和中孔中滲型儲集層侏羅系儲集層物性總體偏差，縱向下部好于上部，優(yōu)質 儲集層分布于哈拉哈塘凹陷三疊系儲集層自北向南

12、變好，在輪南、解放渠一吉拉 克地區(qū)、草湖凹陷為高孔中、高滲型，井區(qū)。哈拉哈塘凹陷為高孔高滲和中孔低 滲型,輪臺地區(qū)為低孔低滲型儲集層。2）歧口凹陷古近系具有多凹多坡的地質特點，各類斜坡區(qū)占全凹陷面積 70%以上；來自盆內外物源的多個大型辮狀河（扇）三角洲前緣-重力流砂帶與 多類斜坡區(qū)匹配，為歧口凹陷斜坡區(qū)中深層油氣有效儲集層的形成奠定了良好的 物質基礎；中深層碎屑巖埋深一般大于2 500 m，主要為巖屑長石類砂巖，以 次生孔-縫儲集空間為主。歧口凹陷中深層碎屑巖整體處于中成巖演化階段，該 階段跨越深度范圍較大次生孔隙發(fā)育段延伸范圍也較大，且多段發(fā)育從2 200 m左右的早成巖B亞期至5 000

13、 m以深的中成巖B亞期均有發(fā)育，隨著深 度的增加，次生孔隙空間組合類型由“粒間-粒內溶蝕孔為主響“粒內-粒間溶蝕孔 -晶間孔-黏土礦物微孔”變化深層納米級隙將逐步占據(jù)主導地位甚至可占90% 以上，深層天然氣勘探的物性經濟下限深度可達6 000余米。對于歧口凹陷這 樣的典型陸相斷陷，自身盆地動力學條件（沉降速率、地溫場、流體壓力場）、 沉積作用（物源、沉積相X豐富的成巖演化與較早的烴類充注等主控因素的消 長與耦合能在深層造就一定規(guī)模、具有較好性能的儲集層，形成了常規(guī)油氣藏，此外還形成了一定規(guī)模的非常規(guī)油氣藏?？偟膩碚f,目前國內的油氣藏主要為碎屑巖油藏，且到目前為止， 開發(fā)方法也比較成熟，但是陸源碎屑巖儲集層的開發(fā)也到了后階段, 即剩余油開采階段，各種類型的碎屑巖油氣藏開發(fā)潛力不盡相同，河 流相儲集層平均水驅效率（即水驅極限采收率）62. 5%,及目前水驅 采收率30. 2%，可得河流相儲集層的可動剩余油分布概率算術平均 值為32. 3%，是各類碎屑巖儲集層中最高的,說明河流相儲集層內 部還有很大潛力。湖底扇（濁積）相儲集層內可動剩余油的分布概率僅 次于河流相儲集層,為30.4% ,盡管該類儲集層水驅油效率較低,為 58.2%，