紅河油田致密裂縫油層儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)與四性關(guān)系(已修改)
2025-01-20 10:50 本頁(yè)面
【正文】 紅河油田 致密裂縫油層 儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)與四性關(guān)系 紅河油田位于鄂爾多斯盆地西南緣，主力產(chǎn)油層為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng) ８ 及長(zhǎng)９油層組 ， 構(gòu)造上位于天環(huán)向斜的南端 （如圖） 。整體來看，地層平緩西傾，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，但局部發(fā)育小型斷層及低幅度的鼻狀隆起 [1]。 行政區(qū)劃隸屬甘肅省鎮(zhèn)原縣、徑川縣、崇信縣及平?jīng)鍪?,區(qū)塊面積 。現(xiàn)今構(gòu)造格局主要受控于燕山期盆地西緣和南緣逆沖推覆 構(gòu)造運(yùn)動(dòng) , 圖 1 紅河油田構(gòu)造位置圖 第 1 章 紅河油田低滲透儲(chǔ)層分析 由于紅河油田長(zhǎng) 8 油藏儲(chǔ)層孔隙缺少粗喉型，因此，屬于中孔～細(xì)喉型孔隙結(jié)構(gòu)，對(duì)于低孔低滲油藏來說，儲(chǔ)層的基質(zhì)滲透率小，毛管壓力大，導(dǎo)致流體在孔隙介質(zhì)中流動(dòng)時(shí)的滲流阻力大。同時(shí)，由于儲(chǔ)層的成巖壓實(shí)作用強(qiáng)，粘土礦物含量高，遇水膨脹后使孔隙度減小，這些都會(huì)使得可動(dòng)流體孔隙度和飽和度更低。 對(duì)于這種低滲透油藏，孔隙喉道細(xì)微，滲流阻力大，界面的相互作用力顯著，這將導(dǎo)致它的滲流規(guī)律偏離達(dá)西定律。 研究表明，流體在儲(chǔ)層中的滲流特征受四個(gè)方面的影響：孔隙結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、流體組成及性質(zhì)、流體與孔隙間作用和上覆應(yīng)力的影響。對(duì)于低滲、特低滲透油氣藏，這四個(gè)因素更具典型性，從而導(dǎo)致特低滲透油氣藏滲流特征的特殊性和復(fù)雜性。 低滲透砂巖儲(chǔ)層的主要地質(zhì)特征 ：礦物成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度低，長(zhǎng)石和巖屑含量高，粘土或碳酸巖膠結(jié)物多，一般為長(zhǎng)石砂巖和巖屑砂巖，石英砂巖少。 ：原生粒間孔和次生溶孔發(fā)育，微孔隙多，孔徑細(xì)小，微孔隙喉道發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)差。 ：基質(zhì)孔隙具有低孔隙度和低滲透率。 ，嚴(yán)重影響開發(fā)效果。 ，使含油性差異大。 ：隨著壓力增大，孔隙和裂縫的滲透率呈負(fù)指數(shù)函數(shù)遞減，并具有一定的不可恢復(fù)性。 ，可動(dòng)流體飽和度更低 低滲透儲(chǔ)層的成因 原生成因：由于沉 積作用造成的巖石顆粒成分、大小、分選、排列、膠結(jié)物的成分、含量、 膠結(jié)類型等因素形成的低孔低滲儲(chǔ)層。 近源沉積成因：由于物源近，沉積物快速堆積，巖石顆粒相差懸殊，分選極差，不同大小顆粒及泥質(zhì)充填在孔隙中形成 的低孔低滲儲(chǔ)層。 遠(yuǎn)源沉積成因：由于物源較遠(yuǎn)，碎屑物質(zhì)經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn)以后顆粒變細(xì)，沉積以后形成細(xì)粒、孔隙半徑小、泥質(zhì)或鈣質(zhì)含量高的低孔低滲儲(chǔ)層。 次生成因：由于沉積后的成巖作用和后生作用形成，包括壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。 壓實(shí)作用：使巖石隨埋藏深度增大，孔隙體積明顯減小，巖石顆粒排列變緊，使儲(chǔ)層物性變差。 膠結(jié)作用：沉積物中的礦物質(zhì)沉淀作用使巖石變得致密低滲的現(xiàn)象。石英次生加大、碳酸鹽膠結(jié)作用、硫酸鹽膠結(jié)作用、沸石膠結(jié)作用等。 溶蝕作用：在低孔低滲儲(chǔ)層常形成次生溶蝕孔隙，對(duì)改善儲(chǔ)層的孔滲性 有積極作用。 第 2 章 紅河油田致密裂縫分析 以鄂爾多斯盆地紅河油田為典型的致密油氣巖性油藏，油藏主要受控于儲(chǔ)層的儲(chǔ)集物性，構(gòu)造對(duì)成藏具有一定的影響，但必須要和儲(chǔ)層相配套。水下分流河道的展布直接控制了油藏的可能分布范圍，但油層富集帶主要分布于高效儲(chǔ)層中，裂縫對(duì)改善儲(chǔ)層具有非常明顯的作用，高產(chǎn)井均與裂縫有一定的關(guān)系。同時(shí)紅河油田油氣儲(chǔ)層由于屬于陸相沉積 , 非均質(zhì)性強(qiáng) , 裂縫分布復(fù)雜 , 因此構(gòu)造裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)至關(guān)重要。 高產(chǎn)井 ZJ ZJ2 HH2 HH10 HH373 井巖心均有裂縫顯示，經(jīng)過對(duì)長(zhǎng) 8 段巖心研究，可以得出以下的幾點(diǎn)結(jié)論：①長(zhǎng) 8 段裂縫主要發(fā)育在細(xì)砂巖中，其次為泥巖中。裂縫長(zhǎng)度變化范圍集中在 ；②研究區(qū)裂縫主要為高角度裂縫，未見水平縫；③裂縫產(chǎn)狀為北東 南西向；④研究發(fā)現(xiàn)，砂地比、單層砂厚對(duì)裂縫的控制作用較明顯，因此，可利用其特征，定量的對(duì)裂縫的平面展布進(jìn)行預(yù)測(cè)。 致密砂巖是指低孔隙度低滲透率的砂巖 , 通常指孔隙度小于 10%且覆壓滲透率小于 mD。致密砂巖油氣是指富集在致密砂巖內(nèi)的石油和天然氣 , 通常無自然產(chǎn)能 , 需要通過人工壓裂技術(shù)才能產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的石油和天 然氣。一般以巖性圈閉和水封型圈閉為主 , 無明顯的油水界面 , 分布范圍大 , 豐度低 , 產(chǎn)能低。 裂縫的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 在裂縫發(fā)育程度的定量評(píng)價(jià)過程中 , 一定會(huì)涉及到評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)問題 , 即衡量裂縫發(fā)育程度高低或強(qiáng)弱的指標(biāo)問題。前人針對(duì)具體問題相繼提出了一系列裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如 : 范高爾夫 拉特 (1989)首先通過裂縫強(qiáng)度分級(jí)開展了構(gòu)造裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)研究 (表 1)。 表 1 裂縫強(qiáng)度分級(jí)及其標(biāo)準(zhǔn)（范高爾夫 拉特， 1989） 所謂裂縫強(qiáng)度 , 就是反映裂縫發(fā)育程度與層厚之間關(guān)系的一種參數(shù) , 指裂縫頻率與巖層厚度頻率的比值 , 為無量綱 , 這里的裂縫頻率即裂縫密度 , 厚度頻率是裂縫切穿某厚度巖層的數(shù)目與層厚的比值 , 因此 , 構(gòu)造裂縫的面密度越大 , 穿層的厚度越大 , 構(gòu)造裂縫的強(qiáng)度就越大。因該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要考慮到裂縫切穿地層的厚度 , 不適合巖心裂縫的評(píng)價(jià) [2]。 袁士義等 (2022)和王現(xiàn)華 (2022)提出利用裂縫長(zhǎng)度和開度分級(jí)開展裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)(表 2 和表 3)。所謂裂縫開度 , 就是裂縫的張開度或?qū)挾?, 由裂縫壁之間的距離來表示 , 單位通常用毫米 (mm), 多數(shù)介于 0~5 mm。開度大于 mm 為宏觀裂縫 , 開度小于 mm 為微裂縫。巖心庫(kù)里測(cè)量到的裂縫開度是巖心取到地表已脫離地層應(yīng)力環(huán)境的開放裂縫 , 所以巖心裂縫的開度不真實(shí) , 僅供參考。 表 2 裂縫開度級(jí)別及其標(biāo)準(zhǔn)（王現(xiàn)華。 2022） 表 3 裂縫長(zhǎng)度級(jí)別及其標(biāo)準(zhǔn)（袁士義等， 2022） 裂縫長(zhǎng)度的評(píng)價(jià)包括評(píng)價(jià)裂縫的橫向延伸和縱向切割地層厚度兩個(gè)方面。在巖層露頭區(qū)可統(tǒng)計(jì)橫向延伸長(zhǎng)度 , 地下微小裂縫縱向切割地層厚度可在巖心觀測(cè)時(shí)獲得 , 但巖心保留的裂縫長(zhǎng)度多數(shù)為大裂縫的一小部分 , 因此裂縫長(zhǎng)度作為巖 心裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)是不全面的。 周新桂等 (2022, 2022, 2022)根據(jù)構(gòu)造裂縫的線密度高低分布范圍 , 提出鄂爾多斯盆地沿河灣地區(qū)致密砂巖裂縫發(fā)育程度的評(píng)價(jià)指標(biāo) , 分為發(fā)育區(qū)、次發(fā)育區(qū)和弱發(fā)育區(qū) , 比單純利用裂縫長(zhǎng)度評(píng)價(jià)裂縫發(fā)育程度更前進(jìn)了一步。這為平面空間上分析裂縫發(fā)育程度的分布規(guī)律提供了定量分析的途徑 , 具 有重要的指示意義 (表 4)。 表 4 鄂爾多斯盆地沿河灣地區(qū)裂縫發(fā)育程度劃分（周新桂等， 2022） 裂縫發(fā)育程度需要多種參數(shù)綜合評(píng)價(jià) , 包括裂縫的方向、密度、開度和有效性 (充填 性 ), 其中裂縫密度是最重要的定量評(píng)價(jià)裂縫發(fā)育程度的參數(shù)。裂縫密度包括線密度、面密度和體密度 , 但線密度相對(duì)比面密度和體密度有較大的失真。 (1) 裂縫密度 : 裂縫密度是反映裂縫發(fā)育程度的量 , 包括線密度、面密度和體密度三種 ,
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