鄂尔多斯盆地镇泾地区长8致密储层成藏期临界物性厘定
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第 38 卷 第 1 期 2020 年 2 月
沉积学报 ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA
Vol.38 No.1 Feb.2020
文章编号：1000⁃0550（2020）01⁃0231⁃13
DOI: 10.14027/j.issn.1000⁃0550.2019.012
鄂尔多斯盆地镇泾地区长 8 致密储层成藏期临界 物性厘定
1 区域地质概况
镇泾区块位于甘肃省东部镇原—泾川县，构造 上属鄂尔多斯盆地西缘天环向斜南端（图 1a）。处于 NW 向的拗陷和 SW 向的鼻隆之间的过渡地区，具有 NE 向下倾的斜坡特征[3⁃6]。该区长 8 油层组油气资源 丰富，近年来勘探开发不断取得新进展（图 1b）。长 8 油层组以细砂岩、粉砂岩为主，其次为泥岩、中砂岩， 含少量的粗砂岩，含油级别以油浸—油斑为主，其次
收稿日期：2018⁃09⁃17；收修改稿日期：2019⁃02⁃04 基金项目：国家自然科学基金项目（41772120）；山东省自然科学杰出青年基金项目（JQ201311）［Foundation：National Natural Science Foundation
of China, No. 41772120; Shandong Province Natural Science Foundation for Distinguished Young Schloars, No. JQ201311］
上说，埋藏成岩引起的储集岩孔隙度的缩减，也是一 个热成熟作用的过程，成岩作用控制储集层的后期 变化(压实、胶结和溶蚀等)，是时间、温度、深度、压力 等 外 因 的 函 数 ，综 合 起 来 可 以 利 用 时 深 指 数 TDI （Ma·km）预测储层孔隙度[14⁃19]。
针对镇泾区块低孔低渗的特性，由于油气充注 之后发生了地层的致密化过程，成藏期与现今孔隙 度发生很大变化，但现今储层有效物性下限与储层 临界物性之间有着必然的联系[10]。有效储层是指能 够 储 集 和 渗 流 地 下 孔 隙 流 体（主 要 为 烃 类 和 地 层 水），在现有工艺技术条件下能够采出具有工业价值 产液量（烃类或与烃类同体积的水）的储集层。本文 综合采取分布函数曲线法[20⁃23]、含油产状法[24⁃26]、物性 试油法[20,26⁃28]、驱替压力实验法[26⁃28]、油水相对渗透率 法[29⁃30]、核 磁 共 振 法[26,31]、最 小 流 动 孔 喉 半 径
史兵兵 1，常象春 1，2，尹伟 3，毛礼鑫 1
1. 山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590 2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室，海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，山东青岛 3. 中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083
266071
摘 要 鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育致密砂岩油气藏，其中长 8 油层组是该区富有潜力的勘探开发层位。成岩作用的 复杂性，使得长 8 致密储层现今孔隙度与成藏期相比发生很大变化，因此，对长 8 油层组成藏充注期储层临界物性的厘定，有助 于动态地评价储层质量，客观地评价储层的含油气性。根据粒度分析资料、砂岩薄片资料及含油产状统计，确定了研究区有效 储层岩性下限为油斑—油迹细砂岩。并通过长 8 油层组有效储层的测井解释、试油、常规物性、压汞、核磁共振、相渗透率、覆压 孔渗及应力敏感性试验等资料，基于统计学和超低渗透油藏流体渗流机理，优选合适的评价方法求出取镇泾区块长 8 油ห้องสมุดไป่ตู้组有 效储层的物性下限为 7.17% 和 0.10 ×10-3 µm2。基于孔隙度与时间、温度、深度、压力的函数关系，以地史模拟为基础，利用初始 孔隙度及现今实测孔隙度进行端点约束，利用时深指数 TDI 对致密储层的临界物性进行厘定，得出两期油气充注的临界物性约 为 27.0% 和 17.0%，表明自油气充注以后储层发生了较严重的致密化过程。 关键词 储层临界物性；有效储层下限；地史模拟；时深指数；致密砂岩储层；镇泾区块 第一作者简介 史兵兵，男，1992 年出生，硕士研究生，油气地质与评价，E⁃mail: 993406504@ 通信作者 常象春，男，教授，E⁃mail: xcchang@ 中图分类号 P618.13 文献标志码 A
致密砂岩储层具有非达西流非均质性较强储层裂缝异常发育及微细孔喉为特点因而采用常规方法研究其下限具有一定的局限性综合上述9种方法来看剔除奇异值后所得长8油层组孔隙度下限范围为4890渗透率下限范围依次为004015103m2所得物性下限区间变化范围较大为避免因研究方法单一和适用性受限而在对有效储层下限标准取值时产生较大的偏差在此对上述几种常规方法进行优选
0 引言
鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育低渗透岩 性油藏，其中长 8 油层组是本区富有潜力的勘探开发 层位 。 [1⁃2] 前人对镇泾区块延长组长 6—长 9 油层组 低渗透岩性油藏已进行了大量的研究，有效地指导 了低渗透—致密岩性油气藏的勘探开发[3⁃6]。
储层临界物性是指在一定地层压力条件下，油 气能进入储层所需的最小孔隙度及渗透率，是反映 主成藏期油气充注临界物性的地史性参数[7⁃10]。“储层 临界物性”的提出是对传统储层质量评价体系的补 充，只有与成藏过程结合，动态地评价储层物性，才 能客观地区分不同低渗透储层的含油气性。潘高峰 等[11⁃12]，石广仁等[13]利用砂岩烃类充注临界物性实验 分析法等对低渗透储层临界物性进行分析，但是未 考虑最大埋深之后成岩作用对孔隙的改造，从本质
为油迹（图 1c、图 2）。
2 储层岩性下限
由粒度分析、砂岩薄片及含油级别综合统计表 明，细砂岩的孔渗性较好，含油性为油斑及以上级别 的砂岩主要为细砂岩，而粉砂—泥质粉砂岩、泥岩一 般无含油显示，粗砂岩因粒度过大，反而不利于油气 保存，由图 2 可知，中砂岩—细砂岩物性最好，粗砂岩 次之，泥岩—粉砂岩最差，据此确定本区有效储层岩 性下限为油斑—油迹细砂岩。
232
沉积学报
第 38 卷
法 、经 [21,24⁃26,28,30,32⁃34] 验统计法 、渗 [22⁃26,28,35] 透率应力敏感 性法[38]、孔隙度—渗透率交会法[22⁃23]等十种方法以综 合求取长 8 油层组有效储层的物性下限，这样可以消 除因原始数据误差较大、基础数据数量较少、计算方 法单一等引起的误差。然后基于孔隙度与时间、温 度、深度、压力的函数关系[36⁃38]，以地史模拟为基础， 以初始孔隙度及实测孔隙度进行约束，利用时深指 数 TDI 对致密储层的临界物性进行界定。
沉积学报 ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA
Vol.38 No.1 Feb.2020
文章编号：1000⁃0550（2020）01⁃0231⁃13
DOI: 10.14027/j.issn.1000⁃0550.2019.012
鄂尔多斯盆地镇泾地区长 8 致密储层成藏期临界 物性厘定
1 区域地质概况
镇泾区块位于甘肃省东部镇原—泾川县，构造 上属鄂尔多斯盆地西缘天环向斜南端（图 1a）。处于 NW 向的拗陷和 SW 向的鼻隆之间的过渡地区，具有 NE 向下倾的斜坡特征[3⁃6]。该区长 8 油层组油气资源 丰富，近年来勘探开发不断取得新进展（图 1b）。长 8 油层组以细砂岩、粉砂岩为主，其次为泥岩、中砂岩， 含少量的粗砂岩，含油级别以油浸—油斑为主，其次
收稿日期：2018⁃09⁃17；收修改稿日期：2019⁃02⁃04 基金项目：国家自然科学基金项目（41772120）；山东省自然科学杰出青年基金项目（JQ201311）［Foundation：National Natural Science Foundation
of China, No. 41772120; Shandong Province Natural Science Foundation for Distinguished Young Schloars, No. JQ201311］
上说，埋藏成岩引起的储集岩孔隙度的缩减，也是一 个热成熟作用的过程，成岩作用控制储集层的后期 变化(压实、胶结和溶蚀等)，是时间、温度、深度、压力 等 外 因 的 函 数 ，综 合 起 来 可 以 利 用 时 深 指 数 TDI （Ma·km）预测储层孔隙度[14⁃19]。
针对镇泾区块低孔低渗的特性，由于油气充注 之后发生了地层的致密化过程，成藏期与现今孔隙 度发生很大变化，但现今储层有效物性下限与储层 临界物性之间有着必然的联系[10]。有效储层是指能 够 储 集 和 渗 流 地 下 孔 隙 流 体（主 要 为 烃 类 和 地 层 水），在现有工艺技术条件下能够采出具有工业价值 产液量（烃类或与烃类同体积的水）的储集层。本文 综合采取分布函数曲线法[20⁃23]、含油产状法[24⁃26]、物性 试油法[20,26⁃28]、驱替压力实验法[26⁃28]、油水相对渗透率 法[29⁃30]、核 磁 共 振 法[26,31]、最 小 流 动 孔 喉 半 径
史兵兵 1，常象春 1，2，尹伟 3，毛礼鑫 1
1. 山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590 2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室，海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，山东青岛 3. 中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083
266071
摘 要 鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育致密砂岩油气藏，其中长 8 油层组是该区富有潜力的勘探开发层位。成岩作用的 复杂性，使得长 8 致密储层现今孔隙度与成藏期相比发生很大变化，因此，对长 8 油层组成藏充注期储层临界物性的厘定，有助 于动态地评价储层质量，客观地评价储层的含油气性。根据粒度分析资料、砂岩薄片资料及含油产状统计，确定了研究区有效 储层岩性下限为油斑—油迹细砂岩。并通过长 8 油层组有效储层的测井解释、试油、常规物性、压汞、核磁共振、相渗透率、覆压 孔渗及应力敏感性试验等资料，基于统计学和超低渗透油藏流体渗流机理，优选合适的评价方法求出取镇泾区块长 8 油ห้องสมุดไป่ตู้组有 效储层的物性下限为 7.17% 和 0.10 ×10-3 µm2。基于孔隙度与时间、温度、深度、压力的函数关系，以地史模拟为基础，利用初始 孔隙度及现今实测孔隙度进行端点约束，利用时深指数 TDI 对致密储层的临界物性进行厘定，得出两期油气充注的临界物性约 为 27.0% 和 17.0%，表明自油气充注以后储层发生了较严重的致密化过程。 关键词 储层临界物性；有效储层下限；地史模拟；时深指数；致密砂岩储层；镇泾区块 第一作者简介 史兵兵，男，1992 年出生，硕士研究生，油气地质与评价，E⁃mail: 993406504@ 通信作者 常象春，男，教授，E⁃mail: xcchang@ 中图分类号 P618.13 文献标志码 A
致密砂岩储层具有非达西流非均质性较强储层裂缝异常发育及微细孔喉为特点因而采用常规方法研究其下限具有一定的局限性综合上述9种方法来看剔除奇异值后所得长8油层组孔隙度下限范围为4890渗透率下限范围依次为004015103m2所得物性下限区间变化范围较大为避免因研究方法单一和适用性受限而在对有效储层下限标准取值时产生较大的偏差在此对上述几种常规方法进行优选
0 引言
鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育低渗透岩 性油藏，其中长 8 油层组是本区富有潜力的勘探开发 层位 。 [1⁃2] 前人对镇泾区块延长组长 6—长 9 油层组 低渗透岩性油藏已进行了大量的研究，有效地指导 了低渗透—致密岩性油气藏的勘探开发[3⁃6]。
储层临界物性是指在一定地层压力条件下，油 气能进入储层所需的最小孔隙度及渗透率，是反映 主成藏期油气充注临界物性的地史性参数[7⁃10]。“储层 临界物性”的提出是对传统储层质量评价体系的补 充，只有与成藏过程结合，动态地评价储层物性，才 能客观地区分不同低渗透储层的含油气性。潘高峰 等[11⁃12]，石广仁等[13]利用砂岩烃类充注临界物性实验 分析法等对低渗透储层临界物性进行分析，但是未 考虑最大埋深之后成岩作用对孔隙的改造，从本质
为油迹（图 1c、图 2）。
2 储层岩性下限
由粒度分析、砂岩薄片及含油级别综合统计表 明，细砂岩的孔渗性较好，含油性为油斑及以上级别 的砂岩主要为细砂岩，而粉砂—泥质粉砂岩、泥岩一 般无含油显示，粗砂岩因粒度过大，反而不利于油气 保存，由图 2 可知，中砂岩—细砂岩物性最好，粗砂岩 次之，泥岩—粉砂岩最差，据此确定本区有效储层岩 性下限为油斑—油迹细砂岩。
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第 38 卷
法 、经 [21,24⁃26,28,30,32⁃34] 验统计法 、渗 [22⁃26,28,35] 透率应力敏感 性法[38]、孔隙度—渗透率交会法[22⁃23]等十种方法以综 合求取长 8 油层组有效储层的物性下限，这样可以消 除因原始数据误差较大、基础数据数量较少、计算方 法单一等引起的误差。然后基于孔隙度与时间、温 度、深度、压力的函数关系[36⁃38]，以地史模拟为基础， 以初始孔隙度及实测孔隙度进行约束，利用时深指 数 TDI 对致密储层的临界物性进行界定。