深层高低压渗砂岩储层微观孔隙结构特征参数分析

深层高低压渗砂岩储层微观孔隙结构特征参数分析

储层微观间隙结构是影响油气储层和气气开发效果的内在因素。微观间隙结构的研究是对油气储层性质及其周围环境的深入研究的重要组成部分。目前，对常规中、高、低渗透砂岩储层的微观孔隙结构进行了大量研究，但对非正式和非密集湖泊的探测较少。为了深入研究该层的微观孔隙结构的性质，本文以渤海盆地东浦塌陷文东沙三个油藏为研究对象，并从微观角度揭示了该层的性质。研究区位于东濮凹陷中央隆起带北部文留构造东翼(图1),地层为新生代陆相砂泥岩、盐岩、石膏岩、油页岩,夹灰质岩、泥质白云岩、含膏泥岩.1孔渗关系随孔隙度的变化特征由孔隙度、渗透率关系(图2)可知,渗透率与孔隙度总体呈指数规律的正相关关系.随着孔隙度的增大,渗透率也增大.孔隙度的分布范围有限,渗透率分布范围较宽.不同样品孔、渗关系的差异在于岩石的微观孔隙结构,特别是喉道的几何形状、大小及分布.2储层孔道类型W203-15,W13-85等井岩心样品铸体薄片及图像分析资料表明,沙三中储层孔隙形状为三角形、四边形及不规则多边形.其中,沙三中4-6砂层组储层平均孔径为0.03~0.06mm,面孔率为11.00%~29.00%,喉道以孔隙缩小型、片状为主,也可见弯片状、缩颈型喉道,配位数为3~5;沙三中7-9砂层组储层平均孔径为0.02~0.05mm,面孔率为11.00%~26.00%,喉道以片状、弯片状为主,也可见缩颈型、管状喉道,配位数多为3~4.总之,文东油田沙三中储层孔隙、喉道类型多样,分布不均匀,孔、喉大小悬殊.3储层物性与储层物性的关系分析孔喉特征参数与物性参数的相关关系(表1).储层物性(K,φ)与排驱压力(pT)、中值压力(pc50)呈负相关关系,与最大孔喉半径(Rmax)、孔喉中值半径(r50)、孔喉半径均值(re)、最大进汞饱和度(SHgmax)、特征系数(Cch)呈正相关关系.这一规律与常规中、高渗及低渗储层一致,这是陆相砂岩储层的一般性规律.由物性与孔喉分选系数(Sp)的关系(表1、图3a,b),储层物性与孔喉分选系数呈正相关关系,随着分选系数的增大,储层物性变好.这与中、高渗储层恰恰相反,与低渗、特低渗储层一致.为研究常规压汞实验的结果参数与物性的相关关系,定义退汞饱和度参数(SE),从最大进汞压力降低到最小退汞压力退出的汞体积与岩样总孔隙体积的比值.这样,退汞效率(EW)便是退汞饱和度(SE)与最大进汞饱和度(SHgmax)的比值物性与退汞饱和度(SE)、退汞效率(EW)的相关关系见图4,储层物性与SE,EW的相关性差(没有明显的规律),这一点与常规储层不同(常规储层,物性与EW呈较强的正相关关系).同时也说明深层高压低渗砂岩储层具有非均质性强的特点,且物性越好,非均质性越强.储层微观孔隙结构非均质性是影响开发效果的主要因素.4储层孔隙结构综合评价参数储层微观孔隙结构研究发现,没有一个孔喉特征参数与SE,EW之间呈现较好的相关关系(表2).这也说明影响SE,EW的因素较多,没有一个单一因素占绝对优势.近几十年来,不少研究者用某些孔隙结构参数评价储层微观孔隙结构.但这些评价方法大都是基于常规储层,对于深层高压低渗这种非常规储层还没有一个较为满意的储层孔隙结构评价参数.在此,笔者基于常规压汞实验的结果参数(SE,EW)提出以SE,EW的乘积作为评价储层微观孔隙结构的综合参数(E).SE对应于油田开发中的可动资源量及产能,EW对应于油田开发中的采收率.当两者达到最佳匹配时才认为是最佳的深层高压低渗储层(这里认为SE,EW对E的影响是等权重的):式中:E为储层微观孔隙结构综合评价参数;EW,SE为退汞效率、退汞饱和度,%.因E值过小,故将其放大100倍,不影响评价结果(图5,表3).图5为储层孔隙结构综合评价参数E的分布.从图中可以看出,E的分布具有3段式,两端为陡峭段,中间为平缓段.按散点的分布可将储层微观孔隙结构分为3类.当E小于2.90时储层孔隙结构较差,表现出较低的E值,定为Ⅲ类储层.当E值大于11.21时,表现为较好的孔、喉特征,定为Ⅰ类储层.中间段E在2.90~11.21范围,定为Ⅱ类储层.图4~6具有相同的规律,即随着储层物性变好,SE,EW,E有变好的趋势且上述相关性较差.究其原因是深层高压低渗砂岩储层非均质性强,且物性越好,非均质性越强;非均质性越强,SE,EW,E的变化越不稳定.由表3可知,储层分类结果与储层物性并不存在明显的相关关系,也就是说物性对储层分类结果的控制作用不大.说明深层高压低渗砂岩储层,影响开发效果的决定性因素不是物性,而是储层非均质性(储层非均质性越强,控制储层的因素越复杂).分析表3,各类储层间某一物性或孔喉特征参数的差别并不明显.可见,深层高压低渗砂岩储层微观孔隙结构的影响因素较多,单纯强调某一因素、或某几个因素都是片面的.5储层精细结构1)储层物性与孔喉分选系数呈正相关关系,其规律与常规中、高渗储层相反,与常规低渗、特低渗储层一致.储层物性与退汞效率、退汞饱和度的相关性差.深层高压低渗砂岩储层非均质性强,储层物性越好,非均质性越强.影响开发效果的主要因素是储层非均质性.2)基于常规压汞技术,定义退汞饱和度参数(SE),提出以