低孔低渗储层特征及其影响因素——以东部某油田沙三段为例

(广州海洋地质调查局广州510760)

作者简介:钱星(1985-)，男，助理工程师，主要从事海洋石油地质方面的科研和生产工作。电子邮箱:made607@126.com .

综合应用测井和常规物性、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、粒度和压汞等技术，分析了南海东部某油田沙三段低孔低渗储层特征及影响因素。分析结果表明，研究区低孔低渗储层具有低岩相组成和低构造成熟度的特征。储集空间包括原生孔隙、次生孔隙、混合孔隙和少量胶结孔隙，孔隙结构类型属于小孔隙、微喉道。沙三段低孔低渗储层的成因主要受沉积和成岩作用的影响。沉积相带本质上决定了储层的低孔低渗特征，主要发育在沙三段近岸水下扇的扇体、扇根和扇前砂体中。成岩作用对储层的物性有决定性的影响。压实作用降低了储层的孔隙度和渗透率，胶结作用进一步恶化了储层的孔隙度和渗透率，溶蚀作用在一定程度上扩大了孔隙系统的发育和连通，改善了储层的物性。

关键词低孔低渗储层特征影响因素

随着能源需求的不断增长和勘探开发技术的不断发展，低孔低渗油气藏已成为油气储量增长的新方向。与常规储层相比，低孔低渗储层往往具有更复杂的岩石结构和成因机制。油气田开发动态数据也表明，不同类型油藏的开发方案和效果存在明显差异[1]。

以南海东部某油田沙三段为例，通过测井、铸体薄片、物性分析等实验分析资料，研究了该油田低孔低渗储层的特征，并分析了其成因及影响因素，对进一步认识和开发低孔低渗储层具有一定的指导意义。

1低孔低渗储层特征

1.1储层岩石学特征

沙河街组三段岩性主要为灰灰色长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩(图1)，长石含量为19.5% ~ 45.0%，平均为36.71%。应时含量为65438±08.0% ~ 58.0%，平均为465438±0.82%；钻屑含量为7% ~ 62.5%，平均值为265，438±0.74%。主要成分为侵入岩、喷出岩和变质石英岩。填隙物含量为65，438+0.5% ~ 35%，平均值为6.49%。主要成分为碳酸盐胶结物，如泥质、白云石和方解石，应时常见的次生硅质胶结物和一些菱铁矿胶结物。

图1沙河街组三段岩石类型三角图

图2低孔低渗储层毛管压力曲线特征

x射线衍射分析表明，储层中粘土矿物以伊利石为主，平均相对含量为81.77%，伊蒙混合层中平均相对含量为10.44%，含少量高岭石、绿泥石等粘土矿物。

砂岩粒度一般较粗，以粗砂岩为主，其次为中砂岩和细砂岩；颗粒分选差，标准差σ1主要在1 ~ 2之间，磨圆度低，多为棱形和棱-亚棱形。

1.2储层孔隙类型及特征

铸体薄片分析表明，沙河街组三段储集空间存在原生孔隙、次生孔隙、混合孔隙和少量胶结物孔隙，面比为0.5% ~ 10%，平均为3.17%。

压汞资料分析表明，储层孔喉分布范围较大，最大孔喉半径为73.5微米，但大于10.0μm的孔喉很少，小于0.63μm的孔喉占总孔喉的73.3%，孔喉主要分布在1.0 ~ 2.0微米之间(图2)。根据以往的孔隙结构分类标准[2 ~ 3]，储层孔隙结构类型主要属于小孔隙和微喉道。

2低孔低渗储层影响因素分析

2.1沉积作用是确定储层物性的基础。

在前期勘探研究的基础上，通过对该区各井的岩相研究，结合粒度和测井曲线特征，分析了单井沉积微相(图3)。结果表明，该油田沙河街组三段为接近物源的近岸水下扇沉积，可进一步划分为扇根、扇主体和扇前沉积，其中扇根主要由粗碎屑物质组成，单层序自下而上往往由反向和正向递进的剖面组成，GR曲线幅度不明显。扇体位于扇根前方，砂砾岩叠置，单层层序粒度变化自下而上为砾岩-砂砾岩或颗粒砂岩-砂岩。扇前缘砂岩粒度变细，主要发育马宝层序的浊积岩，GR曲线多为锯齿状漏斗钟形。

图3单井相分析

岩心物性数据统计分析(表1)表明，该段近岸水下扇砂体孔隙度主要分布在1.7%-16.90%之间，平均为12.5%，渗透率主要分布在0.011× 65438+处。进一步统计分析不同微相砂体的孔隙度和渗透率，发现微相砂体的物性存在一定差异，其中扇根和扇主体砂体物性相对较好，而扇前砂体物性相对较差。

表1不同沉积相砂体和储层物性对比表

2.2成岩作用对储层的物性有决定性的影响。

研究区沙三段砂岩储层性能明显受到成岩作用的影响和改造，成岩作用可以改善和破坏储层性能。其中对储层物性破坏作用较大的成岩作用有压实作用和胶结作用，溶蚀作用对储层物性的改善有一定的贡献。

(1)压实

压实作用是研究区最常见和最重要的成岩作用，是造成储层低孔低渗的最重要因素之一。沙河街组三段地层埋藏深(3350 ~ 4000m)，砂岩组分中长石、岩屑等软颗粒含量高，普遍经历强烈压实作用，造成原生孔隙损失，渗透率差。其主要表现为:(65，438+0)碎屑颗粒间的线状和点状接触(图4a)；(2)塑料颗粒弯曲变形拉长，部分挤入孔隙形成伪杂团(图4b)；(3)压力溶解的增强使颗粒在接触处溶解，为应时的二次生长提供了物质基础。大量研究表明[4 ~ 5]，压实作用的发生可以极大地改变砂体的孔隙结构和分布，导致孔隙空间显著减小，某些砂岩的孔隙度减小率甚至可以高达50%以上，这将大大削弱砂体中孔隙流体的流动性，从而影响砂体的储集性能。

(2)胶结

胶结作用破坏了储层的物性，是使该区储层物性变差的另一个主要因素。粘土胶结和碳酸盐胶结是主要因素，其次是应时次生胶结。

x射线衍射分析表明，沙三段粘土矿物主要为伊利石和伊利石/蒙脱石混层矿物，平均含量分别为865，438+0.77%和65，438+00.44%，还有少量高岭石、绿泥石和蒙脱石混层。扫描电镜下，长石因溶解形成丝状伊利石(图4c)，而自生伊利石矿物多呈纤维状或丝状，以网络桥联的形式填充在孔隙中(图4d)，使粒间孔变为粒间孔，堵塞孔喉，增加粒间微孔，从而降低砂岩的渗透性。

碳酸盐胶结物是该储层中常见的胶结物之一。铸件薄片分析表明，碳酸盐胶结物主要为白云石(铁)，含量为0.5% ~ 4%，平均为65438±0.28%，颗粒以零星或团块状充填。偶尔，结晶粒状方解石(铁)零星地填充在颗粒中(图4e)。统计分析表明，储层孔隙度和渗透率与碳酸盐含量呈负相关，碳酸盐胶结物含量越多，其物性越差。碳酸盐胶结物填充孔隙并占部分碎屑，从而形成难以改造的致密储层，导致粒间孔隙完全丧失，次生孔隙难以发育，增强储层非均质性。

硅质胶结主要表现为应时碎屑颗粒的次生增大，部分硅质物质常以自生应时的形式生长在长石等颗粒的孔壁或溶孔内部(图4f)，其在储层砂岩中的质量分数一般为0.4% ~ 0.6%。应时的二次扩大使孔隙变小，喉道变窄，严重发育段甚至堵塞孔隙，严重损害储层性能，降低储层质量。

图4沙三段各种成岩作用。

(3)解散

砂岩储层往往经历不同程度的溶蚀，形成各种类型的次生孔隙。溶解次生孔隙是由碳酸或有机酸引起的矿物溶解形成的，对改善砂岩储层的储集性能有积极作用[6]。铸件薄片分析表明，研究区主要溶孔为扩大的粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔和水泥内部孔，其中以扩大的粒间孔为主，占溶孔表面积的60% ~ 82%。该区普遍的溶蚀作用进一步扩大了孔隙系统的发育和连通，产生的次生孔隙在一定程度上可以改善储层物性。

3结论

1)沙三段储层砂体以长石岩屑砂岩为主，颗粒分选性差，多为次棱角状，以线状接触为主，砂岩颗粒在成分和结构上普遍具有成熟度低的特点。

2)储层的储集空间以粒间孔为主，有一定量的溶孔。孔隙半径分布范围较大，但主要分布在1.0 ~ 2.0μ m之间，孔隙结构属于小孔隙、微喉道类型。

3)沉积环境是影响研究区储层性能的地质基础。沙三段为近岸水下扇沉积，扇根、扇主体和扇前砂体储集性能差，均为低孔低渗储层。

4)成岩作用对沙三段的物性有决定性的影响。该区的压实作用和胶结作用对储层的物性有明显的影响。溶蚀作用进一步扩大了孔隙系统的发育和连通，产生的次生孔隙在一定程度上可以改善储层的物性。

参考

【1】李道品。低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社，1997。

罗哲潭，王运成。油气藏的孔隙结构[M].北京:科学出版社。

王运成。油气藏评价[M].北京:石油工业出版社，1999。

刘，金志军，张。碎屑岩成岩压实作用的实验研究[J].沉积学报，2006，(3)。

刘，刘洋，张。压实作用对砂岩储层性质的影响[J].尤氏大学学报(自然科学版)，2006，(4)。

郑俊茂，庞明。碎屑储集岩成岩作用研究[M].武汉:中国地质大学出版社，1989，82 ~ 156。

低孔低渗储层特征及其影响因素——以南海东部某油田沙三段为例

——以南海东部某油田沙三段为例

钱星

(广州海洋地质调查局，广州，510760)

文摘:利用测井资料和物性分析、铸体切片、扫描电镜、衍射、粒度分析、压汞等测试分析资料，对南海东部某油田沙三段低孔低渗储层特征及其影响因素进行了综合研究。结果表明，低孔低渗储层具有成分成熟度低、结构成熟度低的特点。储层类型包括粒间孔隙、次生孔隙、混合孔隙和少量水泥溶孔，孔隙结构以细孔和微观喉道为主。沉积作用和成岩作用共同作用于低孔低渗储层，沙三段沉积环境决定了储层的性质，低孔低渗储层主要分布在近岸水下扇体系的砂体中；成岩作用明显改变了砂体的物性，压实作用和胶结作用是导致浊积砂岩孔隙度和渗透率变差的主要因素。另一方面，溶蚀作用促进了孔隙系统的发育和连通，在一定程度上改善了储层的储集性能。

关键词:低孔低渗储层储层特征影响因素