第19卷第3期岩 性 油 气 藏Vol.19No.3
文章编号:1673-8926(2007)03-0028-04
论低渗透储层的分类与评价标准
以鄂尔多斯盆地为例
赵靖舟,吴少波,武富礼
(西安石油大学油气资源学院,陕西西安 710065)
摘 要:根据鄂尔多斯盆地三叠系储层300余块压汞样品、260余块铸体及100余块图像孔隙分析结果,参考前人关于碎屑岩储层特别是低渗透储层的划分标准,文章将低渗透砂岩储集层分为4类
4个亚类,4类即低渗透层(Ⅰ类)、特低渗透层(Ⅱ类)、超低渗透层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类),其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。关键词:低渗透;储层;分类;标准;鄂尔多斯盆地中图分类号:TE122 2
文献标识码:A
Theclassificationandevaluationcriterionoflow
permeabilityreservoir:AnexamplefromOrdosBasin
ZHAOJing-zhou,WUShao-bo,WUFu-li
(SchoolofPetroleumResources,Xi anShiyouUniversity,Xi an710065,China)
Abstract:Basedonthemercurypenetrationanalysisofmorethan300samplesandanalysisresultsofmorethan260castsandmorethan100imagepores,andreferredtotheclassificationcriterionaboutclastic
reservoir,especiallylowpermeabilityreservoir,thelowpermeabilitysandstonereservoirsinOrdosBasinweredividedintofourtypesandfoursub-types.Thefourtypesincludelowpermeabilityreservoir(I),extra-lowpermeabilityreservoir(II),super-lowpermeabilityreservoir(III)andtightreservoir(IV).Amongthemextra-lowpermeabilityreservoirandsuper-lowpermeabilityreservoirarethemainreservoirtypesofTriassicYanchangFormationinOrdosBasin.Accordingtothecharacteristicsoftheporestruc-tureandpetrophysicsandtheclassificationcriterionofthereservoirthickness,theyaredividedintotwosub-typesrespectively.
Keywords:lowpermeability;reservoir;classification;criterion;OrdosBasin
0 引 言
随着我国油气勘探开发程度的不断提高,优质油气田的储量和产量逐年减少,低渗透等低品位油气田的储量和产量所占比例则逐年增大,已成为当前以及今后我国油气增储上产的主要资源。据统
计,中国石油天然气集团公司探明储量中低渗透石油资源的比例1995年前为23%,1996年至2001年达56%,2001年以来已达到69%。据第二次全国油气资源评价结果,中国重稠油和低渗透石油资源量高达409.4 108t,约占全国石油总资源量的43.55%。根据中国石油集团公司第三次油气资源
收稿日期:2007-06-05;修回日期:2007-06-22
基金项目:教育部 新世纪优秀人才支持计划 项目资助(编号:NCET-05-0876)。作者简介:赵靖舟,1962年生,男,教授,主要从事成藏地质学、天然气地质及地球化学研究。电话:(029)88382685。E-mail:jzzhao@xsyu.
前苏联学者将渗透率小于(50~100) 10-3 m2的油田算作低渗透油田[3]。
1992年在西安国际低渗透油气藏会议上,严衡文等将渗透率大于100 10 m的储层作为好储
层,将渗透率为(10~100) 10-3 m2的储层作为低渗透储层,将渗透率为(0.1~10) 10-3 m2的储层作为特低渗透层。
唐曾熊[5]在其《油气藏的开发分类及描述》一书中,建议以一个数量级作为划分各类渗透率的标准,即对于油田,特低渗透率定为1000 10-3 m2。
李道品等则将低渗透层的渗透率上限定为50 10-3 m2,并提出了 超低渗透 的概念。他们根据油田的实际生产特征,按照油层的平均渗透率将低渗透油田分为3类:①一般低渗透油田,油层平均渗透率为(50~10.1) 10 m;②特低渗透油田,油层平均渗透率为(10.0~1.1) 10-3 m2;③超低渗透油田,油层平均渗透率为(1.0~0.1) 10 m。
在李道品等[6]所著的《低渗透砂岩油田开发》一书的第三章第六节 低渗透储集层综合分类评价 中,则将低渗透储层分为6种类型,即一般低渗透储层(I类,渗透率(50~10) 10 m)、特低渗透储层(II类,渗透率(10~1) 10-3 m2)、超低渗透储层(III类,渗透率(1~0.1) 10-3 m2)、致密层(IV类,渗透率(0.1~0.01) 10 m)、非常规致密层和超致密层(V类,渗透率分别为(0.01~0.001) 10-3 m2、(0.001~0.0001) 10-3 m2)、裂隙 孔隙层(VI类,渗透率变化大或
评价好中上等中等中下等差很差非储集层
-3
2-3
2
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2
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2
[6,7]
-3
2
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[4]
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评价结果,中国陆上主要盆地可探明的重稠油、低渗透、特低渗透石油资源量约215.9 108t,占可探明石油资源量的49.8%,其中重油31.1 108t,低渗透和特低渗透石油184.8 108t。
截至2003年底,中国累计探明低渗透油和稠油等低品位石油地质储量约120 10t,占总探明石
油地质储量的50.9%,其中低渗透储量为72.3 108t,重稠油储量为46.7 108t,主要分布于松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等盆地。特别是在鄂尔多斯盆地,已发现的油气田除侏罗系外,主力油层三叠系延长组以及主力气层石炭系和二叠系几乎均为低渗透、特低渗透乃至超低渗透(渗透率
然而,目前对于低渗透储层概念的认识还不完全一致
[1]
8
,尤其是还未形成一套统一的针对低渗透
储层的分类和评价标准。有鉴于此,笔者以鄂尔多斯盆地为例,对低渗透储层的分类与评价标准加以讨论。
1 传统的分类
关于低渗透储层的概念和分类评价标准,目前认识还不完全统一。罗蛰潭、王允诚[2]提出将渗透率小于100 10-3 m2的储层作为低渗透储层,并根据储层孔隙结构及毛管压力参数将砂岩储层分为I类(渗透率>100 10 m,孔隙度>20%)、II类(渗透率(100~1) 10 m,孔隙度20%~12%)、III类(渗透率(1~0.1) 10 m,孔隙度12%~7%)、IV类(渗透率
表1 砂岩储层物性分类评价表[2]Table1 Classificationevaluationof
sandstonereservoirproperty
类Ⅰ
a
Ⅱ
bc
ⅢⅣ
ab亚类
孔隙度(%)>2013~2013~2012~189~127~9
渗透率( 10-3 m2)
>10010~1005~501~200.2~1.00.1~0.5
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2
1998年开始实施的中华人民共和国石油天然气行业标准《油气储层评价方法》(SY/T6285-1997)[9]同样将低渗透层的渗透率上限定为50 10 m,并分别确定了含油储层与含气储层的孔隙度、渗透率评价分类标准(表3、表4)。该标准将低渗透含油砂岩储层分为低渗透(渗透率(50~10) 10 m)、特低渗透(渗透率(10~1) 10 m)、超低渗透(渗透率(1~0.1) 10 m)、非渗透(渗-3m2-3
2
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可以看出,目前我国碎屑岩储层分类研究尽管在低渗透储层的上限方面已基本达成共识,即普遍将渗透率50 10 m作为低渗透碎屑岩储层的物性上限,且大的分类框架也已初步形成,但仍然存在一些明显的不足。突出的有两方面:一是现行的石
-3
2
油天然气行业标准(表3)对于低渗透储层的分类仍然偏粗,不能满足象鄂尔多斯盆地这种典型低渗透油气田勘探评价的需要,且已有的一些低渗透储层分类虽然比较详细,但却不够统一;二是对于各级低渗透储层的孔隙度划分界限还有待探讨。
表2 三叠系延长组低渗砂岩储层孔隙结构分类表[8]
Table2 PorestructureclassificationoflowpermeabilitysandstonereservoirofTriassicYanchangFormation
类别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)排驱压力(MPa)中值压力(MPa)喉道均值( m)孔隙组合
Ⅰ>15>101.0中小孔中细喉型
Ⅱ17.5~12.510~3.00.15~0.251.0~2.51.4~0.7小孔中细喉型
Ⅲ15~11.03~1.00.25~0.502.0~5.00.7~0.3小孔细喉型
Ⅳ14~10.01~0.20.50~1.53.0~7.50.3~0.2细小孔微细喉型
Ⅴ1.5>7.5
表3 含油碎屑岩储层孔隙度、渗透率评价分类标准[9]
Table3 Classificationcriterionforporosityandpermeabilityofoi-lbearingclasticreservoir
级别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)
特高 30 2000
高30~252000~500
中25~15500~50
低15~1050~10
特低10~510~1
超低
表4 含气碎屑岩储层孔隙度、渗透率评价分类标准[9]
Table4 Classificationcriterionforporosityandpermeabilityofgas-bearingclasticreservoir
级别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)
高 25 500
中25~15500~10
低15~1010~0.1
特低
2 笔者建议的低渗透砂岩储集层分类
评价标准
为了更加有效地指导低渗透碎屑岩储层的精细评价和勘探开发工作,笔者参考前人关于碎屑岩储层特别是低渗透储层的划分标准,根据鄂尔多斯盆地三叠系储层300余块压汞样品、260余块铸体及100余块图像孔隙分析结果(图1),结合延长组有效厚度划分的一般标准,将鄂尔多斯盆地中生界低渗透砂岩储集层分为4类4个亚类,4类即低渗透层(Ⅰ类)、特低渗透层(Ⅱ类)、超低渗透层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类)等,其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。Ⅱ类储层的亚(-32分意见,另一方面主要考虑了长2等储层的含油性
特点,即渗透率大于5 10-3 m2的Ⅱa类储层含油一般较好 好,小于此值的Ⅱb类储层含油中等 较好。Ⅲ类储层的亚类划分则主要依据陕北地区大部分长6油层有效厚度的下限值,即孔隙度8%、渗透率0.3 10 m,其中渗透率小于(0.3~0.1) 10-3 m2的储层(Ⅲb类储层)一般不含油或含油很差。
表5是笔者关于鄂尔多斯盆地中生界砂岩储集层分类评价的详细标准。需要说明的是,表中孔隙度、排驱压力、中值压力、最大孔喉半径、中值半径、孔喉均值等的界限,主要是根据它们与渗透率的相关关系计算得出的。理由是这些反映储层的参数均与渗透率有着良好的相关性,其相关系数均在0.88~0.91左右。其中渗透率与孔隙度呈指数函数关系,与排驱压力、中值压力及平均孔喉半径则为幂函-3
2
图1 陕北地区延长组储层孔隙度与渗透率相关图(a)、
渗透率与排驱压力相关图(b)、渗透率与中值压力相关图(c)、渗透率与平均孔喉半径相关图(d)
Fig.1 Correlationdiagramsofporosityandpermeability(a),
permeabilityanddisplacementpressure(b),permeabilityandmid-valuepressure(c),
permeabilityandtheaverageradiusofporethroat(d)ofYanchangFormationinNorthShaanxiarea
表5 笔者建议的低渗透砂岩储集层分类评价标准
Table5 Classificationevaluationcriterionforlowpermeabilitysandstonereservoirproposedbytheauthors
类型亚类
渗透率( 10-3 m2)
孔隙度(%)排驱压力(MPa)中值压力(MPa)最大孔喉半径( m)中值半径( m)孔喉均值( m)孔喉组合评价
低渗透层(Ⅰ类)50~1017~150.04~0.110.27~0.6816.96~7.052.73~1.104.18~1.77中孔粗喉
好
特低渗透层(Ⅱ类)Ⅱa10~515~130.11~0.160.68~1.007.05~4.631.10~0.741.77~1.22中孔中细喉
较好
Ⅱb5~113~100.16~0.371.00~2.494.63~2.010.74~0.301.22~0.52小孔中细喉
中等
超低渗透层(Ⅲ类)
致密层(Ⅳ类)
Ⅲa1~0.310~80.37~0.722.49~4.902.01~1.030.30~0.150.52~0.27小孔细喉较差
Ⅲb0.3~0.18~60.72~1.314.90~9.101.03~0.570.15~0.080.27~0.15细孔微细喉
差
1.31>9.10
细 微孔微细喉 微喉
非
3 结论与讨论
笔者在分析前人关于低渗透储层划分评价标准的基础上,通过对鄂尔多斯盆地三叠系低渗透储层的研究,将低渗透砂岩储集层分为4类4个亚类,4))层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类),其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度
的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。这一分类对低渗透储层的评价研究与油气勘探具有重要()
发打下坚实基础。
参考文献:
[1] IHSEnergyCorporation.GeologicalandPetroleumCharacters
oftheSouthTurgayBasin[R].Houston:IHSEnergyCorpo-ration,2005:2-70.
[2] Petro-KazakhstanCorporation.2004AnnualReportofPetro-KazakhstanCorporation[R].Lundon:Petro-KazakhstanInc.,2004:2-32.[3]
Petro-KazakhstanCorporation.2004NorthAmericanOil&GasConferencedata[R].Toronto:Petro-KazakhstanCorpora-tion,2004:2-20.
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tatoftheSouthTurgayBasin,Kazakhstan[J].PetroleumGe-oscience,2000,6(2):125-136.[5]
KuandykovBM,NazhmetdinovASh,SapozhnikovRB.Struc-tureofthedeeplysubsidedsedimentsoftheAryskumDepres-sionoftheSouthTurgaySub-basinbasedonseismicstrat-igraphicdata[J].PetroleumGeology,1993,27(7-8):262-266.[6] KryukovVK.MesozoicsourcebedsoftheSouthTurgayoi-l
gasbasin[J].PetroleumGeology,1990,24(5-6):194-196.[7]
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[8] NazhmetdinovASh.Oilgasprospectsofthenorthpartofthe
TurgaySyncline[J].PetroleumGeology,1992,26(11-12):389-391.
具体包括:①下白垩统披覆构造、地层超覆和背斜圈闭。②上侏罗统的河道砂体。③上侏罗统地层超覆、背斜、断背斜和披覆构造。沿阿尔斯库姆坳陷内的断陷边缘地层上超部位、断陷之间的基底隆起以及沿阿
尔斯库姆断裂带分布的反转构造等背斜圈闭[8]。④中 上侏罗统河道砂岩、地层超覆尖灭型圈闭。⑤古生代碳酸盐岩风化壳溶洞-裂缝型潜山圈闭。
古生界基底风化壳的含油气特性是在2005年中国石油接手后才得到进一步证实的。前苏联时期,曾钻探了数口井用以探测基底,钻遇了发育裂缝的变质岩段,均有油气显示,但未获得商业油气流。经新一轮的勘探评价,在勘探区块科尔占区块和滚动勘探开发区块科兹科尔(Kyzylkia)区块的多口探井经酸化措施后,在基底古生界潜山获得了商业油流,发现了第一个潜山油藏。
此外,随着新的高分辨率地震勘探的部署,地堑斜坡部位与地层上超和砂体尖灭等相关的隐蔽地层型圈闭、地层-构造复合圈闭将得到更好的识别,根据原PK公司发布的勘探区块综述中提到的其所拥有的勘探开发区块和勘探区块内共初步落实圈闭94个、圈闭可采资源量11.6 10bbl,下一步进行圈闭落实和优选,实施钻探,在南图尔盖盆地仍然有望获得新的油气发现,可为储量接替,实现可持续开
8
(上接第31页)
储层评价以及勘探选区方面得到了较好的应用。
但由于低渗透储层的孔隙度与渗透率相关性一般较差,笔者给出的各类储层的界限也只是一个大致的分界,实际的分界限应是一个范围值。因此,笔者提出的低渗透储层分类评价标准仅供参考。
参考文献:
[1] 赵应成,王天琦,田光荣,等.低渗透油田富集区预测技术研
究 以松辽盆地扶杨油层为例[J].岩性油气藏,2007,19(1):21-26.
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社,1986.[3] 苏尔古伊耶夫
社,1993:136-138.
.低渗透油田开发的问题和原则[M]//杨
俊杰编著.低渗透油气藏勘探开发技术.北京:石油工业出版
[4] 严衡文,周培珍,皮广农.冀东地区南堡潜山带深层储集性能评
价研究[M]//杨俊杰编著.低渗透油气藏勘探开发技术.北京:石油工业出版社,1993:32-40.
[5] 唐曾熊.油气藏的开发分类及描述[M].北京:石油工业出版
社,1994.
[6] 李道品,罗迪强,刘雨芬,等.低渗透砂岩油田开发[M].北京:
石油工业出版社,1997:354.
[7] 李道品,罗迪强,刘雨芬.低渗透油田的概念及其在我国的分布
[M]//闵琪,金贵孝,荣春龙主编.低渗透油气田研究与实践.北京:石油工业出版社,1998:1-10.
[8] 宋国初,李克勤,凌升阶.陕甘宁盆地大油田形成与分布[M]//
张文昭主编.中国陆相大油田.北京:石油工业出版社,1997:254-288.
[9] 赵澄林,胡爱梅,陈碧珏,等.中华人民共和国石油天然气行业
标准,油气储层评价方法(SY/T6285-1997)[S].北京:石油工业出版社,1998:16.
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论低渗透储层的分类与评价标准
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赵靖舟,吴少波,武富礼
(西安石油大学油气资源学院,陕西西安 710065)
摘 要:根据鄂尔多斯盆地三叠系储层300余块压汞样品、260余块铸体及100余块图像孔隙分析结果,参考前人关于碎屑岩储层特别是低渗透储层的划分标准,文章将低渗透砂岩储集层分为4类
4个亚类,4类即低渗透层(Ⅰ类)、特低渗透层(Ⅱ类)、超低渗透层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类),其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。关键词:低渗透;储层;分类;标准;鄂尔多斯盆地中图分类号:TE122 2
文献标识码:A
Theclassificationandevaluationcriterionoflow
permeabilityreservoir:AnexamplefromOrdosBasin
ZHAOJing-zhou,WUShao-bo,WUFu-li
(SchoolofPetroleumResources,Xi anShiyouUniversity,Xi an710065,China)
Abstract:Basedonthemercurypenetrationanalysisofmorethan300samplesandanalysisresultsofmorethan260castsandmorethan100imagepores,andreferredtotheclassificationcriterionaboutclastic
reservoir,especiallylowpermeabilityreservoir,thelowpermeabilitysandstonereservoirsinOrdosBasinweredividedintofourtypesandfoursub-types.Thefourtypesincludelowpermeabilityreservoir(I),extra-lowpermeabilityreservoir(II),super-lowpermeabilityreservoir(III)andtightreservoir(IV).Amongthemextra-lowpermeabilityreservoirandsuper-lowpermeabilityreservoirarethemainreservoirtypesofTriassicYanchangFormationinOrdosBasin.Accordingtothecharacteristicsoftheporestruc-tureandpetrophysicsandtheclassificationcriterionofthereservoirthickness,theyaredividedintotwosub-typesrespectively.
Keywords:lowpermeability;reservoir;classification;criterion;OrdosBasin
0 引 言
随着我国油气勘探开发程度的不断提高,优质油气田的储量和产量逐年减少,低渗透等低品位油气田的储量和产量所占比例则逐年增大,已成为当前以及今后我国油气增储上产的主要资源。据统
计,中国石油天然气集团公司探明储量中低渗透石油资源的比例1995年前为23%,1996年至2001年达56%,2001年以来已达到69%。据第二次全国油气资源评价结果,中国重稠油和低渗透石油资源量高达409.4 108t,约占全国石油总资源量的43.55%。根据中国石油集团公司第三次油气资源
收稿日期:2007-06-05;修回日期:2007-06-22
基金项目:教育部 新世纪优秀人才支持计划 项目资助(编号:NCET-05-0876)。作者简介:赵靖舟,1962年生,男,教授,主要从事成藏地质学、天然气地质及地球化学研究。电话:(029)88382685。E-mail:jzzhao@xsyu.
前苏联学者将渗透率小于(50~100) 10-3 m2的油田算作低渗透油田[3]。
1992年在西安国际低渗透油气藏会议上,严衡文等将渗透率大于100 10 m的储层作为好储
层,将渗透率为(10~100) 10-3 m2的储层作为低渗透储层,将渗透率为(0.1~10) 10-3 m2的储层作为特低渗透层。
唐曾熊[5]在其《油气藏的开发分类及描述》一书中,建议以一个数量级作为划分各类渗透率的标准,即对于油田,特低渗透率定为1000 10-3 m2。
李道品等则将低渗透层的渗透率上限定为50 10-3 m2,并提出了 超低渗透 的概念。他们根据油田的实际生产特征,按照油层的平均渗透率将低渗透油田分为3类:①一般低渗透油田,油层平均渗透率为(50~10.1) 10 m;②特低渗透油田,油层平均渗透率为(10.0~1.1) 10-3 m2;③超低渗透油田,油层平均渗透率为(1.0~0.1) 10 m。
在李道品等[6]所著的《低渗透砂岩油田开发》一书的第三章第六节 低渗透储集层综合分类评价 中,则将低渗透储层分为6种类型,即一般低渗透储层(I类,渗透率(50~10) 10 m)、特低渗透储层(II类,渗透率(10~1) 10-3 m2)、超低渗透储层(III类,渗透率(1~0.1) 10-3 m2)、致密层(IV类,渗透率(0.1~0.01) 10 m)、非常规致密层和超致密层(V类,渗透率分别为(0.01~0.001) 10-3 m2、(0.001~0.0001) 10-3 m2)、裂隙 孔隙层(VI类,渗透率变化大或
评价好中上等中等中下等差很差非储集层
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评价结果,中国陆上主要盆地可探明的重稠油、低渗透、特低渗透石油资源量约215.9 108t,占可探明石油资源量的49.8%,其中重油31.1 108t,低渗透和特低渗透石油184.8 108t。
截至2003年底,中国累计探明低渗透油和稠油等低品位石油地质储量约120 10t,占总探明石
油地质储量的50.9%,其中低渗透储量为72.3 108t,重稠油储量为46.7 108t,主要分布于松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等盆地。特别是在鄂尔多斯盆地,已发现的油气田除侏罗系外,主力油层三叠系延长组以及主力气层石炭系和二叠系几乎均为低渗透、特低渗透乃至超低渗透(渗透率
然而,目前对于低渗透储层概念的认识还不完全一致
[1]
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,尤其是还未形成一套统一的针对低渗透
储层的分类和评价标准。有鉴于此,笔者以鄂尔多斯盆地为例,对低渗透储层的分类与评价标准加以讨论。
1 传统的分类
关于低渗透储层的概念和分类评价标准,目前认识还不完全统一。罗蛰潭、王允诚[2]提出将渗透率小于100 10-3 m2的储层作为低渗透储层,并根据储层孔隙结构及毛管压力参数将砂岩储层分为I类(渗透率>100 10 m,孔隙度>20%)、II类(渗透率(100~1) 10 m,孔隙度20%~12%)、III类(渗透率(1~0.1) 10 m,孔隙度12%~7%)、IV类(渗透率
表1 砂岩储层物性分类评价表[2]Table1 Classificationevaluationof
sandstonereservoirproperty
类Ⅰ
a
Ⅱ
bc
ⅢⅣ
ab亚类
孔隙度(%)>2013~2013~2012~189~127~9
渗透率( 10-3 m2)
>10010~1005~501~200.2~1.00.1~0.5
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1998年开始实施的中华人民共和国石油天然气行业标准《油气储层评价方法》(SY/T6285-1997)[9]同样将低渗透层的渗透率上限定为50 10 m,并分别确定了含油储层与含气储层的孔隙度、渗透率评价分类标准(表3、表4)。该标准将低渗透含油砂岩储层分为低渗透(渗透率(50~10) 10 m)、特低渗透(渗透率(10~1) 10 m)、超低渗透(渗透率(1~0.1) 10 m)、非渗透(渗-3m2-3
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可以看出,目前我国碎屑岩储层分类研究尽管在低渗透储层的上限方面已基本达成共识,即普遍将渗透率50 10 m作为低渗透碎屑岩储层的物性上限,且大的分类框架也已初步形成,但仍然存在一些明显的不足。突出的有两方面:一是现行的石
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油天然气行业标准(表3)对于低渗透储层的分类仍然偏粗,不能满足象鄂尔多斯盆地这种典型低渗透油气田勘探评价的需要,且已有的一些低渗透储层分类虽然比较详细,但却不够统一;二是对于各级低渗透储层的孔隙度划分界限还有待探讨。
表2 三叠系延长组低渗砂岩储层孔隙结构分类表[8]
Table2 PorestructureclassificationoflowpermeabilitysandstonereservoirofTriassicYanchangFormation
类别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)排驱压力(MPa)中值压力(MPa)喉道均值( m)孔隙组合
Ⅰ>15>101.0中小孔中细喉型
Ⅱ17.5~12.510~3.00.15~0.251.0~2.51.4~0.7小孔中细喉型
Ⅲ15~11.03~1.00.25~0.502.0~5.00.7~0.3小孔细喉型
Ⅳ14~10.01~0.20.50~1.53.0~7.50.3~0.2细小孔微细喉型
Ⅴ1.5>7.5
表3 含油碎屑岩储层孔隙度、渗透率评价分类标准[9]
Table3 Classificationcriterionforporosityandpermeabilityofoi-lbearingclasticreservoir
级别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)
特高 30 2000
高30~252000~500
中25~15500~50
低15~1050~10
特低10~510~1
超低
表4 含气碎屑岩储层孔隙度、渗透率评价分类标准[9]
Table4 Classificationcriterionforporosityandpermeabilityofgas-bearingclasticreservoir
级别孔隙度(%)渗透率( 10-3 m2)
高 25 500
中25~15500~10
低15~1010~0.1
特低
2 笔者建议的低渗透砂岩储集层分类
评价标准
为了更加有效地指导低渗透碎屑岩储层的精细评价和勘探开发工作,笔者参考前人关于碎屑岩储层特别是低渗透储层的划分标准,根据鄂尔多斯盆地三叠系储层300余块压汞样品、260余块铸体及100余块图像孔隙分析结果(图1),结合延长组有效厚度划分的一般标准,将鄂尔多斯盆地中生界低渗透砂岩储集层分为4类4个亚类,4类即低渗透层(Ⅰ类)、特低渗透层(Ⅱ类)、超低渗透层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类)等,其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。Ⅱ类储层的亚(-32分意见,另一方面主要考虑了长2等储层的含油性
特点,即渗透率大于5 10-3 m2的Ⅱa类储层含油一般较好 好,小于此值的Ⅱb类储层含油中等 较好。Ⅲ类储层的亚类划分则主要依据陕北地区大部分长6油层有效厚度的下限值,即孔隙度8%、渗透率0.3 10 m,其中渗透率小于(0.3~0.1) 10-3 m2的储层(Ⅲb类储层)一般不含油或含油很差。
表5是笔者关于鄂尔多斯盆地中生界砂岩储集层分类评价的详细标准。需要说明的是,表中孔隙度、排驱压力、中值压力、最大孔喉半径、中值半径、孔喉均值等的界限,主要是根据它们与渗透率的相关关系计算得出的。理由是这些反映储层的参数均与渗透率有着良好的相关性,其相关系数均在0.88~0.91左右。其中渗透率与孔隙度呈指数函数关系,与排驱压力、中值压力及平均孔喉半径则为幂函-3
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图1 陕北地区延长组储层孔隙度与渗透率相关图(a)、
渗透率与排驱压力相关图(b)、渗透率与中值压力相关图(c)、渗透率与平均孔喉半径相关图(d)
Fig.1 Correlationdiagramsofporosityandpermeability(a),
permeabilityanddisplacementpressure(b),permeabilityandmid-valuepressure(c),
permeabilityandtheaverageradiusofporethroat(d)ofYanchangFormationinNorthShaanxiarea
表5 笔者建议的低渗透砂岩储集层分类评价标准
Table5 Classificationevaluationcriterionforlowpermeabilitysandstonereservoirproposedbytheauthors
类型亚类
渗透率( 10-3 m2)
孔隙度(%)排驱压力(MPa)中值压力(MPa)最大孔喉半径( m)中值半径( m)孔喉均值( m)孔喉组合评价
低渗透层(Ⅰ类)50~1017~150.04~0.110.27~0.6816.96~7.052.73~1.104.18~1.77中孔粗喉
好
特低渗透层(Ⅱ类)Ⅱa10~515~130.11~0.160.68~1.007.05~4.631.10~0.741.77~1.22中孔中细喉
较好
Ⅱb5~113~100.16~0.371.00~2.494.63~2.010.74~0.301.22~0.52小孔中细喉
中等
超低渗透层(Ⅲ类)
致密层(Ⅳ类)
Ⅲa1~0.310~80.37~0.722.49~4.902.01~1.030.30~0.150.52~0.27小孔细喉较差
Ⅲb0.3~0.18~60.72~1.314.90~9.101.03~0.570.15~0.080.27~0.15细孔微细喉
差
1.31>9.10
细 微孔微细喉 微喉
非
3 结论与讨论
笔者在分析前人关于低渗透储层划分评价标准的基础上,通过对鄂尔多斯盆地三叠系低渗透储层的研究,将低渗透砂岩储集层分为4类4个亚类,4))层(Ⅲ类)、致密层(Ⅳ类),其中特低渗透层和超低渗透层是鄂尔多斯盆地三叠系延长组的主要储层类型,故又根据孔隙结构特征、物性特征以及油层厚度
的常用划分标准等将二者各细分为2个亚类。这一分类对低渗透储层的评价研究与油气勘探具有重要()
发打下坚实基础。
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具体包括:①下白垩统披覆构造、地层超覆和背斜圈闭。②上侏罗统的河道砂体。③上侏罗统地层超覆、背斜、断背斜和披覆构造。沿阿尔斯库姆坳陷内的断陷边缘地层上超部位、断陷之间的基底隆起以及沿阿
尔斯库姆断裂带分布的反转构造等背斜圈闭[8]。④中 上侏罗统河道砂岩、地层超覆尖灭型圈闭。⑤古生代碳酸盐岩风化壳溶洞-裂缝型潜山圈闭。
古生界基底风化壳的含油气特性是在2005年中国石油接手后才得到进一步证实的。前苏联时期,曾钻探了数口井用以探测基底,钻遇了发育裂缝的变质岩段,均有油气显示,但未获得商业油气流。经新一轮的勘探评价,在勘探区块科尔占区块和滚动勘探开发区块科兹科尔(Kyzylkia)区块的多口探井经酸化措施后,在基底古生界潜山获得了商业油流,发现了第一个潜山油藏。
此外,随着新的高分辨率地震勘探的部署,地堑斜坡部位与地层上超和砂体尖灭等相关的隐蔽地层型圈闭、地层-构造复合圈闭将得到更好的识别,根据原PK公司发布的勘探区块综述中提到的其所拥有的勘探开发区块和勘探区块内共初步落实圈闭94个、圈闭可采资源量11.6 10bbl,下一步进行圈闭落实和优选,实施钻探,在南图尔盖盆地仍然有望获得新的油气发现,可为储量接替,实现可持续开
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(上接第31页)
储层评价以及勘探选区方面得到了较好的应用。
但由于低渗透储层的孔隙度与渗透率相关性一般较差,笔者给出的各类储层的界限也只是一个大致的分界,实际的分界限应是一个范围值。因此,笔者提出的低渗透储层分类评价标准仅供参考。
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