鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.06.08

摘要/Abstract

摘要：

针对鄂尔多斯盆地西峰油田长8₁储层孔隙结构非均质性强、含水上升快、注水压力较高等问题,应用粒度、物性、X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、真实砂岩微观水驱油模型等实验资料,探讨了储层微观孔隙结构特征及其与水驱油效率的关系。根据毛管压力曲线特征形态及相应参数的分析,将长8₁储层孔隙结构分为A类、B类、C类、D类4种类型。研究表明,4种类型的孔隙结构对应的储集空间不同,水驱油路径和驱油效率具有明显的差异。喉道半径大小及分布形态是影响水驱油效率的关键;渗透率和孔隙度越高驱油效率越高。同时,储层岩石孔隙结构越好,水驱油效率也越高。综合分析表明,应用微观孔隙结构特征与水驱油效率的关系为寻找相对优势储层和提高油藏认识提供了可靠依据。

关键词: 微观孔隙结构, 水驱油渗流实验, 西峰油田, 物性, 孔隙结构类型

Abstract:

High heterogeneity in pore structure, rapid rise in water content and high pressure in water injection are reported at the Chang 8₁ reservoir in the Xifeng Oilfield, Ordos Basin. We present detailed experimental study on the features of the microscopic pore structure and its influence on the oil displacement efficiency. The techniques employed include grading analysis, physical property measurement, X-ray diffraction (XRD), thin section casting, SEM, high pressure mercury penetration and water-driven displacement test with real microscopic sandstone models. Based on the capillary pressure curve and its corresponding parameters, we divide the pore structures of Chang8₁ reservoir into four types, i.e.A, B, C and D. Our research shows that different pore structures correspond to different reservoir storage space. There are significant differences among the four types of the water flooding paths and oil displacement efficiency. Pore throat radius is the key that affects oil displacement efficiency. Oil displacement efficiency increases with permeability and porosity. Meanwhile, better reservoir rock pore structure correlates with higher oil displacement efficiency. Comprehensive analysis shows that the relationships between the feature of the microscopic pore structure and the oil displacement efficiency provide a reliable basis to find prospective reservoirs and enhance our understanding on them.

Key words: micro-pore structure, water flooding seepage experiment, Xifeng Oilfield, reservoir property, pore structure type

中图分类号:

TE122.2

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图/表 10

图1 西峰油田地理位置示意图

Fig.1 Geographic location of the Xifeng Oilfield

图2 西峰油田长81储层砂岩分类图

Fig.2 Characters and types of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

图3 西峰油田长81储层碎屑成分含量图

Fig.3 Clastic rock composition of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

图4 西峰油田长81储层铸体薄片及扫描电镜照片 (a)粒间孔,X248井,2 011.5 m,长81,铸体薄片;(b)部分长石颗粒溶蚀产生溶孔,X250井,2 066.3 m,长8,扫描电镜;(c)岩屑溶蚀,X248井,2 017 m,长8,铸体薄片;(d)绿泥石充填孔喉,X259井,1 996.3 m,长8,扫描电镜;(e)丝片状伊利石黏土充填孔喉生长,X255井,2 033.78 m,长8,扫描电镜;(f)岩石颗粒的破裂作用,X147井,2 015 m,长8,扫描电镜

Fig.4 Photographs of casting thin sections and SEM images of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

表1 西峰油田长81储层高压压汞孔隙结构参数统计表

Table 1 Different structure parameters of mercury penetration of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

孔隙类型	参数类型	物性			常规压汞								孔喉类型		样品个数/个
孔隙类型	参数类型	孔隙度/%	渗透率/ 10^-3μm²		排驱压力/MPa		主流喉道半径/μm		最大进汞饱和度/%		分选系数		孔喉类型		样品个数/个
A	最大值	13.11	6.95	0.74		0.22		86.30		2.91		残余粒间孔、长石溶孔		5
	平均值	10.21	1.71	0.45		0.18		83.16		2.16
	最小值	7.36	0.07	0.12		0.02		46.80		1.26
B	最大值	16.31	3.56	0.73		0.33		84.20		2.74		残余粒间孔、岩屑溶孔		6
	平均值	9.78	1.27	0.55		0.15		76.52		1.95
	最小值	4.57	0.19	0.28		0.04		42.10		1.07
C	最大值	14.49	3.97	2.93		0.27		80.6		2.64		溶孔-粒间孔		8
	平均值	8.56	1.05	1.12		0.08		72.1		1.87
	最小值	4.08	0.01	0.11		0.04		24.8		1.08
D	最大值	13.77	5.99	1.68		0.09		43.0		2.56		残余粒间孔、晶间微孔		2
	平均值	8.32	1.01	1.73		0.05		39.4		1.50
	最小值	1.98	0.01	0.02		0.02		22.4		0.56

图5 西峰油田长81储层毛管压力曲线分类图

Fig.5 Classification of capillary pressure curves of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

图6 西峰油田长81储层不同孔隙结构类型镜下特征 (a)X208井,2 002.43 m,A类;(b)X255井,2 033.78 m,B类;(c)X248井,2 088.15 m,C类;(d)X250井,2 065.5 m,D类

Fig.6 Characteristics of casting thin slice of different pore structure types of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

表2 西峰油田长81储层真实砂岩微观模型水驱油实验结果

Table 2 Results of water flooding experiments with the real sandstone micromodels of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

孔隙结构类型	井号	深度 /m	孔隙度 /%	渗透率 /10^-3μm²	无水期				最终期
					驱油效率/%		主要驱替路径		驱油效率/%		主要驱替路径
					单一样品	平均值	主要驱替路径		单一样品	平均值	主要驱替路径
A类	Z58	2 033.75	8.914	2.758	33.33	32.29	均匀驱替	55.56		54.78	均匀驱替
A类	Z58	2 039.66	9.478	2.260	31.25	32.29	网状-均匀驱替	54.00		54.78	均匀驱替
B类	X147	2 015.00	8.588	2.01	30.16	32.27	网状-均匀驱替	50.00		46.78	网状-均匀驱替
B类	Z58	2 022.75	7.934	1.56	26.34		网状-均匀驱替	50.00			网状-均匀驱替
B类	X248	2 011.50	8.459	1.01	32.19		网状-均匀驱替	46.67			网状-均匀驱替
B类	Z58	2 052.65	9.243	1.065	28.57		网状-均匀驱替	45.00			网状-均匀驱替
B类	X248	2 017.00	7.812	0.795	36.36		指状-网状驱替	45.00			网状-均匀驱替
B类	X250	2 066.30	6.356	0.45	40.00		指状-网状驱替	44.00			网状-均匀驱替
C类	Z58	2 028.20	5.455	0.677	35.48	23.17	指状-网状驱替	39.52		37.26	网状-均匀驱替
C类	X171	2 057.37	9.445	0.92	14.29		指状-网状驱替	38.57			指状-网状驱替
C类	X205	2 029.40	4.707	2.90	12.50		指状-网状驱替	37.50			指状-网状驱替
C类	X250	2 062.22	4.29	0.286	28.57		指状驱替	35.71			指状-网状驱替
C类	Z58	2 036.70	5.62	0.194	25.00		指状驱替	35.00			指状-网状驱替
D类	X250	2 048.11	2.554	0.32	22.22	22.22	指状驱替	33.35		33.35	指状驱替

图7 西峰油田长81储层水驱油特征 (a)均匀驱替,Z58井,2 033.75 m;(b)网状-均匀驱替,X147井,2 105 m;(c)指状-网状驱替,X205井,2 029.4 m;(d)指状驱替,X250井,2048.11 m;(e)油膜残余油分布,Z58井,2 039.66 m;(f)绕流残余油分布,X248井,2 011.5 m

Fig.7 Water flooding paths of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

图8 西峰油田长81储层物性、喉道半径、孔喉半径比参数与最终驱油效率的关系图

Fig.8 Relationship between physical properties, pore throat radius, pore throat volume casting thin slice of the types of pore structures of Chang 81 reservoir in the Xifeng Oilfield

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鄂尔多斯盆地西峰油田长8₁储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

Features of Microscopic Pore Structure and Their Influence on Oil Displacement Efficiency in Chang 8₁ Reservoir of Xifeng Oilfield, Ordos Basin

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