鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相页岩层系致密储层充注物性下限及其控制因素

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.052

摘要/Abstract

摘要：

近年来,鄂尔多斯盆地长7段页岩层系致密储层油藏勘探取得重大突破,其储层充注物性下限的大小是评价该地区致密油勘探开发潜力的关键。本次研究通过孔隙度、渗透率(简称为孔渗)含油饱和度分析以及高压压汞等实验方法,采用物性试油法、经验统计法和孔喉半径法分析不同地区、不同层位致密储层充注物性下限,并探讨其控制因素和对油气富集的影响。结果表明:陇东—姬塬地区致密砂岩以石英为主,储层孔渗平均为8.17%和0.15×10^-3 μm²;陕北地区致密砂岩以长石为主,储层孔渗平均为8.20%和0.21×10^-3 μm²。陇东—姬塬地区的长7₁段致密储层孔渗下限为4.93%和0.034×10^-3 μm²,长7₂段致密储层孔渗下限为4.36%和0.027×10^-3 μm²;陕北地区长7₁段致密储层孔渗下限为5.90%和0.048×10^-3 μm²,长7₂段致密储层孔渗下限为5.60%和0.043×10^-3 μm²。储层充注物性下限受储层物性、源岩生烃能力和源储间距三个因素影响。储层物性好、烃源岩生烃能力强、源储间距小的地区储层充注下限低,如烃源岩厚度更大的陇东—姬塬地区储层充注下限低于陕北地区,源储间距小的长7₂段储层充注下限低于长7₁段。储层充注物性下限越低,储层含油饱和度越高。储层充注下限低的陇东地区,平均含油饱和度为31.28%,陕北地区平均含油饱和度则为28.40%,明显低于陇东地区。同理,长7₂段储层含油饱和度高于长7₁段储层。

关键词: 鄂尔多斯盆地, 长7段, 页岩层系, 致密储层, 充注物性下限, 控制因素, 原油富集

Abstract:

Recently, significant breakthroughs have been achieved in exploring tight reservoirs within the Chang 7 Member of the Yanchang Formation in the Ordos Basin.The lower limit of reservoir filling material properties is crucial for assessing the potential for tight oil exploration and development in this area.In this study, we analyzed the lower limit of physical properties for filling materials in tight reservoirs across different regions and layers using pore penetration analysis, oil saturation measurement, and high-pressure mercury injection.Additionally, we examined the lower limit of physical properties for filling materials in tight reservoirs across different regions and layers using the physical oil test method, empirical statistical analysis, and pore throat radius method.We also explored the controlling factors and their influence on the oil and gas enrichment.The results indicate that in the Longdong-Jiyuan area, dense sandstone is primarily composed of quartz, with an average reservoir pore penetration of 8.17% and 0.15×10^-3μm²; in contrast, the dense sandstone in north Shaanxi is predominantly feldspar, exhibiting an averages reservoir pore penetration of 8.20% and 0.21×10^-3μm².In the Longdong-Jiyuan area, the lower limit of physical properties for dense reservoirs in the Chang 7₁ submember is 4.93% and 0.034×10^-3μm², while in the Chang 7₂ submember, it is 4.36% and 0.027×10^-3μm².In north Shaaxi, the lower limit of the physical properties for dense reservoirs in the Chang 7₁ submember is 5.90% and 0.048×10^-3μm², while in the Chang 7₂ submember, it is 5.60% and 0.043×10^-3μm².The lower limit of reservoir filling is influenced by three factors: the physical properties of the reservoir, the hydrocarbon generation capacity of source rocks, and the distance between the sources and reservoirs.The lower limit of reservoir filling is lower in the areas with favorable reservoir properties, high hydrocarbon generation capacity of source rocks, and minimal distance between sources and reservoirs.For example, in the Longdong-Jiyuan area, where the thickness of hydrocarbon source rocks is greater than in north Shaanxi, the lower limit of reservoir filling is lower.The lower limit of reservoir filling is lower in the Chang 7₂ submember, where the distance between sources and reservoirs is smaller compared to the Chang 7₁ submember.A lower limit of reservoir filling is associated with higher oil saturation.For example, in the Longdong area, the lower limit of reservoir filling is relatively low, the average oil saturation is 31.28%.In contrast, the average oil saturation innorth Shaanxi is 28.40%, which is significantly lower than in Longdong.Similarly, the oil saturation in the Chang 7₂ submember reservoir is higher compared to the Chang 7₁ submember reservoir.

Key words: Ordos Basin, Chang 7 Member, shale series, tight reservoir, lower limit of physical properties, control factor, oil enrichment

中图分类号:

P618.1

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图/表 16

图1 鄂尔多斯盆地地理位置和地层综合柱状图(据文献[39]和[40]修改)

Fig.1 Geographical location and comprehensive stratigraphic column of the Ordos Basin (modified from refs.[39-40])

图2 鄂尔多斯盆地部分致密砂岩样品照片 (a)陇东—姬塬地区样品;(b)陕北地区样品

Fig.2 Photographs of selected dense sandstone samples from the Ordos Basin

图3 鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩矿物组成 (a)陇东—姬塬地区长7段砂岩矿物组成;(b)陕北地区长7段砂岩矿物组成

Fig.3 Mineral composition of dense sandstone from the Chang 7 Member of the Ordos Basin

图4 致密砂岩储层物性分布直方图 (a)陇东—姬塬地区长7段砂岩孔隙度分布;(b)陕北地区长7段砂岩孔隙度分布;(c)陇东—姬塬地区长7段砂岩渗透率分布;(d)陕北地区长7段砂岩渗透率分布

Fig.4 Histogram showing the distribution of physical properties in tight sandstone reservoirs

图5 长7段不同试油层含油饱和度箱型图和正态分布曲线 (a)陇东—姬塬地区长71亚段;(b)陇东—姬塬地区长72亚段;(c)陕北地区长71亚段;(d)陕北地区长72亚段

Fig.5 Box diagram and normal distribution curve of oil saturation for different test oil layers in the Chang 7 Member

图6 鄂尔多斯盆地长7段典型井不同含油性岩样实测储层物性

Fig.6 Actual measurements of reservoir physical properties for different oil-bearing rock samples from typical wells in the Chang 7 Member of the Ordos Basin

图7 物性试油法分析储层充注物性下限 (a)陇东—姬塬地区长71亚段;(b)陇东—姬塬地区长72亚段;(c)陕北地区长71亚段;(d)陕北地区长72亚段

Fig.7 Analysis of the lower limit of reservoir physical property using the physical property test method

图8 经验统计法分析储层充注物性下限 (a)(b)陇东—姬塬地区长71亚段孔渗分布频率直方图;(c)(d)陕北地区长71亚段孔渗分布频率直方图;(e)(f)陇东—姬塬地区长72亚段孔渗分布频率直方图;(g)(h)陕北地区长72亚段孔渗分布频率直方图

Fig.8 Empirical statistical method for analyzing the lower limit of reservoir physical properties

图9 长7段致密储层中值半径与最大进汞饱和度交会图

Fig.9 Intersection diagram of median pore radius and maximum mercury saturation for the Chang 7 Member

图10 长7段致密储层中值半径与渗透率交会图 (a)陇东—姬塬地区长71亚段;(b)陇东—姬塬地区长72亚段;(c)陕北地区长71亚段;(d)陕北地区长72亚段

Fig.10 Intersection diagram of median pore radius and permeability for the Chang 7 Member

表1 鄂尔多斯盆地长7段不同地区、不同层位储层充注物性下限

Table 1 Lower limit of reservoir physical properties in different regions and layers of the Chang 7 Member, Ordos Basin

地区	方法	层位	孔隙度下限(%)	渗透率下限 (10^-3μm²)	实测孔隙度下限区间(%)	实测渗透率下限区间 (10^-3μm²)
陇东— 姬塬	物性试油法	长7₁	4.96	0.0360	3.71~ 7.25	0.0194~ 0.1180
	物性试油法	长7₂	4.37	0.0280
	经验统计法	长7₁	4.94	0.0347
	经验统计法	长7₂	4.38	0.0274
	孔喉半径法	长7₁	4.88	0.0317
	孔喉半径法	长7₂	4.32	0.0268
陕北	物性试油法	长7₁	5.88	0.0500	5.12~ 8.168	0.0425~ 0.0890
	物性试油法	长7₂	5.75	0.0450
	经验统计法	长7₁	5.92	0.0468
	经验统计法	长7₂	5.69	0.0430
	孔喉半径法	长7₁	5.89	0.0458
	孔喉半径法	长7₂	5.37	0.0407

图11 长7段致密储层中值半径与孔隙度交会图 (a)陇东—姬塬地区长71亚段;(b)陇东—姬塬地区长72亚段;(c)陕北地区长71亚段;(d)陕北地区长72亚段

Fig.11 Intersection diagram of median pore radius and porosity in the Chang 7 Member

图12 鄂尔多斯盆地长7段储层孔隙度与储层含油饱和度交会图 (a)陇东—姬塬地区长71亚段;(b)陇东—姬塬地区长72亚段;(c)陕北地区长71亚段;(d)陕北地区长72亚段

Fig.12 Intersection diagram of reservoir porosity and oil saturation in the Chang 7 Member, Ordos Basin

图13 鄂尔多斯盆地长7段油藏剖面

Fig.13 Reservoir profile of the Chang 7 Member in the Ordos Basin

图14 致密储层与长73主力烃源岩之间垂直距离和储层含油饱和度交会图 (a)陇东—姬塬地区;(b)陕北地区

Fig.14 Cross plot of vertical distance between the tight reservoir and main source rock in the Chang 73 submember versus reservoir oil saturation

图15 鄂尔多斯盆地长7段含油饱和度分布图 (a)陇东—姬塬地区;(b)陕北地区

Fig.15 Distribution of oil saturation in the Chang 7 Member of the Ordos Basin

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