基于孔隙结构综合评价指数的致密砂岩储层分类方法_周丽艳.pdf

Vol.46 No.6 Dec 2022第46卷 第6期 2022年12月测 井 技 术WELL LOGGING TECHNOLOGY文章编号：10041338（2022）06070707基于孔隙结构综合评价指数的 致密砂岩储层分类方法周丽艳1，2，罗少成1，2，林伟川1，2，单沙沙1，2，周妍1，2，马丽1，2（1.中国石油集团测井有限公司地质研究院，陕西 西安710077；2.中国石油天然气有限公司测井重点实验室，陕西 西安710077）摘要：致密砂岩储层具有孔隙度低、渗透率低、非均质性强、孔隙结构复杂的特点，对微观孔隙结构的研究是评价此类储层有效性的关键所在。以岩心压汞资料为基础，根据压汞曲线的分布形态及压汞特征参数评价储层微观孔隙结构。基于压汞特征参数与核磁共振实验T2几何平均值的关系，构建孔隙结构综合评价指数，并结合储层品质因子，实现致密砂岩储层评价，将储层分为3类。类储层品质最好，为高产储层；类储层为小孔细喉型致密储层，需压裂改造；类储层品质最差，为无效储层。利用该方法对实例井进行处理，并从孔隙度、渗透率、压汞特征参数和试油等方面进行综合效果验证，结果与建立的标准一致性较好。通过该方法可实现连续定量化的储层孔隙结构评价，快速判别储层类型，能有效提高优质储层识别精度。关键词：致密砂岩；储层评价；孔隙结构；核磁共振；彭阳地区长8储层中图分类号：P631.84 文献标识码：ADoi:10.16489/j.issn.10041338.2022.06.011Classification Method of Tight Sandstone Reservoir Based on Comprehensive Evaluation Index of Pore StructureZHOU Liyan1,2,LUO Shaocheng1,2,LIN Weichuan1,2,SHAN Shasha1,2,ZHOU Yan1,2,MA Li1,2(1.Geological Research Institude,China National Logging Corporation,Xian,Shaanxi 710077,China;2.Well Logging Key Laboratory,China National Petroleum Corporation,Xian,Shaanxi 710077,China)Abstract:Tight sandstone reservoir is characterized by low porosity,low permeability,strong heterogeneity and complex pore structure.To evaluate the effectiveness of such reservoirs,the study of micro pore structure is the core.Based on core mercury injection data,we evaluates the micro pore structure of the reservoir according to the distribution of mercury injection curve and mercury injection characteristic parameters in this paper.Based on the relationship between mercury injection characteristic parameters and T2 geometric mean value of nuclear magnetic resonance experiment,a comprehensive evaluation index of pore structure is constructed.Combined with reservoir quality factor,the tight sandstone reservoir is evaluated,and the reservoirs can be divided into three types.Class I reservoir has the best quality and is a high-yield reservoir.Class reservoir is a tight reservoir with small pores and fine throats,which needs fracturing.Class reservoir has the worst quality and is invalid.The method is used to process the example wells,and the comprehensive effect is verified from the aspects of porosity and permeability,mercury injection characteristic parameters and oil testing,which is consistent with the established standard.Based on this method,continuous quantitative evaluation of reservoir pore structure can be realized,reservoir types can be quickly identified,and identification of high-quality reservoirs can be effectively improved.Keywords:tight sandstone;reservoir evaluation;pore structure;nuclear magnetic resonance;Chang 8 reservoir in Pengyang area基金项目：中国石油集团测井有限公司科学研究与技术开发项目“测井油藏与地质研究”（CNLC2022-8B05）第一作者：周丽艳，女，1982 生，工程师，硕士，从事测井综合解释评价方面的研究工作。E-mail：zhouly_2022年测 井 技 术708 0 引 言随着油田勘探开发的深入，致密砂岩储层已成为非常规油气勘探的热点。但此类储层孔隙度、渗透率低，非均质性强，具有复杂的微观孔隙结构，导致储层品质差异、油气采出差异大，严重影响勘探效益。储集岩的孔隙结构直接影响储层的渗流与储集能力，对储层的宏观物性、电性、产液类型及油气产能均有影响，因此，研究致密砂岩储层的孔隙结构并对储层进行合理的分类评价至关重要1-2。彭阳地区长8致密砂岩储层非均质性强、孔隙结构复杂，单井产油量变化大，油水层电性特征不明显，油水分异程度低，故开展该地区孔隙结构评价、明确储层类型，以提高油气水流体识别效率。高压压汞实验能有效表征储层的孔隙结构，通过毛细管压力曲线可提取大量的孔隙结构信息。在利用压汞和核磁共振表征岩石微观孔隙结构特征方面，前人做了大量的理论研究工作。本文在此基础上，结合岩心实验数据与核磁共振测井数据，采用地质混合经验分布用矩法确定的压汞特征参数，构建了研究区孔隙结构综合评价指数，并结合储层品质因子进行储层分类3-4。利用核磁共振测井T2几何均值（T2gm）实现压汞特征参数的连续计算，最终确定储层类型。1 区域地质概况彭阳地区处于鄂尔多斯盆地西南缘，地处宁夏、甘肃交界处，地形十分复杂，起伏高差大，构造单元横跨西缘断褶带南段和天环坳陷西斜坡5。长8油藏属三角洲平原沉积环境，沉积砂体沿南西-北东方向连片分布，砂体发育稳定，砂体厚度大。结合研究区沉积、砂体特征，将长8储层细分为长811、长812和长82这3个小层，其中长811砂体局部发育，长812砂体分布稳定，主力层位为长812储层。根据薄片资料分析，长8储层岩石类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主，砂岩颗粒组分以长石、石英为主；岩屑含量主要为火成岩、变质砂岩和少量沉积岩，粒度细，以中粒砂岩和细砂岩为主；岩石颗粒以次棱为主，磨圆度差，分选中等偏好；胶结类型以孔隙型、薄膜型、孔隙-薄膜型为主。根据岩石物性分析样品统计，孔隙度主要分布在8%25%，平均值为15.51%；渗透率分布在0.10100.00 mD*，平均值为5.07 mD。该储层为低孔隙度、低渗透率致密砂岩储层，储层非均质性强，渗透率级差大。2 孔隙结构定量评价2.1 基于压汞表征微观孔隙结构的储层分类2.1.1 孔隙结构类型彭阳地区长8储层孔隙类型以粒间孔为主，长石溶孔、粒间溶孔次之，孔径主要分布在2060 m。通过对彭阳地区长8储层56块岩样进行高压压汞实验，分析其毛细管压力曲线的形态及用于表征孔喉大小、分选、连通性等参数。压汞参数的计算方法通常分为2种：认为孔隙喉道大小的频率分布是对称的，通过正态概率曲线用图解法求取特征值；认为储层的孔喉分布是在成岩及构造应力作用过程中多种成因作用后的结合，通过地质混合经验分布用矩法求取特征值。通过调研相关资料，认为砂岩和碳酸盐岩储层的孔喉分布并不属于正态分布；同时，用图解法确定的特征参数只具有一定的对比性。在统计学上使用地质混合经验分布的数字特征表征储层的孔喉分布，包括了所有百分位数的特征，与实际情况相符3。因此，对56块岩样采用地质混合经验分布用矩法求取压汞参数特征值。通过压汞特征参数将储层划分为类中孔细喉型、类小孔细喉型、类小孔微喉型这3大类（见图1、表1），长8储层类型以中孔细喉型和小孔细喉型为主。0.010.11101001 000020406080100汞饱和度/%毛细管压力/MPaI 类储层II 类储层III 类储层图1 彭阳长8储层毛细管压力曲线*非法定计量单位，1 mD=9.87104 m2，下同周丽艳，等：基于孔隙结构综合评价指数的致密砂岩储层分类方法第46卷 第6期709 2.1.2 类储层类储层为中孔细喉型储层。压汞曲线起始段较短，中间平直段位置较低，曲线尾部相对偏左；排驱压力值低，平均值为0.19 MPa；中值半径范围为0.1000.360 m，平均值为0.236 m；喉道分选系数大，平均值为1.31；最大进汞饱和度为89.49%；孔喉半径主要分布于0.40010.000 m，孔喉半径值较大，峰值在粗孔喉处；渗透率贡献半径的峰位与粗孔喉的峰位对应较好，说明渗透率主要受粗孔喉影响6。类储层物性相对较好，孔隙度平均值为19.94%，渗透率平均值为16.43 mD，属于高孔隙度、低渗透率储层；储层孔喉分布比较集中，孔喉半径大，分选好。类储层在研究区油层比例大，占含油层位的60%，日产油量为1.621.2 t，为自然产能储层（见表1）。2.1.3 类储层类储层为小孔细喉型储层。压汞曲线的起始段较短，平直段长度中等，位置较低，曲线尾部处在中间偏右位置；排驱压力值较低，平均值为0.52 MPa；中值半径平均值为0.169 m；分选系数较小，平均值为0.39；最大进汞饱和度为88.68%；孔喉半径相对较大，主要分布在0.0162.500 m，峰值与粗孔喉对应较好，呈单峰分布；渗透率贡献半径峰位与孔喉半径峰位对应较好，峰值处在偏粗孔喉，呈双峰分布。类储层物性中等，平均孔隙度为16.43%，平均渗透率为1.79 mD，属于低孔隙度、低渗透率储层；储层孔喉半径中等，分选中等，孔喉分布集中程度中等，连通性中等偏差。类储层日产油量为油花4.5 t，需压裂改造。2.1.4 类储层类储层为小孔微喉型储层。压汞曲线的起始段明显较长，平直段明显较短，位置较偏上，曲线尾部明显偏右；排驱压力值高，平均值为1.44 MPa；中值半径平均值为0.050 m；最大进汞饱和度为86.49%；孔喉半径小，主要