渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性_姚秀田.pdf

第 35 卷 第 2 期2023 年 3 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.2Mar.2023姚秀田等：渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性收稿日期：2022-08-21；修回日期：2022-09-01；网络发表日期：2022-10-14基金项目：国家科技重大专项“渤海湾济阳坳陷致密油开发示范工程”（编号：2017ZX05049-004）资助。第一作者：姚秀田（1978），男，硕士，高级工程师，主要从事油气田开发研究工作。地址：（257000）山东省东营市胜利油田孤岛采油厂。Email：。通信作者：王超（1985），男，本科，高级工程师，主要从事油气田开发研究工作。Email：。文章编号：1673-8926（2023）02-0159-10DOI：10.12108/yxyqc.20230215引用：姚秀田，王超，闫森，等.渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性 J.岩性油气藏，2023，35（2）：159-168.Cite：YAO Xiutian，WANG Chao，YAN Sen，et al.Reservoir sensitivity of Neogene Guantao Formation in Zhanhua Sag，Bohai BayBasin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（2）：159-168.渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性姚秀田，王超，闫森，王明鹏，李婉（中国石化胜利油田分公司 孤岛采油厂，山东 东营 257000）摘要：储层敏感性分析是判别储层伤害程度的重要手段，对后期高效开发和剩余油挖潜具有重要意义。选取渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田新近系馆陶组储层岩心样品，结合薄片观察、X 射线衍射分析及压汞测试、流动水驱实验，对馆陶组上段和下段储层伤害指数和敏感性特征进行了分析。研究结果表明：渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层岩石胶结疏松，孔隙结构总体孔径较大，孔喉分布较均匀，连通性较好；岩石矿物组成以石英、斜长石、钾长石和岩屑为主，黏土矿物主要包括高岭石、伊利石、绿泥石及伊蒙混层；馆上段以细粒为主，馆下段以中粒为主。馆陶组储层普遍具中等速敏性、弱碱敏性、弱盐敏性特征；上下两段的酸敏性特征差异较大，上段具有非酸敏性特征，而下段具有强酸敏性特征，酸敏指数达 78.28%；研究区馆陶组铁白云石、绿泥石含量及孔隙结构对储层敏感性具有控制作用。控制注采流速是研究区开发方案中的重要内容，对馆下段酸敏带来的储层伤害要进行防护和治理。关键词：储层敏感性；孔隙结构；黏土矿物；储层伤害；馆陶组；新近系；沾化凹陷；渤海湾盆地中图分类号：TE122.2+3；P618.13文献标志码：AReservoir sensitivity of Neogene Guantao Formation in Zhanhua Sag，Bohai Bay BasinYAO Xiutian，WANG Chao，YAN Sen，WANG Mingpeng，LI Wan（Gudao Oil Production Plant，Shengli Oilfield Company，Sinopec，Dongying 257000，Shandong，China）Abstract：Reservoir sensitivity analysis is an important means to evaluate the degree of reservoir damage，whichis of great significance for the later efficient development and remaining oil tapping.The core samples from NeogeneGuantao Formation in Kenxi oilfield of Zhanhua Sag in Bohai Bay Basin were selected to analyze the damage indexand sensitivity characteristics of reservoirs of Guantao Formation in combination with thin section observation，X-raydiffraction analysis，mercury injection test and flowing water drive experiment.The results show that：（1）TheGuantao Formation in Zhanhua Sag of Bohai Bay Basin is loosely cemented.The pore structure is characterizedby large pore size，uniform distribution of pore throat and good connectivity.The rock minerals are mainly composed of quartz，plagioclase，K-feldspar and rock debris，and the clay minerals mainly include kaolinite，illite，chlorite and chlorite-illite mixed layer.The upper member of Guantao Formation is dominated by fine grains，while the lower member is dominated by medium grains.（2）The reservoirs of Guantao Formation are generallycharacterized by medium velocity sensitivity，weak alkali sensitivity and weak salt sensitivity.The acid sensitivitycharacteristics of the upper and lower members are quite different.The upper member has non-acid sensitivity160岩性油气藏第 35 卷第 2 期characteristics，while the lower member has strong acid sensitivity characteristics with index of 78.25%.（3）Thecontent of ankerite and chlorite and pore structure of Guantao Formation in the study area control the reservoirsensitivity.（4）Controlling of injection-production flow rate is an important content of the development plan inthe study area，while the reservoir damage caused by acid sensitivity in the lower member of Guantao Formationshould be protected and treated.Key words：reservoir sensitivity；pore structure；clay mineral；reservoir damage；Guantao Formation；Neogene；Zhanhua Sag；Bohai Bay Basin0引言在长期的油田开发过程中，注水引起外来流体与地层原流体的不配伍，致使储层岩石矿物与流体发生各种物理、化学作用，在一定程度上改变了储层的孔隙度和渗透率，导致储层的渗流能力下降，从而影响了油气藏后期的高效开发和剩余油的挖潜1-3。特别是对于高特高含水老油田，经过长期注水开发后，储层伤害严重4，储层流体变化较大，储层敏感性机理更为复杂，直接影响了开发效果和剩余油挖潜5。储层敏感性通常用来评价储层孔渗变化及其与影响参数的相关性6，是判别储层伤害程度的重要手段之一，可为油藏合理高效开发提供重要依据7-9。因此，储层敏感性研究仍然是老油田开发中的重要环节，准确分析储层在开发过程中受到的伤害程度，明确敏感性机理及主控因素，有针对性地优化调整开发方案，是老油田高效开发和剩余油挖潜的重要前提10-11。渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层主要为河流相疏松砂岩，储层物性变化复杂，具有强速敏性和碱敏性，储层伤害较为严重，是造成开发效果不佳的主要因素12。目前关于该区储层伤害机理及主控因素的研究和认识较为缺乏，储层敏感性研究工作亟须进一步加强。以渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田馆陶组岩心为例，基于岩石学、矿物学、孔喉特征等研究，进行储层敏感性实验，对储层敏感性特征及其对应的黏土矿物组成、含量和分布规律等进行详细分析，确定储层敏感性机理及其影响因素，以期为指导油藏开发方案调整和优化提供借鉴。1地质概况沾化凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷东北部的一个二级构造单元，四周被凸起包围，北邻埕东凸起，东邻垦东凸起，南邻陈家庄凸起，西邻义和庄凸起，中部发育小规模的孤岛凸起，四周各凸起之间发育凹陷，整体呈现“北断南超、北陡南缓”的构造格局，面积约为 220 km213-14。垦西油田处于沾化凹陷南部孤岛凸起西南倾末端（图 1a），其北以孤北断层为界与渤南洼陷主体相邻，南以三合村洼陷为界与陈家庄凸起毗邻15。垦 71 断块位于孤岛披覆构造的西翼、垦西断裂带的下降盘，受垦西大断层控制，形成整体构造具有中部高、东西两翼低的大型鼻状构造特点，垦 71 断块西部低序级断层发育，中部和东部构造简单平缓，馆陶组地层倾角为 2.05.0，东营组地层倾角为 3.08.0。馆陶组主要是由垦西断层的“Y”字形分支断层控制形成的大型断鼻状构造，断层发育，构造复杂（图 1b）。垦西断层的长期持续活动和沉积差异压实作用，是形成垦西断层下降盘一系列逆牵引、断鼻构造的主要因素。研究区自下而上钻遇中生界白垩系、古近系的沙河街组和东营组、新近系馆陶组和明化镇组以及第四系的平原组（图 1c）。其中，新近系明化镇组为棕灰、浅棕、棕红色泥岩与灰棕、棕灰、浅灰色粉砂岩、粉细砂岩呈不等厚互层。馆陶组为一套河流相沉积砂体，馆陶组上段主要为曲流河沉积，岩性为巨厚泥岩夹砂岩，砂体较不发育，馆陶组下段主要为辫状河沉积，岩性以厚层块状砂岩夹薄层泥岩为主。古近系东营组自上而下为粗细粗细 4套岩性组合层序，细粒以泥岩为主，粗粒以砂岩为主，泥岩上部以灰、灰绿、紫红色为主，下部以灰、深灰、褐灰色为主，第 1 套砂岩为厚层块状，第 2 套砂岩为中厚层状厚层状。垦 71 断块是垦西油田的主体开发区，位于三合村洼陷内，主要含油层系为馆陶组（Ng）上段的 Ng2+3，Ng4，Ng5小层和下段 Ng6，Ng7小层（图 2）。含油面积为 4.1 km2，平均有效厚度为 19.8 m，地质储量为 1 387104t，可采储量为563104t。渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田具有边水活跃、黏度低、渗透性高、油层非均质性强等特点，经过四十余年的高速开采，综合含水率超 96.7%，已进入高特高含水开发阶段15-17。垦71 断块油藏驱油效率不高，采油速度低，实际采出程度低（仅 30.64%），综合开发效果一直不理想，但剩余地质储量较大，仍具有很大开发调整和剩余油挖潜的潜力。姚秀田等：渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性2023 年161图 1渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田构造位置（a）、新近系馆陶组构造（b）及岩性地层综合柱状图（c）Fig.1Tecto