鄂尔多斯盆地合水地区三叠系...段页岩油储层特征及主控因素_肖玲.pdf

第 35 卷 第 2 期2023 年 3 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.2Mar.2023肖玲等：鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长 7 段页岩油储层特征及主控因素收稿日期：2022-07-30；修回日期：2022-08-26；网络发表日期：2022-09-30基金项目：国家科技重大专项“CO2捕集、驱油与埋存技术示范工程”（编号：2016ZX05056）和西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划“鄂尔多斯盆地陇东地区长 9长 8 油层组沉积环境特征及构造指示意义”（编号：YCS22112048）联合资助。第一作者：肖玲（1981），女，博士，副教授，主要从事石油地质方面的教学和研究工作。地址：（710065）陕西省西安市雁塔区电子二路东段 18 号。Email：。文章编号：1673-8926（2023）02-0080-14DOI：10.12108/yxyqc.20230208引用：肖玲，陈曦，雷宁，等.鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长 7 段页岩油储层特征及主控因素 J.岩性油气藏，2023，35（2）：80-93.Cite：XIAO Ling，CHEN Xi，LEI Ning，et al.Characteristics and main controlling factors of shale oil reservoirs of Triassic Chang7 member in Heshui area，Ordos Basin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（2）：80-93.鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长 7 段页岩油储层特征及主控因素肖玲1，2，陈曦1，2，雷宁1，2，易涛3，郭文杰4（1.西安石油大学 地球科学与工程学院，西安 710065；2.陕西省油气成藏地质学重点实验室，西安 710065；3.中国石油长庆油田公司 第十二采油厂，甘肃 庆阳 745400；4.中国石油长庆油田公司第二采油厂，甘肃 庆阳 745100）摘要：鄂尔多斯盆地合水地区是长庆油田页岩油勘探开发的重点区块。根据铸体薄片、物性分析、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等测试分析结果，对鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7 段页岩油储层特征及其主控因素进行了研究。研究结果表明：合水地区长7段页岩油储层主要为一套灰黑黑色细粉砂岩，以岩屑长石砂岩为主，填隙物的体积分数平均为 16.71%。岩石物性较差，平均孔隙度为 8.15%，平均渗透率为 0.102 mD，为超低孔特低孔、超低渗型储层。研究区孔隙类型以长石溶孔和残余粒间孔为主，以亚微米孔（直径为0.11.0 m）含量最多，占总孔隙数量的 75.56%，纳米孔隙（直径小于0.1 m）数量次之，占总孔隙数量的 17.94%。孔喉类型较复杂，溶蚀成因的管束状喉道及压实成因的片状、弯片状喉道为储层主要的喉道类型。沉积作用、成岩作用及构造作用共同控制了研究区长 7 段页岩油储层的质量和分布。沉积作用为储层提供了物质基础，储层主要形成于深水重力流沉积环境，可分为砂质碎屑流砂体和浊流砂体等 2 种类型。中等强压实强度的压实作用和胶结作用降低了储层物性，溶蚀作用对于改善储层物性具有一定的积极作用，构造作用形成的裂缝提高了储层的渗流能力，并对后期的储层压裂改造具有重要意义。关键词：页岩油储层；亚微米孔；孔隙结构；砂质碎屑流砂体；浊流砂体；成岩作用；长7段；三叠系；合水地区；鄂尔多斯盆地中图分类号：TE122.2；P618.13文献标志码：ACharacteristics and main controlling factors of shale oil reservoirs ofTriassic Chang 7 member in Heshui area，Ordos BasinXIAO Ling1，2，CHEN Xi1，2，LEI Ning1，2，YI Tao3，GUO Wenjie4（1.School of Earth Science and Engineering，Xi an Shiyou University，Xi an 710065，China；2.Shaanxi Provincial KeyLaboratory of Oil and Gas Accumulation Geology，Xi an 710065，China；3.No.12 Oil Production Plant，PetroChinaChangqing Oilfield Company，Qingyang 745400，Gansu，China；4.No.2 Oil Production Plant，PetroChinaChangqing Oilfield Company，Qingyang 745100，Gansu，China）Abstract：Heshui area in Ordos Basin is the main zone for the exploration and development of shale oil in Chang-肖玲等：鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段页岩油储层特征及主控因素2023 年81qing Oilfield.Based on the data of cast thin section，physical property analysis，scanning electron microscopy，high-pressure mercury compression and nuclear magnetic resonance，the characteristics and main controlling factors of shale oil reservoirs of Triassic Chang 7 member in Heshui area of Ordos Basin were analyzed.The resultsshow that：（1）The shale oil reservoir of Chang 7 member in Heshui area is mainly a set of dark gray-black finesiltstone，mainly lithic arkose，and the average volume fraction of fillings is 16.71%.The rock physical properties are poor，with an average porosity of 8.15%and an average permeability of 0.102 mD.It is an ultra-low poro-sity，extra-low porosity and ultra-low permeability reservoir.（2）The reservoir pores in the study area are mainlyfeldspar dissolved pores and residual intergranular pores.Sub-micron pores（0.1-1.0 m）are the main reservoirspace，accounting for 75.56%of the total pores，followed by nano pores（with diameter less than 0.1 m），accoun-ting for 17.94%of the total pores.The throat type is relatively complex，and the tube-shaped throats caused bydissolution and the flake and curved flake throats caused by compaction are the main throat types of the reservoir.（3）Sedimentation，diagenesis and tectonism jointly control the quality and distribution of shale oil reservoir ofChang 7 member in the study area.Sedimentation provides the material basis for the reservoir.The reservoir ismainly formed in the deep-water gravity flow sedimentary environment，which can be divided into two types：sandy clastic flow sand bodies and turbidite sand bodies.The medium-strong compaction and cementation reducethe physical properties of the reservoir.The dissolution has a certain positive effect on improving the physicalproperties of the reservoir.The fractures formed by tectonism improve the percolation capacity of the reservoirand are of great significance for the later fracturing and reconstruction of the reservoir.Key words：shale oil reservoir；sub-micron pores；pore structure；sandy clastic flow sand body；turbidite sandbody；diagenesis；Chang 7 member；Triassic；Heshui area；Ordos Basin0引言随着北美页岩油革命的成功，页岩油作为非常规油气的重要组成部分，显示出巨大的勘探和开发潜力1-2。与北美页岩油储层的海相沉积环境不同，我国的页岩油储层主要发育于陆相湖泊沉积环境，以松辽盆地中生界白垩统青山口组、准噶尔盆地晚古生界二叠统芦草沟组及鄂尔多斯盆地中生界三叠统延长组为典型代表3-5。鄂尔多斯盆地延长组长7 段页岩油分布广泛，资源量巨大，达 20108t，已成为石油增储上产的重要后备接替资源6。基于长庆油田的最新研究成果，鄂尔多斯盆地延长组长7 段页岩油储层一般分为 3 种类型，依次是型（多期叠置砂岩发育型）、型（页岩夹薄层砂岩型）及型（纯页岩型）。此次所讨论的砂岩型页岩油储层为目前已初步实现规模开发的型和型页岩油储层。截至 2021 年年底，庆城油田长7 段页岩油年产量已达到 131104t7，为其规模开发的代表。随着勘探开发工作的深入，长7 段陆相页岩油储层岩性变化快、砂体横向连续性差、储层横向特征变化大、非均质性强及含油性差异大等问题日益凸显，影响了页岩油的下一步高效开发8-10，因此对页岩油储层的认识亟待开展进一步深入分析。国内外页岩油勘探开发实践表明，页岩油砂岩储集层的品质好坏是决定页岩油富集高产、稳产的关键因素11-12。砂岩储集层的储集性能及含油性不仅受相邻泥页岩层系烃源岩特征的影响，同时与砂岩储集层的沉积微相、岩石组分、微观孔隙结构以及成岩演化阶段等密切相关13。如 Li 等14研究认为压实、胶结和溶解作用是控制松辽盆地孔店组二段页岩油储层储集空间发育的主要成岩作用；马文忠等15研究认为黏土矿物胶结、碳酸盐胶结是降低陕北地区长7 段页岩油储层物性的主要因素，砂质碎屑流