致密砂巖油藏與常規(guī)砂巖油藏開發(fā)的地質(zhì)主控因素差異之歐陽史創(chuàng)編

歐陽史創(chuàng)編 歐陽史創(chuàng)編 2021..02.10歐陽史創(chuàng)編 歐陽史創(chuàng)編 2021..02.10致密砂巖油藏與常規(guī)砂巖

油藏開發(fā)的地質(zhì)主控因素差異時間：2021.02.10創(chuàng)作：歐陽史隨著世界油氣工業(yè)勘探開發(fā)領(lǐng)域從常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣延伸，非常規(guī)油氣的勘探和研究日益受到重視。20世紀90年代以來，中國出現(xiàn)深盆氣、根源氣、深盆油、向斜油、非穩(wěn)態(tài)成藏、致密油、致密氣、頁巖氣、頁巖油、源巖油氣等概念。油氣地質(zhì)基礎研究呈現(xiàn)出由常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣發(fā)展的新趨向（圖1）。圖1中國陸上主要非常規(guī)油氣有利區(qū)分布圖（據(jù)鄒才能等，2013C）致密油是一種重要的非常規(guī)資源，是指夾在或緊鄰優(yōu)質(zhì)生油系的致密儲層中，未經(jīng)過大規(guī)模長距離運移而形成的石油聚集，是與生油巖系共生或緊鄰的石油資源。彳諸層致密、油氣在運移、聚集、成藏等方面與常規(guī)砂巖油藏存在較大差異，導致致密砂巖油藏與常規(guī)砂巖油藏開發(fā)上地質(zhì)主控因素存在較大差異，本文主要從儲層特征、流體性質(zhì)、邊界條件

進行簡要分析。非常規(guī)油氣儲層以納米、微米孔喉為主，微觀孔喉結(jié)構(gòu)復雜，決定了其低孔低滲的儲集特征，控制了油氣聚集機制、富集規(guī)律等基本地質(zhì)特征。(-)儲層質(zhì)量1?宏觀致密砂巖儲層以納米級孔喉系統(tǒng)為主，導致其儲層致密物性較差，一般孔隙度小于10%,滲透率小于0.1mD,而常規(guī)砂巖儲層物性相對較好，如表卜1。致密砂巖油藏儲層總體致密是其與常規(guī)油氣儲層的最大區(qū)別。表1-1致密砂巖儲層與常規(guī)砂巖儲層宏觀儲層質(zhì)量對比常規(guī)儲層■納米級孔喉系統(tǒng)導致儲集 常規(guī)儲層■納米級孔喉系統(tǒng)導致儲集 ■孔隙度層致密、物性差，一般孔隙特高孔隙度230%度小于10%,■滲透率小于O.lmD高孔隙度30%~25%中孔隙度25%~15%低孔隙度15%~10%■滲透率特髙滲＞2000mD^高滲2000~500mD中滲500~50mDx低滲50~10mD特低滲小于10mD2.微觀(1)孔隙結(jié)構(gòu)孔隙結(jié)構(gòu)：巖石中所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通的關(guān)系。微米與納米尺度是通過掃描電鏡與微-納米CT掃描可以識別的微觀孔隙形態(tài)與空間特征，如圖1-1。圖卜1微觀孔隙形態(tài)與空間特征（據(jù)于清艷，2015）非常規(guī)油氣彳諸層孔隙微觀結(jié)構(gòu)復雜，孔喉多小于1"嘰表1-2非常規(guī)油氣致密砂巖儲層與常規(guī)油氣砂巖儲層特征對比表非常規(guī)油氣砂巖儲層與常規(guī)油氣致密砂巖儲層特征對比表明（表1-2）,非常規(guī)油氣致密砂巖儲層巖石組分中缺少抗壓程度的石英礦物，并多處于中、晚成巖階段，故以次生孔隙為主，喉道呈席狀、彎曲片狀，連通差（圖3a）；孔隙度為3%?10%,滲透率多小于1mDo而常規(guī)油氣砂巖儲層巖石組分具有石英含量高、長石、巖屑含量低的特征，成巖階段較早，多早于中成巖B期，壓實程度較弱，保存原生孔隙，孔隙以短喉道連接，連通性較好；孔隙度范圍處于10%?30%,滲透率多大于1mDo（2）孔隙類型非常規(guī)致密儲層孔隙類型多樣，既有粒間溶蝕微孔、粒間原生微孔、粒內(nèi)原生微孔，也存在有機質(zhì)微孔與晶間微孔、微裂縫等多種類型；孔喉大小以納米級為主，但也存在微米級、毫米級微孔或微裂縫。（-）儲層非均質(zhì)性儲層非均質(zhì)性指油氣儲層由于在形成過程中受成巖作用、構(gòu)造作用和沉積環(huán)境的影響，在空間分布及內(nèi)部各種屬性上都存在的不均勻的變化。這種不均勻變化具體地表現(xiàn)在儲層巖性、物性、含油性及微觀孔隙結(jié)構(gòu)等內(nèi)部屬性特征和儲層空間分布等方面的不均一性。形成儲層層內(nèi)、平面和層間的非均質(zhì)性。主要從成巖作用、構(gòu)造作用和沉積環(huán)境三方面分析致密砂巖儲層與常規(guī)砂巖儲層非均質(zhì)性差異。?:-成巖：致密砂巖儲層成巖作用強烈，壓實作用尤為突出，儲層巖石中抗壓組分較少，使得孔隙結(jié)構(gòu)復雜，增加了彳諸層的非均質(zhì)程度?：?構(gòu)造：天然裂縫相對發(fā)育，巖性堅硬致密，存在不同程度的天然裂縫系統(tǒng),一般受區(qū)域性地應力的控制，具有一定的方向性。*沉積環(huán)境：常規(guī)油氣資源主要分布在沖積扇、扇三角洲、河流以及正常三角洲等粗粒沉積體系中；非常規(guī)油氣資源賦存在大型湖盆的細粒三角洲前緣、前三角洲和湖相泥頁巖等細粒沉積體系（圖1-2）o圖1-2常規(guī)油氣粗粒沉積與非常規(guī)油氣細粒沉積分布模

式圖（據(jù)鄒才能，2015）（三）儲層敏感性儲層孔隙結(jié)構(gòu)復雜,喉道小，泥質(zhì)含量高，水敏、酸敏、速敏嚴重，導致開采過程中易受傷害，損失產(chǎn)量可達30%~50%。（據(jù)鄒才能、中國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)與理論技術(shù)進展，2015年）歐陽史創(chuàng)編 歐陽史創(chuàng)編 2021..02.102021..02.102021..02.10二.流體港流方式非常規(guī)致密砂巖儲層油氣聚集過程中，呈現(xiàn)低速非達西滲流特征，存在啟動壓力梯度，常規(guī)砂巖儲層中流體則遵循達西滲流（表2-1）。表2-1非常規(guī)致密砂巖儲層與常規(guī)砂巖儲層流體滲流方式

對比儲層類型 滲流特征 影響9非常規(guī)油氣滲流機理受孔滲條件致密儲層非達西滲流機制決定了和含水飽和度控制，聚集過程中，汕驅(qū)水阻力大、含油飽和度低的特存在達西流和低速非達西流雙重點，需要人工壓裂注氣液，增加驅(qū)滲流機理，廣泛存在非達西滲流替力，形成有效開采的流動機制。現(xiàn)象。9在常規(guī)油氣儲層中，微米級及其以上級別孔喉是主要的儲集空常規(guī)開采方式間，遵循達西滲流。致密油氣具有滯流、非線性流、擬線性流3段式流動機理。圖2-1非常規(guī)致密儲層流動過程與機理模式圖（據(jù)鄒才能，2015）以四川盆地侏羅系致密油為例，在運聚滲流實驗的流速范圍內(nèi)，滲流曲線由平緩過渡的兩段組成，較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線，滲流曲線主要受巖心滲透率的影響，滲透率越低，啟動壓力梯度越大，非達西現(xiàn)象越明顯。運移過程中依次經(jīng)歷擬線性流、非線性流和滯流3個階段。由于生疑增壓產(chǎn)生的壓力歐陽史創(chuàng)編歐陽史創(chuàng)編 歐陽史創(chuàng)編 2021..02.10歐陽史創(chuàng)編 歐陽史創(chuàng)編 2021..02.10梯度由源向儲呈現(xiàn)遞減趨勢，因此3個階段的石油運移速度和含油飽和度都將逐級降低（圖2-1）o三.邊界條件油氣主要分布在源內(nèi)或近源的盆地中心、斜坡等負向構(gòu)造單元，大面積“連續(xù)”或“準連續(xù)”分布，局部富集，突破了傳統(tǒng)二級構(gòu)造帶控制油氣分布概念，有效勘探范圍可擴展至全盆地，油氣具有大面積分布、豐度不均一特征。源儲共生，油氣聚集邊界不顯著，易形成大油氣區(qū)。致密儲層，繪源巖生怪模擬實驗及巖石物性測試表明，生炷增壓和毛細管壓力差是致密油運聚的主要動力，浮力難以發(fā)生作用。在這種非浮力聚集的情況下，致密油氣區(qū)不存在明確的油氣水邊界。通過對致密砂巖油藏與常規(guī)砂巖油藏對比分析，主要得到以下結(jié)論。五.參考文獻鄒才能，楊智，朱如凱張國生，侯連華,吳松濤，陶士振,袁選俊，董大忠，王玉滿，王嵐黃金亮，王淑芳.中國非常規(guī)油氣勘探開發(fā)與理論技術(shù)進展[J].地質(zhì)學報,2015,06:979-1007.于清艷.L3區(qū)塊低滲致密油藏注氣開發(fā)方式研究[D].西南石油大學,2015.鄒才能，陶士振，白斌，楊智，朱如凱，侯連華，袁選俊，張國生，吳松濤,龐正煉，王嵐論非常規(guī)油氣與常規(guī)油氣的區(qū)別和聯(lián)系[J].中國石油勘探,2015,01:1-16.鄒才能，張國生，楊智，陶士振，侯連華,朱如凱，袁選俊,冉啟全，李登華，王志平.非常規(guī)油氣概念、特征、潛力及技術(shù)一兼論非常規(guī)油氣地質(zhì)學[J].石油勘探與開發(fā),2013,04:385-399+454.何琰，伍友佳，吳念勝.