张安达，潘会芳

（中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆 163712）

0 引言

随着勘探开发技术的不断进步，油田开发动用的油层由以往的常规储层逐渐向非常规储层转变，致密储层已成为目前勘探开发的新目标。由于致密储层勘探开发难度大，对其研究起步较晚，目前，国内外学者对致密油气的概念存在着理解上的差异，并且在砂岩储层类型划分上也不尽相同［1-5］。多数人将致密储层孔隙度上限定为12%（或10%），空气渗透率上限定为1×10-3μm2，但缺乏对致密储层物性下限的明确界定。本文提出2种求取储层物性下限的新方法，并将这2种方法相结合确定了研究区致密砂岩储层的物性下限，同时利用储层孔喉分布特征，验证了该物性下限值符合研究区致密储层实际情况。

1 确定致密储层物性下限的新方法

到目前为止，已有很多种求取储层物性下限的方法，包括经验统计法、含油产状法、测试法、相渗曲线组合法、物性试油法、试油资料约束法等［6-11］。以上方法主要是基于常规砂岩储层的研究提出的，缺乏针对致密砂岩储层物性下限的求取方法。本文在对致密砂岩储层分析研究的基础上，提出了储层物性与产能相结合的统计法和致密砂岩临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法，并据此求取研究区致密砂岩储层的物性下限。

1．1 储层物性与产能相结合的经验统计法

比较成熟的求取储层物性下限的经验统计法以岩心渗透率和孔隙度实验测试资料为基础，通常取值为低端孔渗累计储渗能力丢失不超过总累计的5%，孔渗累计概率丢失10%。在应用该方法统计分析时，一般将研究对象油层储层物性作为一个整体来考虑，鲜有根据储层产能状况的差异性进行统计分析。本文利用储层物性和产能相结合的方法求取致密砂岩储层物性的下限（见图 1、图 2）。

图1 本文经验统计法确定的工业油层物性下限

图2 本文经验统计法确定的低产油层物性下限

考虑到研究区油层埋深主要分布在1 630～2 300 m，根据《勘探试油工作规范》，把产能大于1.0 t/d的储层称为工业油层，产能介于0.1～1.0 t/d的储层为低产油层，产能小于0.1 t/d的储层为干层。依据504个孔隙度与渗透率实验数据统计分析，按照本文方法，以累计概率丢失10%计算得到工业油层物性下限为孔隙度φ=7.20%，渗透率 K=0.050×10-3μm2（见图 1）；低产油层物性下限为 φ=4.50%，K=0.030×10-3μm2（见图 2）。

1．2 临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法

致密储层中的孔隙以纳米级为主。纳米级孔隙大大增强了流体在储层中运动时的渗流阻力，因而，储层喉道大小对内部流体的渗流能力起控制作用［12-18］。能使原油分子在储层中运动的最小喉道半径即储层临界孔喉半径，它影响着油气在储层中的赋存状态及最终可动用程度。关于油气在储层孔隙中的运动，曾有人根据气体热力学进行研究。研究结果表明，只有孔隙半径达25 nm，气体的热力学状态发生改变，气体分子才在孔隙中产生运动［19-21］。 邹才能等［22］通过理论计算，提出苏里格致密气储层临界孔隙半径为40 nm左右，而陕北长6井致密油储层临界孔隙半径为54 nm。

研究区岩心核磁共振分析显示，可动流体主要分布在孔隙半径为0.05～3.00 μm的大孔内。结合前人的研究成果，依据压汞资料，通过最大孔喉半径与孔隙度和渗透率的拟合函数关系，确定研究区致密储层的含油临界孔喉半径为50 nm，从而确定致密储层的孔隙度下限值为4.48%，渗透率下限值为0.023×10-3μm2。这一取值与按概率丢失10%统计低产油层储层物性下限值近乎一致，因此，将该下限值作为高台子油层致密储层物性下限。

图3 最大孔喉半径与物性函数拟合关系

2 储层孔喉分布特征

结合目前大多数学者对致密储层空气渗透率和孔隙度上限值的观点，考虑到研究区实际生产情况，把孔隙度上限值定为12%。根据本文确定的致密储层物性下限和工业油层物性下限，将致密储层划分为致密Ⅰ类、致密Ⅱ类和致密Ⅲ类储层（见图4）。研究区储层孔喉分布情况见图5。

图4 储层孔渗交会分类

图5 研究区储层孔喉分布情况

由图5可见：研究区中低孔渗储层分布峰值孔喉的半径远大于临界孔喉半径（见图5a）；致密Ⅰ类储层分布峰值孔喉的半径接近临界孔喉半径，有部分孔喉的半径大于临界孔喉半径（见图5b）；致密Ⅱ类储层分布峰值孔喉的半径小于临界孔喉半径，有少部分孔喉的半径大于临界孔喉半径（见图5c）；致密Ⅲ类储层分布峰值孔喉的半径远小于临界孔喉半径，且几乎所有孔喉半径均小于临界孔喉半径，为无效储层（见图5d）。由此可以说明，本文方法确定的致密储层物性下限是可靠的。

3 结论

1）针对致密砂岩储层提出了2种求取储层物性下限的新方法，即储层物性与产能相结合的经验统计法和临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法。

2）采用2种方法最终确定的高台子油层致密储层物性下限为孔隙度为4.48%，渗透率为0.023×10-3μm2。并将致密储层细分为致密Ⅰ类、致密Ⅱ类和致密Ⅲ类储层。

3）本文确定的研究区高台子油层致密储层物性下限及细分的致密储层类型，为该区致密油储层评价研究及产能计算提供了重要的指标参数。

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