致密砂岩储层流体差异性赋存特征——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

张亚东; 高光辉; 刘正鹏; 廖海于; 汪广轮; 丁长灿; 马宏伟; 李泽亮

doi:10.11781/sysydz2021061024

致密砂岩储层流体差异性赋存特征——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

doi: 10.11781/sysydz2021061024

1.
中国石油长庆油田分公司勘探事业部, 西安 710018
2.
川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司, 西安 710018
3.
中国石油长庆油田分公司第十二采油厂, 西安 710018
4.
中国石油长庆油田分公司第三采油厂, 银川 750000
5.
中国石油长庆油田苏里格南作业分公司, 西安 710018

基金项目:

国家自然科学基金项目 51974253

陕西省教育厅重点项目 18JS084

陕西省高校科协青年人才托举计划 20180703

详细信息

作者简介:
张亚东(1978-), 男, 高级工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: zyd1_cq@petrochina.com.cn

通讯作者:
廖海于(1986-), 男, 工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: liaohy1_cq@petrochina.com.cn

中图分类号: TE122.2
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出版历程
- 收稿日期: 2020-01-08
- 修回日期: 2021-08-23
- 刊出日期: 2021-11-28

Differential characteristics of fluid occurrence in tight sandstone reservoirs: a case study of Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin

1.
Exploration Department, PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an, Shaanxi 710018, China
2.
Changqing Downhole Technology Operation Company, Chuanqing Drilling Engineering Co., Ltd., Xi'an, Shaanxi 710018, China
3.
No. 12 Oil Production Plant, PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an, Shaanxi 710018, China
4.
No. 3 Oil Production Plant, PetroChina Changqing Oilfield Company, Yinchuan, Ningxia 750000, China
5.
Sulige South Operation Branch, PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an, Shaanxi 710018, China

摘要

摘要: 为探讨致密砂岩油藏储层流体差异性赋存特征，以鄂尔多斯盆地HQ地区三叠系延长组长6、长8油层组及HS地区长6、长8油层组为研究对象，利用核磁共振技术、高速离心实验，按渗透率区间、地区、目的层层位定量分析储层岩石可动流体含量、不同级别喉道控制的可流动孔隙空间等储层流体差异性赋存特征。不同渗透性级别的储层中，不仅总可动流体饱和度差异较大，而且可动流体赋存的喉道区间也存在较大差异。渗透性好，可动流体由较大喉道控制；渗透性差，可动流体主要由较小喉道控制。在较小喉道半径区间（小于临界喉道半径），随喉道半径增大，可动流体饱和度增加；在较大喉道半径区间（大于临界喉道半径），随喉道半径增加，可动流体饱和度降低。渗透性越好的样品，其临界喉道半径越大。不同地区、不同层位，总可动流体饱和度值由高到低的顺序依次为HQ长8、HS长8、HQ长6、HS长6。
- 流体差异性赋存特征 /
- 喉道半径区间 /
- 致密砂岩油 /
- 延长组 /
- 鄂尔多斯盆地
Abstract: In order to explore the differential characteristics of fluid occurrence in tight sandstone reservoirs, the Chang 6 and Chang 8 reservoirs in the Triassic Yanchang Formation in HQ and HS areas of the Ordos Basin were employed as research objects, the movable and non-movable fluid saturation of reservoir rocks were quantitatively analyzed with features including permeability interval, area and target strata by using nuclear magnetic resonance (NMR) test and high-speed centrifugal experiments. Results showed that the total movable fluid saturation, as well as the main throat intervals of movable fluid were different in reservoirs with different permeability levels. For the high permeability, movable fluid was mainly controlled by larger throat, while for the low permeability, movable fluid was mainly controlled by smaller throat. Movable fluid saturation positively correlated to the throat radius in the smaller throat radius range (< critical throat radius), and negatively correlated to throat radius in the larger throat radius range (>critical throat radius). The higher the permeability, the larger the critical throat radius.
- fluid differential occurrence characteristics /
- throat radius range /
- tight sandstone oil /
- Yanchang Formation /
- Ordos Basin

HTML全文

随着非常规油气藏勘探开发的深入，作为致密油藏重要组成部分的致密砂岩油藏显示出了广阔的勘探开发前景^[1-2]。致密砂岩油藏主要特征为：岩性细，泥质含量高；储层岩性致密，非均质性强；孔喉中原油充注不饱满，油藏压力异常低；油藏流体分布受储层物性及岩性控制强^[3-4]。开展致密砂岩油藏流体赋存特征及其差异性研究，对于改善该类油藏的开发效果具有重要意义。

核磁共振技术，结合高速离心实验可以得到岩石多孔介质内不同离心力对应的可动流体量，可动流体饱和度参数能够表征油藏流体开发动用的难易程度及开发潜力大小。本文以鄂尔多斯盆地HQ地区三叠系延长组长6、长8及HS地区长6、长8致密砂岩油藏为研究对象，对比不同渗透率区间及不同地区、层位储层流体差异性赋存特征及控制因素。

1. 核磁共振技术结合离心实验

1.1 实验原理

储层岩石样品抽真空饱和流体后，岩石样品孔隙空间中流体的T₂弛豫时间谱取决于流体分子受到的孔隙表面作用力的强弱。岩石样品孔隙空间中束缚流体和可动流体在核磁共振弛豫时间T₂谱谱峰上有明显差异。T₂谱左峰代表束缚流体，T₂谱右峰代表可动流体^[5]。离心力的增加会使孔隙空间中的流体不断被离心出，导致核磁信号减少。离心力增加到一定程度后，核磁共振信号基本不再变化，据此离心力下的核磁信号，结合饱和水信号，判定T₂截止值(左峰与右峰的截止值)，计算临界孔喉半径值。通过核磁共振弛豫时间T₂谱可换算出孔喉半径，利用核磁共振T₂谱可对岩石样品孔隙空间中流体的赋存状态进行分析，获得可动流体饱和度的定量值^[6]。

1.2 岩石样品及流体

实验中岩石样品基础参数和测试数据如表 1所示。根据油藏地层水状况，实验中配制模拟地层水为标准盐水(矿化度为50 000 mg/L)。

表 1 实验岩心资料及实验结果

Table 1. Experimental core data and results

样号	地区	层位	长度/cm	直径/cm	氮气测孔隙度/%	氮气测渗透率/10^-3μm²	水测孔隙度/%	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
样号	地区	层位	长度/cm	直径/cm	氮气测孔隙度/%	氮气测渗透率/10^-3μm²	水测孔隙度/%	有效喉道(＞0.05 μm)	0.05~ 0.07 μm	0.07~ 0.10 μm	0.10~ 0.20 μm	0.20~ 0.50 μm	0.50~ 1.00 μm	＞1.00 μm
1	HQ	长6	3.225	2.514	12.3	0.058	12.1	31.28	6.10	9.51	9.57	3.50	1.25	1.34
2	HQ	长8	3.113	2.516	7.8	0.063	7.5	25.52	4.26	8.82	8.51	2.40	0.88	0.65
3	HQ	长8	3.265	2.510	15.2	2.350	14.5	63.94	2.22	3.17	8.76	11.11	13.93	24.76
4	HQ	长8	3.188	2.514	15.5	1.700	14.6	62.97	3.69	4.48	9.24	15.83	14.76	14.98
5	HQ	长8	3.135	2.513	13.8	1.280	12.7	60.91	2.31	3.05	7.70	14.82	15.45	17.58
6	HS	长8	3.187	2.510	11.2	0.182	10.5	49.56	3.01	4.99	10.85	12.77	15.01	2.94
7	HS	长8	3.245	2.508	9.0	0.137	8.8	46.83	2.51	5.89	17.49	16.33	3.56	1.05
8	HQ	长6	3.255	2.510	13.7	0.159	13.7	45.02	3.46	5.68	12.41	17.86	4.98	0.63
9	HQ	长6	3.221	2.512	12.6	0.170	12.6	45.78	3.11	6.51	9.96	16.46	8.73	1.02
10	HQ	长8	3.206	2.513	9.4	0.710	9.6	64.16	2.85	5.30	11.14	19.98	16.87	8.01
11	HQ	长8	3.233	2.515	8.8	0.570	8.8	65.67	1.76	5.28	12.08	18.37	18.36	9.82
12	HQ	长8	3.212	2.513	8.3	0.313	8.4	60.79	1.90	8.48	15.25	24.50	5.28	5.38
13	HQ	长6	3.197	2.510	11.4	0.147	11.5	52.23	4.22	8.33	16.24	21.91	1.49	0.04
14	HQ	长6	3.183	2.515	8.8	0.029	9.1	27.11	6.94	7.29	8.09	2.33	0.63	1.83
15	HQ	长6	3.123	2.516	10.3	0.036	10.4	22.51	4.05	11.13	6.10	0.55	0.47	0.21
16	HQ	长6	3.212	2.515	9.8	0.047	10.2	31.48	5.77	8.87	10.93	3.94	0.94	1.02
17	HQ	长6	3.200	2.511	8.7	0.058	9.3	38.40	4.84	7.34	18.12	6.70	0.58	0.81
18	HQ	长6	3.076	2.515	10.3	0.116	10.2	47.56	4.21	7.97	13.32	12.16	9.64	0.25
19	HQ	长6	3.208	2.516	9.7	0.062	9.6	32.58	7.23	6.43	12.81	3.22	2.39	0.50
20	HQ	长6	3.244	2.515	11.3	0.063	11.4	31.84	5.54	9.63	9.10	3.05	1.03	3.48
21	HQ	长6	3.121	2.516	11.0	0.034	10.9	27.47	5.03	7.61	9.17	1.84	2.13	1.69
22	HQ	长6	3.208	2.515	13.9	4.520	13.8	63.13	0.86	3.63	6.87	8.29	10.29	33.20
23	HS	长6	3.156	2.519	6.8	0.010	7.0	16.27	3.94	5.96	1.77	1.16	1.28	2.17
24	HS	长6	3.260	2.520	7.8	0.012	7.9	18.60	5.77	9.38	0.99	1.20	0.40	0.86
25	HS	长6	3.224	2.519	6.9	0.013	7.1	11.72	3.28	4.27	2.03	0.63	0.84	0.67
26	HS	长6	3.205	2.520	10.7	0.044	10.5	37.29	7.06	12.59	13.01	1.32	0.84	2.48
27	HS	长6	3.268	2.520	10.4	0.039	10.5	37.97	7.28	12.52	14.40	1.54	1.30	0.93
28	HS	长6	3.200	2.520	10.3	0.036	10.2	32.65	4.11	13.10	10.54	3.14	1.61	0.13
29	HS	长6	3.226	2.519	9.5	0.032	9.1	23.01	9.64	5.66	5.42	0.48	0.62	1.19
30	HS	长6	3.243	2.520	9.5	0.056	9.3	30.95	5.95	10.99	11.18	0.82	0.39	1.62
31	HS	长6	3.212	2.518	10.8	0.135	10.7	42.83	4.50	9.15	16.26	8.97	1.13	2.82
32	HS	长6	3.134	2.518	8.8	0.160	8.9	26.45	4.63	10.25	5.72	1.49	1.09	3.28
注：不同喉道区间对应的可动流体饱和度为可流动孔隙空间与岩心总孔隙空间的比值。

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1.3 实验步骤

(1) 岩石样品洗油、烘干，氮气测孔隙度、渗透率；

(2) 样品抽真空并加压饱和模拟地层水。计算孔隙度，即水测孔隙度；

(3) 测量饱和地层水状态核磁共振T₂谱；

(4) 岩石样品以21，42，104，209，300，417 psi不同离心力进行离心实验，离心后测量核磁共振T₂谱；

(5) 不同条件T₂谱对比，计算不同离心力的可动流体饱和度。417 psi为离心机能提供的最大离心力，且该离心力时可动流体核磁信息基本消失。故将417 psi离心后状态作为束缚水状态，计算束缚水饱和度、总可动流体饱和度参数。

不同离心力与喉道半径对应关系如表 2所示。其中，临界喉道半径由核磁共振T₂谱数据计算得到。

表 2 离心力与喉道半径的对应关系及典型样品临界喉道半径

Table 2. Relationship between centrifugal force and throat radius and threshhold value of throat radius of typical samples

离心力大小与喉道半径对应关系		不同渗透率样品对应的临界喉道半径
离心力/psi	喉道半径/μm	典型样号	典型样品渗透率/10^-3 μm²	渗透率区间/10^-3 μm²	临界喉道半径区间/ μm
21	1.00	4	1.700	1.0~2.0	＞1.0
42	0.50	10	0.710	0.7~1.0	0.2~0.5
104	0.20	11	0.570	0.5~0.7	0.5~1.0
209	0.10	12	0.313	0.3~0.5	0.2~0.5
300	0.07	13	0.147	0.1~0.3	0.2~0.5
417	0.05	14	0.029	< 0.1	0.1~0.2

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2. 实验结果及分析

岩心核磁共振及离心实验中一定离心力对应一定的岩石喉道半径，通过将岩心饱和水T₂谱与不同离心力离心后T₂谱对比，可获得岩心总可动流体饱和度、不同喉道区间可动流体饱和度^[7-9]。

2.1 总可动流体饱和度分析

实验结果如表 1，典型岩心样品饱和水状态、不同离心力离心后T₂谱如图 1，饱和水状态渗透率越高，T₂谱双峰态越明显(T₂谱双峰态是标准贝雷砂岩的典型特征)。对比不同渗透率样品饱和水状态T₂谱，渗透率越高其T₂谱右峰越高。14号样品因渗透率过低(渗透率为0.029×10^-3 μm²)，T₂谱无明显右峰，其可动流体饱和度低，与表 1相对应。离心力21，42，104，209，300，412 Psi，各渗透率区间样品具有相似T₂谱特征，其差异在于T₂谱幅度。

图 1 典型岩心样品饱和水状态及不同离心力离心后T₂谱特征

Figure 1. Saturated water state in core and T₂ spectrum after centrifugation under different centrifugal forces

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由图 2可见，岩石样品总可动流体饱和度与气测渗透率参数具有较好的相关关系。随岩石样品渗透率增大，总可动流体饱和度参数增大，渗透率大于0.3×10^-3 μm²后，总可动流体饱和度参数较高且变化幅度小；总可动流体饱和度参数与孔隙度参数相关性较差。孔隙度升高，总可动流体饱和度有增大趋势。总可动流体饱和度与孔隙度的相关性不如其与渗透率的相关性。

图 2 可动流体饱和度与气测渗透率、水测孔隙度关系

Figure 2. Relationship between movable fluid saturation and gas permeability and water porosity

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图 3为不同喉道区间可动流体饱和度对比。通过对比发现，渗透率越高其可动流体饱和度累积值越高。14号样品渗透率最低(渗透率为0.029×10^-3 μm²)，其可动流体饱和度累积值最低。13号样品渗透率次低(渗透率为0.147×10^-3 μm²)，可动流体饱和度累积值次低。渗透率较高的10号样品(渗透率为0.71×10^-3 μm²)和4号样品(渗透率为1.70×10^-3 μm²)，其可动流体饱和度累积值也最高。分析发现，在较小喉道半径区间(小于临界喉道半径)，可动流体饱和度随喉道半径增大而升高；在较大喉道半径区间(大于临界喉道半径)，随喉道半径增加，可动流体饱和度降低。渗透率越高，其临界喉道半径越大。各样品临界喉道半径如表 2所示。

图 3 不同喉道半径区间可动流体饱和度

Figure 3. Movable fluid saturation at different throat radius intervals

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2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比

表 3为实验结果按渗透率区间的分类。不同渗透率区间储层总可动流体饱和度差异较大，渗透率大于0.3×10^-3 μm²的样品总可动流体饱和度平均值大于60%、渗透率在(0.1~0.3)×10^-3 μm²的岩样总可动流体饱和度平均值为44.53%、渗透率小于0.1×10^-3 μm²岩样总可动流体饱和度平均值为28.04%。分析发现，不同级别渗透率储层，不仅总可动流体饱和度差异较大，而且可动流体赋存的主要喉道区间也存在较大差异。渗透性越好，可动流体主要由较大喉道控制；渗透率低，可动流体主要由较小喉道控制(与图 3吻合)。渗透率区间分别为：＞1×10^-3 μm²、(0.3~1)×10^-3 μm²、(0.1~0.3)×10^-3 μm²、＜0.1×10^-3 μm²时，其可动流体赋存的主要喉道半径区间分别为0.20~1.00 μm和＞1.00 μm、0.10~1.00 μm、0.07~0.50 μm、0.05~0.20 μm。

表 3 按渗透率区间统计的实验结果

Table 3. Statistical results of experiments by permeability intervals

渗透率/10^-3μm²	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
渗透率/10^-3μm²	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
＞1.0	4	$\frac{0.86 \sim 3.69}{2.27}$	$\frac{3.05 \sim 4.48}{3.59}$	$\frac{6.87 \sim 9.24}{8.14}$	$\frac{8.29 \sim 15.83}{12.51}$	$\frac{10.29 \sim 15.45}{13.61}$	$\frac{14.98 \sim 33.20}{22.63}$	$\frac{60.91 \sim 63.94}{62.74}$
0.3~1.0	3	$\frac{1.76 \sim 2.85}{2.17}$	$\frac{5.28 \sim 8.48}{6.35}$	$\frac{11.14 \sim 15.25}{12.82}$	$\frac{18.37 \sim 24.50}{20.95}$	$\frac{5.28 \sim 18.36}{13.50}$	$\frac{5.38 \sim 9.82}{7.74}$	$\frac{60.79 \sim 65.67}{63.54}$
0.1~0.3	8	$\frac{2.51 \sim 4.63}{3.71}$	$\frac{4.99 \sim 10.25}{7.35}$	$\frac{5.72 \sim 17.49}{12.78}$	$\frac{1.49 \sim 21.91}{13.49}$	$\frac{1.09 \sim 15.01}{5.70}$	$\frac{0.036 \sim 3.28}{1.50}$	$\frac{26.45 \sim 52.23}{44.53}$
＜0.1	17	$\frac{3.28 \sim 9.64}{5.69}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{8.89}$	$\frac{0.99 \sim 18.12}{8.93}$	$\frac{0.48 \sim 6.70}{2.23}$	$\frac{0.39 \sim 2.39}{1.03}$	$\frac{0.13 \sim 3.48}{1.27}$	$\frac{11.72 \sim 38.40}{28.04}$
注：可动流体饱和度指可流动孔隙空间百分数，表中分式意义为： $\frac{\text { 最小值 } \sim \text { 最大值 }}{\text { 平均值 }}$ ，表 4，表 5，表 6中的分式意义相同。

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2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比

实验结果按地区的统计如表 4。分析发现，HQ地区储层总可动流体饱和度高于HS地区，HQ地区总可动流体饱和度平均值为45.02%，HS地区总可动流体饱和度均值为31.18%。不同地区，不仅总可动流体饱和度差异较大，可动流体赋存的主要喉道区间也存在较大差异。HQ地区可动流体赋存的主要喉道半径区间为0.07~1.00 μm，＞1.00 μm，HS地区为0.05~0.20 μm。

表 4 按地区统计的实验结果

Table 4. Statistical results of experiments by regions

地区	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
地区	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
HQ	20	$\frac{0.86 \sim 7.23}{4.02}$	$\frac{3.05 \sim 11.13}{6.93}$	$\frac{6.10 \sim 18.12}{10.77}$	$\frac{0.55 \sim 24.50}{10.44}$	$\frac{0.47 \sim 18.36}{6.50}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{6.36}$	$\frac{22.51 \sim 65.67}{45.02}$
HS	12	$\frac{2.51 \sim 9.64}{5.14}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{8.73}$	$\frac{0.99 \sim 17.49}{9.14}$	$\frac{0.48 \sim 16.33}{4.15}$	$\frac{0.39 \sim 15.01}{2.34}$	$\frac{0.13 \sim 3.28}{1.68}$	$\frac{11.72 \sim 49.56}{31.18}$

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2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比

实验结果按层位统计如表 5。长8储层总可动流体饱和度高于长6储层。长8储层总可动流体饱和度均值为55.59%，长6储层总可动流体饱和度均值为33.66%。不同层位，不仅总可动流体饱和度差异较大，可动流体赋存的主要喉道区间差异也较大。长8储层可动流体的主要喉道半径区间为0.10~1.00 μm和＞1.00 μm，长6储层可动流体的主要喉道半径区间为0.05~0.50 μm。

表 5 按层位统计的实验结果

Table 5. Statistical results of experiments by horizons

层位	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
层位	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
长6	23	$\frac{0.86 \sim 9.64}{5.11}$	$\frac{3.63 \sim 13.10}{8.43}$	$\frac{0.99 \sim 18.12}{9.74}$	$\frac{0.48 \sim 21.91}{5.33}$	$\frac{0.39 \sim 10.29}{2.35}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{2.70}$	$\frac{11.72 \sim 63.13}{33.66}$
长8	9	$\frac{1.76 \sim 4.26}{2.72}$	$\frac{3.05 \sim 8.82}{5.50}$	$\frac{7.70 \sim 17.49}{11.22}$	$\frac{2.40 \sim 24.50}{15.12}$	$\frac{0.88 \sim 18.36}{11.57}$	$\frac{0.65 \sim 24.76}{9.46}$	$\frac{25.52 \sim 65.67}{55.59}$

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2.5 不同地区、不同层位储层可动流体饱和度对比

不同地区、不同层位实验结果统计如表 6。不同地区、不同层位总可动流体饱和度差异较大，总可动流体饱和度值由高到低顺序为HQ长8、HS长8、HQ长6、HS长6，其总可动流体饱和度均值分别为57.71%，48.19%，38.18%，27.77%；不同地区、层位，不仅总可动流体饱和度差异较大，而且控制可动流体的主要喉道区间也存在较大差异，如HQ地区长8储层可动流体主要由喉道半径界于0.10~1.00 μm以及大于1.00 μm的喉道控制，HS长8储层为0.07~1.00 μm，HQ长6储层为0.07~0.50 μm，HS长6储层为0.05~0.20 μm。

表 6 按地区层位统计的实验结果

Table 6. Statistical results of experiments by regions and horizons

地区	层位	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
地区	层位	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
HQ	长6	13	$\frac{0.86 \sim 7.23}{4.72}$	$\frac{3.63 \sim 11.13}{7.69}$	$\frac{6.10 \sim 18.12}{10.98}$	$\frac{0.55 \sim 21.91}{7.83}$	$\frac{0.47 \sim 10.29}{3.43}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{3.54}$	$\frac{22.51 \sim 63.13}{38.18}$
HQ	长8	7	$\frac{1.76 \sim 4.26}{2.71}$	$\frac{3.05 \sim 8.82}{5.51}$	$\frac{7.70 \sim 15.25}{10.38}$	$\frac{2.40 \sim 24.50}{15.29}$	$\frac{0.88 \sim 18.36}{12.22}$	$\frac{0.65 \sim 24.76}{11.60}$	$\frac{25.52 \sim 65.67}{57.71}$
HS	长6	10	$\frac{3.28 \sim 9.64}{5.61}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{9.39}$	$\frac{0.99 \sim 16.26}{8.13}$	$\frac{0.48 \sim 8.97}{2.08}$	$\frac{0.39 \sim 1.61}{0.95}$	$\frac{0.13 \sim 3.28}{1.62}$	$\frac{11.72 \sim 42.83}{27.77}$
HS	长8	2	$\frac{2.51 \sim 3.01}{2.76}$	$\frac{4.99 \sim 5.89}{5.44}$	$\frac{10.85 \sim 17.49}{14.17}$	$\frac{12.77 \sim 16.33}{14.55}$	$\frac{3.56 \sim 15.01}{9.28}$	$\frac{1.05 \sim 2.94}{1.99}$	$\frac{46.83 \sim 49.56}{48.19}$

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3. 讨论

核磁共振技术结合高速离心实验，定量分析致密砂岩储层可动流体饱和度和不同喉道控制的可流动孔隙空间等可动流体差异性赋存特征^[10-12]。饱和水状态下渗透率越高，T₂谱双峰态越明显。对比不同渗透率样品饱和水T₂谱，渗透率越高其T₂谱右峰越高。不同离心力状态，各渗透率区间样品均具有相似T₂谱，其差异在于T₂谱幅度^[13-15]。

不同渗透性级别储层总可动流体饱和度差异较大，随渗透性变好，储层总可动流体饱和度升高。渗透率大于0.3×10^-3 μm²，总可动流体饱和度均较高且变化幅度较小。

相同层位HQ地区可动流体饱和度明显高于HS地区，且可动流体赋存的主要喉道半径区间值也高。同一地区长8储层总可动流体饱和度高于长6储层，且可动流体赋存的主要喉道半径区间值也高。

4. 结论

(1) 随渗透性变好，储层总可动流体饱和度增大。渗透率大于0.3×10^-3 μm²，其总可动流体饱和度高且变化幅度小。渗透率越高，可动流体主要由较大喉道控制且主要赋存喉道区间值越大，其临界喉道半径也越大。较小喉道半径区间(小于临界喉道半径)随喉道半径增大，可动流体饱和度升高；较大喉道半径区间(大于临界喉道半径)随喉道半径增加，可动流体饱和度降低。

(2) 相同地区，长8储层总可动流体饱和度高于长6储层，相同层位HQ地区可动流体饱和度高于HS地区，且可动流体赋存的喉道半径区间值也高。不同地区、层位总可动流体饱和度由高到低顺序为HQ长8、HS长8、HQ长6、HS长6。

图 1 典型岩心样品饱和水状态及不同离心力离心后T₂谱特征

Figure 1. Saturated water state in core and T₂ spectrum after centrifugation under different centrifugal forces

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图 2 可动流体饱和度与气测渗透率、水测孔隙度关系

Figure 2. Relationship between movable fluid saturation and gas permeability and water porosity

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图 3 不同喉道半径区间可动流体饱和度

Figure 3. Movable fluid saturation at different throat radius intervals

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表 1 实验岩心资料及实验结果

Table 1. Experimental core data and results

样号	地区	层位	长度/cm	直径/cm	氮气测孔隙度/%	氮气测渗透率/10^-3μm²	水测孔隙度/%	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
样号	地区	层位	长度/cm	直径/cm	氮气测孔隙度/%	氮气测渗透率/10^-3μm²	水测孔隙度/%	有效喉道(＞0.05 μm)	0.05~ 0.07 μm	0.07~ 0.10 μm	0.10~ 0.20 μm	0.20~ 0.50 μm	0.50~ 1.00 μm	＞1.00 μm
1	HQ	长6	3.225	2.514	12.3	0.058	12.1	31.28	6.10	9.51	9.57	3.50	1.25	1.34
2	HQ	长8	3.113	2.516	7.8	0.063	7.5	25.52	4.26	8.82	8.51	2.40	0.88	0.65
3	HQ	长8	3.265	2.510	15.2	2.350	14.5	63.94	2.22	3.17	8.76	11.11	13.93	24.76
4	HQ	长8	3.188	2.514	15.5	1.700	14.6	62.97	3.69	4.48	9.24	15.83	14.76	14.98
5	HQ	长8	3.135	2.513	13.8	1.280	12.7	60.91	2.31	3.05	7.70	14.82	15.45	17.58
6	HS	长8	3.187	2.510	11.2	0.182	10.5	49.56	3.01	4.99	10.85	12.77	15.01	2.94
7	HS	长8	3.245	2.508	9.0	0.137	8.8	46.83	2.51	5.89	17.49	16.33	3.56	1.05
8	HQ	长6	3.255	2.510	13.7	0.159	13.7	45.02	3.46	5.68	12.41	17.86	4.98	0.63
9	HQ	长6	3.221	2.512	12.6	0.170	12.6	45.78	3.11	6.51	9.96	16.46	8.73	1.02
10	HQ	长8	3.206	2.513	9.4	0.710	9.6	64.16	2.85	5.30	11.14	19.98	16.87	8.01
11	HQ	长8	3.233	2.515	8.8	0.570	8.8	65.67	1.76	5.28	12.08	18.37	18.36	9.82
12	HQ	长8	3.212	2.513	8.3	0.313	8.4	60.79	1.90	8.48	15.25	24.50	5.28	5.38
13	HQ	长6	3.197	2.510	11.4	0.147	11.5	52.23	4.22	8.33	16.24	21.91	1.49	0.04
14	HQ	长6	3.183	2.515	8.8	0.029	9.1	27.11	6.94	7.29	8.09	2.33	0.63	1.83
15	HQ	长6	3.123	2.516	10.3	0.036	10.4	22.51	4.05	11.13	6.10	0.55	0.47	0.21
16	HQ	长6	3.212	2.515	9.8	0.047	10.2	31.48	5.77	8.87	10.93	3.94	0.94	1.02
17	HQ	长6	3.200	2.511	8.7	0.058	9.3	38.40	4.84	7.34	18.12	6.70	0.58	0.81
18	HQ	长6	3.076	2.515	10.3	0.116	10.2	47.56	4.21	7.97	13.32	12.16	9.64	0.25
19	HQ	长6	3.208	2.516	9.7	0.062	9.6	32.58	7.23	6.43	12.81	3.22	2.39	0.50
20	HQ	长6	3.244	2.515	11.3	0.063	11.4	31.84	5.54	9.63	9.10	3.05	1.03	3.48
21	HQ	长6	3.121	2.516	11.0	0.034	10.9	27.47	5.03	7.61	9.17	1.84	2.13	1.69
22	HQ	长6	3.208	2.515	13.9	4.520	13.8	63.13	0.86	3.63	6.87	8.29	10.29	33.20
23	HS	长6	3.156	2.519	6.8	0.010	7.0	16.27	3.94	5.96	1.77	1.16	1.28	2.17
24	HS	长6	3.260	2.520	7.8	0.012	7.9	18.60	5.77	9.38	0.99	1.20	0.40	0.86
25	HS	长6	3.224	2.519	6.9	0.013	7.1	11.72	3.28	4.27	2.03	0.63	0.84	0.67
26	HS	长6	3.205	2.520	10.7	0.044	10.5	37.29	7.06	12.59	13.01	1.32	0.84	2.48
27	HS	长6	3.268	2.520	10.4	0.039	10.5	37.97	7.28	12.52	14.40	1.54	1.30	0.93
28	HS	长6	3.200	2.520	10.3	0.036	10.2	32.65	4.11	13.10	10.54	3.14	1.61	0.13
29	HS	长6	3.226	2.519	9.5	0.032	9.1	23.01	9.64	5.66	5.42	0.48	0.62	1.19
30	HS	长6	3.243	2.520	9.5	0.056	9.3	30.95	5.95	10.99	11.18	0.82	0.39	1.62
31	HS	长6	3.212	2.518	10.8	0.135	10.7	42.83	4.50	9.15	16.26	8.97	1.13	2.82
32	HS	长6	3.134	2.518	8.8	0.160	8.9	26.45	4.63	10.25	5.72	1.49	1.09	3.28
注：不同喉道区间对应的可动流体饱和度为可流动孔隙空间与岩心总孔隙空间的比值。

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表 2 离心力与喉道半径的对应关系及典型样品临界喉道半径

Table 2. Relationship between centrifugal force and throat radius and threshhold value of throat radius of typical samples

离心力大小与喉道半径对应关系		不同渗透率样品对应的临界喉道半径
离心力/psi	喉道半径/μm	典型样号	典型样品渗透率/10^-3 μm²	渗透率区间/10^-3 μm²	临界喉道半径区间/ μm
21	1.00	4	1.700	1.0~2.0	＞1.0
42	0.50	10	0.710	0.7~1.0	0.2~0.5
104	0.20	11	0.570	0.5~0.7	0.5~1.0
209	0.10	12	0.313	0.3~0.5	0.2~0.5
300	0.07	13	0.147	0.1~0.3	0.2~0.5
417	0.05	14	0.029	< 0.1	0.1~0.2

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表 3 按渗透率区间统计的实验结果

Table 3. Statistical results of experiments by permeability intervals

渗透率/10^-3μm²	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
渗透率/10^-3μm²	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
＞1.0	4	$\frac{0.86 \sim 3.69}{2.27}$	$\frac{3.05 \sim 4.48}{3.59}$	$\frac{6.87 \sim 9.24}{8.14}$	$\frac{8.29 \sim 15.83}{12.51}$	$\frac{10.29 \sim 15.45}{13.61}$	$\frac{14.98 \sim 33.20}{22.63}$	$\frac{60.91 \sim 63.94}{62.74}$
0.3~1.0	3	$\frac{1.76 \sim 2.85}{2.17}$	$\frac{5.28 \sim 8.48}{6.35}$	$\frac{11.14 \sim 15.25}{12.82}$	$\frac{18.37 \sim 24.50}{20.95}$	$\frac{5.28 \sim 18.36}{13.50}$	$\frac{5.38 \sim 9.82}{7.74}$	$\frac{60.79 \sim 65.67}{63.54}$
0.1~0.3	8	$\frac{2.51 \sim 4.63}{3.71}$	$\frac{4.99 \sim 10.25}{7.35}$	$\frac{5.72 \sim 17.49}{12.78}$	$\frac{1.49 \sim 21.91}{13.49}$	$\frac{1.09 \sim 15.01}{5.70}$	$\frac{0.036 \sim 3.28}{1.50}$	$\frac{26.45 \sim 52.23}{44.53}$
＜0.1	17	$\frac{3.28 \sim 9.64}{5.69}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{8.89}$	$\frac{0.99 \sim 18.12}{8.93}$	$\frac{0.48 \sim 6.70}{2.23}$	$\frac{0.39 \sim 2.39}{1.03}$	$\frac{0.13 \sim 3.48}{1.27}$	$\frac{11.72 \sim 38.40}{28.04}$
注：可动流体饱和度指可流动孔隙空间百分数，表中分式意义为： $\frac{\text { 最小值 } \sim \text { 最大值 }}{\text { 平均值 }}$ ，表 4，表 5，表 6中的分式意义相同。

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表 4 按地区统计的实验结果

Table 4. Statistical results of experiments by regions

地区	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
地区	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
HQ	20	$\frac{0.86 \sim 7.23}{4.02}$	$\frac{3.05 \sim 11.13}{6.93}$	$\frac{6.10 \sim 18.12}{10.77}$	$\frac{0.55 \sim 24.50}{10.44}$	$\frac{0.47 \sim 18.36}{6.50}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{6.36}$	$\frac{22.51 \sim 65.67}{45.02}$
HS	12	$\frac{2.51 \sim 9.64}{5.14}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{8.73}$	$\frac{0.99 \sim 17.49}{9.14}$	$\frac{0.48 \sim 16.33}{4.15}$	$\frac{0.39 \sim 15.01}{2.34}$	$\frac{0.13 \sim 3.28}{1.68}$	$\frac{11.72 \sim 49.56}{31.18}$

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表 5 按层位统计的实验结果

Table 5. Statistical results of experiments by horizons

层位	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
层位	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
长6	23	$\frac{0.86 \sim 9.64}{5.11}$	$\frac{3.63 \sim 13.10}{8.43}$	$\frac{0.99 \sim 18.12}{9.74}$	$\frac{0.48 \sim 21.91}{5.33}$	$\frac{0.39 \sim 10.29}{2.35}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{2.70}$	$\frac{11.72 \sim 63.13}{33.66}$
长8	9	$\frac{1.76 \sim 4.26}{2.72}$	$\frac{3.05 \sim 8.82}{5.50}$	$\frac{7.70 \sim 17.49}{11.22}$	$\frac{2.40 \sim 24.50}{15.12}$	$\frac{0.88 \sim 18.36}{11.57}$	$\frac{0.65 \sim 24.76}{9.46}$	$\frac{25.52 \sim 65.67}{55.59}$

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表 6 按地区层位统计的实验结果

Table 6. Statistical results of experiments by regions and horizons

地区	层位	样品数	不同喉道区间对应的可动流体饱和度/%
地区	层位	样品数	0.05~0.07 μm	0.07~0.10 μm	0.10~0.20 μm	0.20~0.50 μm	0.50~1.00 μm	＞1.00 μm	有效喉道(＞0.05 μm)
HQ	长6	13	$\frac{0.86 \sim 7.23}{4.72}$	$\frac{3.63 \sim 11.13}{7.69}$	$\frac{6.10 \sim 18.12}{10.98}$	$\frac{0.55 \sim 21.91}{7.83}$	$\frac{0.47 \sim 10.29}{3.43}$	$\frac{0.036 \sim 33.20}{3.54}$	$\frac{22.51 \sim 63.13}{38.18}$
HQ	长8	7	$\frac{1.76 \sim 4.26}{2.71}$	$\frac{3.05 \sim 8.82}{5.51}$	$\frac{7.70 \sim 15.25}{10.38}$	$\frac{2.40 \sim 24.50}{15.29}$	$\frac{0.88 \sim 18.36}{12.22}$	$\frac{0.65 \sim 24.76}{11.60}$	$\frac{25.52 \sim 65.67}{57.71}$
HS	长6	10	$\frac{3.28 \sim 9.64}{5.61}$	$\frac{4.27 \sim 13.10}{9.39}$	$\frac{0.99 \sim 16.26}{8.13}$	$\frac{0.48 \sim 8.97}{2.08}$	$\frac{0.39 \sim 1.61}{0.95}$	$\frac{0.13 \sim 3.28}{1.62}$	$\frac{11.72 \sim 42.83}{27.77}$
HS	长8	2	$\frac{2.51 \sim 3.01}{2.76}$	$\frac{4.99 \sim 5.89}{5.44}$	$\frac{10.85 \sim 17.49}{14.17}$	$\frac{12.77 \sim 16.33}{14.55}$	$\frac{3.56 \sim 15.01}{9.28}$	$\frac{1.05 \sim 2.94}{1.99}$	$\frac{46.83 \sim 49.56}{48.19}$

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参考文献(15)

[1]	MORAD S, AL-RAMADAN K, KETZER J M, et al. The impact of diagenesis on the heterogeneity of sandstone reservoirs: a review of the role of depositional facies and sequence stratigraphy[J]. AAPG Bulletin, 2010, 94(8): 1267-1309. doi: 10.1306/04211009178
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施引文献

期刊类型引用(8)

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3.	陈玉宝，叶政钦，杨海龙，张创，周雪，铁连军. 志丹-甘泉地区晚三叠世储层特征与成岩演化序列. 西安科技大学学报. 2024(03): 521-531 . 百度学术
4.	吕敏，刘江斌，王茜，吴小斌，余皓天，崔宏俊，魏灿灿. 鄂尔多斯盆地延长东区块本溪组砂砾岩储层孔隙及可动流体差异赋存特征. 地质与勘探. 2023(02): 433-442 . 百度学术
5.	王伟，陈朝兵，许爽，李亚辉，朱玉双，黄星元. 鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩不同尺度孔喉分形特征及其控制因素. 石油实验地质. 2022(01): 33-40 . 本站查看
6.	余玥，孙一迪，高睿，达丽娜，侯竞薇，杨密. 基于T_2截止值确定致密岩心表面弛豫率. 石油实验地质. 2022(02): 342-349 . 本站查看
7.	宋雨纯，黄昊，周创飞，柯先启，唐号迪，朱玉双. 姬塬油田麻黄山地区长4+5和长6储集层敏感性差异评价. 新疆石油地质. 2022(05): 546-553 . 百度学术
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1. 核磁共振技术结合离心实验
1.1 实验原理
1.2 岩石样品及流体
1.3 实验步骤
2. 实验结果及分析
2.1 总可动流体饱和度分析
2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比
2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比
2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比
2.5 不同地区、不同层位储层可动流体饱和度对比
3. 讨论
4. 结论

1. 核磁共振技术结合离心实验
1.1 实验原理
1.2 岩石样品及流体
1.3 实验步骤
2. 实验结果及分析
2.1 总可动流体饱和度分析
2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比
2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比
2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比
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致密砂岩储层流体差异性赋存特征——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

doi: 10.11781/sysydz2021061024

作者简介:
张亚东(1978-), 男, 高级工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: zyd1_cq@petrochina.com.cn

通讯作者:
廖海于(1986-), 男, 工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: liaohy1_cq@petrochina.com.cn

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Differential characteristics of fluid occurrence in tight sandstone reservoirs: a case study of Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin

1. 核磁共振技术结合离心实验

1.1 实验原理

1.2 岩石样品及流体

1.3 实验步骤

2. 实验结果及分析

2.1 总可动流体饱和度分析

2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比

2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比

2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比

2.5 不同地区、不同层位储层可动流体饱和度对比

3. 讨论

4. 结论

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目录

1. 核磁共振技术结合离心实验

1.1 实验原理

1.2 岩石样品及流体

1.3 实验步骤

2. 实验结果及分析

2.1 总可动流体饱和度分析

2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比

2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比

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致密砂岩储层流体差异性赋存特征——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

doi: 10.11781/sysydz2021061024

作者简介: 张亚东(1978-), 男, 高级工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: zyd1_cq@petrochina.com.cn

通讯作者: 廖海于(1986-), 男, 工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: liaohy1_cq@petrochina.com.cn

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Differential characteristics of fluid occurrence in tight sandstone reservoirs: a case study of Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin

1. 核磁共振技术结合离心实验

1.1 实验原理

1.2 岩石样品及流体

1.3 实验步骤

2. 实验结果及分析

2.1 总可动流体饱和度分析

2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比

2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比

2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比

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1. 核磁共振技术结合离心实验

1.1 实验原理

1.2 岩石样品及流体

1.3 实验步骤

2. 实验结果及分析

2.1 总可动流体饱和度分析

2.2 不同渗透率储层可动流体饱和度对比

2.3 不同地区储层可动流体饱和度对比

2.4 不同层位储层可动流体饱和度对比

2.5 不同地区、不同层位储层可动流体饱和度对比

3. 讨论

4. 结论

作者简介:
张亚东(1978-), 男, 高级工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: zyd1_cq@petrochina.com.cn

通讯作者:
廖海于(1986-), 男, 工程师, 从事油气勘探研究。E-mail: liaohy1_cq@petrochina.com.cn