天然气地球科学 >

2021 , Vol. 32 >Issue 2: 308 - 318

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2020.09.001

天然气勘探

致密储层孔隙结构相测井表征及对经济可采储量的约束——以柴达木盆地英西地区湖相混积岩为例

  • 代全齐 , 1, 2 ,
  • 王贵文 , 1, 2 ,
  • 张连昌 3 ,
  • 李纲 4 ,
  • 马丽娟 5 ,
  • 高树芳 4 ,
  • 程志超 6 ,
  • 张迪 4 ,
  • 刘国良 4
展开
  • 1. 中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249
  • 2. 中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249
  • 3. 中国石油青海油田分公司财务处，甘肃 敦煌 736202
  • 4. 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202
  • 5. 中国石油青海油田分公司勘探处，甘肃 敦煌 736202
  • 6. 中国石油东方物探公司辽河物探分公司，辽宁 盘锦 124010
王贵文(1966-)，男，山西大同人，博士，教授，博士生导师,主要从事测井地质学与储层沉积学研究.E-mail：.

代全齐(1991-)，男，辽宁盘锦人，博士研究生，主要从事测井地质学与储层沉积学研究.E-mail：.

收稿日期: 2020-07-06

  修回日期: 2020-08-22

  网络出版日期: 2021-03-10

收起

Characteristics and logging prediction methods of pore structure facies in the tight reservoir and its constraints on economic recoverable reserve： Case study of mixed rocks in Yingxi area， Qaidam Basin

  • Quan-qi DAI , 1, 2 ,
  • Gui-wen WANG , 1, 2 ,
  • Lian-chang ZHANG 3 ,
  • Gang LI 4 ,
  • Li-juan MA 5 ,
  • Shu-fang GAO 4 ,
  • Zhi-chao CHENG 6 ,
  • Di ZHANG 4 ,
  • Guo-liang LIU 4
Expand
  • 1. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting，China University of Petroleum （Beijing），102249，China
  • 2. College of Geosciences，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
  • 3. Finance Office，PetroChina Qinghai Oilfield Company，Dunhuang 736202，China
  • 4. Exploration Utility Department，PetroChina Qinghai Oilfield Company，Dunhuang 736202，China
  • 5. Research Institute of Exploration & Exploitation，PetroChina Qinghai Oilfield Company，Dunhuang 736202，China
  • 6. Liaohe Geophysical Exploration Company，PetroChina Oriental Geophysical Research Corporation，Panjin 124010，China

Received date: 2020-07-06

  Revised date: 2020-08-22

  Online published: 2021-03-10

Supported by

The National Natural Science Foundation of China(41872133)

The Science and Technology Major Project of PetroChina(2016E-0108GF)

The Exploration Utility Department Project of Qinghai Oilfield Branch Company, PetroChina(2017-Science-05)

Fold

本文亮点

柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段是一套典型的湖相混积岩致密储层，油气资源潜力巨大，孔隙结构相测井表征方法的建立对约束该区的油气经济可采储量有重要意义。研究区储集空间类型以晶间孔隙为主，核磁共振孔径T 2谱分布普遍集中在10 ms以内，孔喉总体趋于小孔、细喉特征。根据可动流体有效孔隙度大小，将研究区孔隙结构相划分为大孔粗喉型、小孔细喉型和致密型。其中，小孔细喉型和致密型的孔隙结构相发育广泛，大孔粗喉型为有利孔隙结构相。石英及碳酸盐矿物有利于微裂缝的发育，高含量的泥粉晶碳酸盐矿物和黏土矿物是研究区储层致密的根本原因。孔隙结构相越好，测井伽马值和密度值越小，白云石含量越高，黏土含量越少。基于孔隙结构相响应敏感的测井参数，运用主成分分析法建立了该区孔隙结构相测井分类图版，图版结果与核磁共振测井结果匹配良好。单井纵向孔隙结构相连续分类表明，大孔粗喉型常在碳酸盐矿物含量高的层段发育，构造裂缝的发育程度对孔隙结构相类型无明显的控制作用。单井经济可采储量受储层孔隙结构相约束较为明显，其中大孔粗喉型储层单井经济效益较好，大孔粗喉型+小孔细喉型储层具有一定经济效益，而小孔细喉型储层在井深较大的情况下盈利较为困难。

本文引用格式

代全齐 , 王贵文 , 张连昌 , 李纲 , 马丽娟 , 高树芳 , 程志超 , 张迪 , 刘国良 . 致密储层孔隙结构相测井表征及对经济可采储量的约束——以柴达木盆地英西地区湖相混积岩为例[J]. 天然气地球科学, 2021 , 32(2) : 308 -318 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.09.001

Highlights

The upper section of the Lower Ganchaigou Formation in the Yingxi area of the Qaidam Basin is a typical compact reservoir of mixed siliciclastic-carbonate lacustrine successions， which has tremendous potential for oil and gas resources. Classification characteristics of pore structure facies and logging characterization method are critical to economic recoverable reserves in this area. The main types of reservoir space are intercrystalline pores， intergranular pores， dissolution pores and microfractures. The distribution of aperture T 2 spectrum is generally concentrated within 10 ms， and the pore and throat tend to be small and fine. According to the movable fluid effective porosity， the pore structures in the study area are divided into large pore-throat type， small pore fine throat type and tight type. Among them， the pore structure of small pore fine throat type and tight type is widely developed， and the large pore-throat type is good pore structure facies. Sandy or sandy limy dolostone are favorable for the development of microfracture. The dissolution facies is mostly developed in the high carbonate minerals. The commonly developed micritic carbonate minerals and high-content clay minerals are the reasons why the reservoir is tight. Core calibration log analysis shows that dolomite content tends to increase and clay content tends to decrease as the pore structure gets better. Based on the well logging parameters sensitive to pore structure facies， the log identification chart of pore structure facies in this area was established by principal component analysis， and the results of log identification chart were consistent with those of the NMR log results. The results of pore structure facies in single well showed that the large pore-throat type often developed in the strata with high carbonate mineral content， and the development of fractures had no obvious control on the types of pore structure facies. The economic-recoverable reserves of single wells are obviously constrained by the pore structure facies of the reservoir. Among them， the large pore-throat type facie reservoirs have good economic benefits from single wells， large pore-throat + small pore fine throat type facie reservoirs have certain economic benefits， but small pore fine throat type facie reservoirs are more difficult to get economic profit in the case of deep well depths.

0 引言

全球对非常规能源的需求日益增长，因此目前对致密混积岩油气的勘探越发重要［1-5］。混积岩在全球各大盆地广泛分布［3-6］，与常规岩性相比，混积岩储层以矿物类型多样、孔径小、孔喉连通性复杂为特征，孔隙结构特征评价难度较大［7-12］。近年来，国内外混积岩的研究多集中于海相和淡水湖相，多聚焦于岩性的命名和层序的划分等基本理论问题的讨论，针对孔隙结构的特征、主控因素及测井表征方法等研究鲜有报道［5-10］。测井资料在孔隙结构表征评价方面具有不可替代的作用，首先测井资料纵向分辨率较高、连续性好、获取时间短且成本相对较低，其次沉积、构造和成岩作用差异造成的岩石成分和结构的变化在测井上具有明显不同的响应特征［6，13］。但目前国内外关于致密储层孔隙结构表征方法的研究尚处于初始探索阶段，此外如何建立孔隙结构相测井特征识别模式，更好地依据孔隙结构类型对储层经济可采储量进行有效预测，也是现阶段亟待解决的关键问题。因此，明确孔隙结构特征及主控因素，通过岩心刻度测井方法，总结不同孔隙结构相的测井响应特征，实现油气储层孔隙结构相的定量表征，对现阶段油气的勘探开发至关重要［6，13］。
柴达木盆地位于青藏高原东北部，是中国大型的山间盆地。该盆地面积为257 768 km2，西侧为阿尔金走滑断层，北侧为祁连逆冲断裂带，南侧为东昆仑山走滑带［14-18］。英西地区位于柴达木盆地西部英雄岭构造带的西北缘，经历了新生代构造演化的3个主要演化阶段：古新世—始新世的裂谷期；渐新世—中新世弱挤压期和上新世—第四纪强挤压期［14-16］，烃源岩层累积厚度超过1 500~2 500 m［4］。由于下干柴沟组上段（E3 2）沉积阶段的气候趋于干燥，蒸发强烈，导致形成逐渐从早期的半深湖相碳酸盐沉积物演变为晚期盐湖相沉积物，因此在E3 2上部叠加了盐岩层，形成一个良好的区域盖层，有利于油气的聚集与保存［4，14-16］。但由于英西地区沉积期湖平面变化快且水体咸化，导致该区矿物类型多样［15-16］，主要发育（铁）白云石、黏土矿物、方解石、石英、长石和（硬）石膏等（表1）。其中，（铁）白云石平均含量最高（37.8%）；方解石、黏土矿物和石英的含量较为接近；虽然（硬）石膏含量分布范围较大（0.3%~66.8%），但其平均含量仅为5.5%（表1）。研究区岩性以组分混积岩、含泥灰云岩和泥岩为主［6］，压实改造作用强烈，储渗能力较差。孔隙度普遍小于20%，主要介于2%~13%之间，平均值为7.66%；渗透率普遍小于1×10-3 μm2，平均值为0.416×10-3 μm2（表1）。总体而言，E3 2储层矿物成分复杂、成岩作用多样、薄互层频繁，复杂的孔隙结构特征严重制约了油气的勘探开发［6］。
表1 英西地区下干柴沟组上段X-衍射矿物含量及孔渗统计

Table 1 Correlation statistics of X-ray diffraction, porosity and permeability of E3 2 formation in Yingxi area

矿物类型及物性数据 最大值 最小值 平均值
方解石/% 53.4 1.2 17.8
（白云石+铁白云石）/% 93.6 1.2 37.8
石英/% 45.8 1.5 11.7
长石/% 34.9 1.1 9.9
（石膏+硬石膏）/% 66.8 0.3 5.5
黄铁矿/% 10.2 1.4 4.8
黏土矿物/% 49.8 0.3 17.9
孔隙度/% 20 2 7.66
渗透率/(10-3 μm2) 5.6 0.002 0.416

1 储集空间类型

镜下观察表明，研究区孔隙类型有晶间孔隙、粒间孔隙和溶蚀孔隙。晶间孔隙主要发育在泥晶白云石中，黏土晶间孔隙的孔径较小，多为纳米级或亚微米级。晶间孔是白云岩中的基本孔隙，孔径虽小，但在白云岩中大量的发育弥补了孔径小的缺陷，能够提供足够的储集空间［图1（a），图1（b）］。在特定成岩作用下研究区部分晶间孔隙被溶蚀扩大成晶间溶孔，这对油气的储集和渗滤十分重要。研究区溶蚀孔隙因残留有较多未被溶解的矿物，多呈不规则形状、长条状或蜂窝状。镜下观察发现，白云石晶间发生溶蚀扩大，可形成一定规模的溶蚀孔隙，其次在陆源碎屑颗粒的边缘，颗粒间的填隙物被溶蚀也可形成溶蚀孔隙。此外，溶蚀作用在形成粒间溶孔、扩大孔隙和喉道的同时，有效地提高了孔喉的连通性［图1（c），图1（d）］。由于研究区E3 2储层处于中—晚成岩阶段，储层经历了强烈的压实作用和自生胶结作用的改造［4，6］［图1（e），图1（f）］，保存良好的粒间孔隙多发育在陆源碎屑颗粒之间。粒间孔隙多呈椭圆状或不规则状，经历溶蚀作用改造后孔隙直径多为微米级，孔隙总体连通性好［图1（d）］，具有良好的油气储集和渗流能力。
图1 英西地区下干柴沟组上段孔隙类型

(a)狮32井，4 133.48 m，白云岩晶间孔；(b)狮203井，4 502.43 m，泥晶灰岩晶间孔；(c)狮41-6-1井，3 857.95 m，基质白云岩孔隙溶蚀扩大；(d)狮41-6-1 井，3 868.5 m，细中粒长石砂岩，粒间溶孔；(e)狮37井，2 695.83 m，石膏、钙芒硝、金红石为胶结物；(f)狮49-1井，3 749.16 m，泥质泥晶灰（白云）岩，孔隙少有发育；(g)狮41-6-1井，3 849.65 m，粉砂质泥晶灰岩，层间溶蚀缝；(h)狮49-1井，3 850.21 m，泥晶灰（白云）岩，溶蚀缝

Fig.1 Pore types of E3 2 formation in Yingxi area

研究区微裂缝主要以2种形式存在［4，6，14］：一种微裂缝是沿颗粒边缘或穿插颗粒发育，规模有限且缝较窄，多被胶结物充填；另一种是分布于层理间的微裂缝，具定向性且延伸较远，对储层渗流能力起到改善作用［图1（g），图1（h）］。图2显示了研究区储层有无微裂缝发育的岩石样品渗透率大小分布特征，微裂缝发育的岩石样品渗透率明显高于无微裂缝发育的岩石样品。因此，对于研究区E3 2储层，微裂缝的发育极其重要，它不仅可以增加储层的储集能力，还对储层的渗透性有很强的改善作用。研究区微裂缝发育同时受到沉积作用、构造作用和成岩作用控制。下干柴沟组上段储层为半深湖—深湖沉积，陆源碎屑供给薄弱，方解石等脆性矿物含量低。但柴达木盆地是由阿尔金山、昆仑山和祁连山三大山系夹持的中新生界陆相盆地，盆地发育受断裂活动影响明显，同时英西地区处于盆地英雄岭构造带，在构造应力的作用下，致使英西地区储层裂缝发育广泛。同时，在成岩过程中因沉积物的压实失水、矿物胶结等，使储层岩石收缩、膨胀及矿物间的重新组合、转化，都有易于微裂缝的发育。压实作用易形成沿颗粒边缘发育的微裂缝，溶蚀作用有利于沿层理方向微裂缝的发育［4，6，14］。
图2 英西地区下干柴沟组上段微裂缝对渗透率影响关系

Fig.2 The influence of micro-fractures on permeability of E3 2 formation in Yingxi area

2 储层孔隙结构特征与分类

孔隙、喉道和微裂缝在空间上的配置关系直接决定了致密油储层的物性特征。孔喉分布是控制储层物性好坏的内在条件，也是对储层进行有效性评价的关键因素之一［4，6，14］。由T 2谱曲线叠加图［图3（a）］可以看出，研究区岩石样品孔径含量的峰值和范围存在差异，但孔径分布主要呈单峰左偏型、单峰右偏型和双峰型，其中单峰左偏型发育广泛，孔径范围普遍集中在10 ms以内。如图3（b）所示，压汞数据孔径分布特征与核磁共振实验匹配性良好，饱和度中值半径含量主要集中在0.02 μm以内，部分样品饱和度中值半径大于0.05 μm。研究区储层孔喉分布总体趋于小孔、细喉特征，这也是导致储层渗透率偏低的内在原因。
图3 英西地区下干柴沟组上段孔径分布特征

(a) T 2谱分布; (b) 饱和度中值半径分布

Fig.3 Pore distribution characteristics of E3 2 formation in Yingxi area

单峰左偏型，研究区该孔喉类型发育广泛，孔径分布以小孔为主，中孔其次，大孔含量最低，储集能力相对较低，渗流能力相对较差。以狮41-2井173号样品为代表，孔径大小主要集中在1~10 ms之间，孔径含量峰值在3 ms附近，其余区间孔径含量很少。对应压汞曲线排驱压力偏高，曲线斜度大，向右上方偏移明显，表明该类储层有效喉道半径分布范围窄（图4）。双峰型，研究区该孔喉类型发育较多，孔径分布以小孔和中孔为主，储集能力较好，渗流能力较差。以狮49-1井218号样品为代表，孔径大小主要集中在1~100 ms之间，孔径含量峰值在3 ms附近，大孔和中孔含量百分比较单峰左偏型有所增加。其对应压汞曲线排躯压力相对中等，曲线斜度较小且平台相对明显，表明该类储层有效喉道半径分布较大，孔喉配置关系一般（图5）。单峰右偏型，研究区该孔喉类型发育少，孔径分布以大孔和中孔为主，储集能力好，渗流能力较强。以狮41-6-1井47号样品为代表，孔径大小主要集中在1~100 ms之间，孔径含量峰值在10 ms附近，小孔含量百分比较单峰左偏型和双峰型有所减少。其压汞曲线排躯压力相对偏低，曲线斜度小且平台明显，表明该类储层有效喉道半径分布大，孔喉配置关系良好（图4）。
图4 英西地区下干柴沟组上段孔喉连通性特征

(a) T 2谱分布; (b) 压汞曲线

Fig.4 Pore-throat connectivity characteristics of E3 2 formation in Yingxi area

图5 英西地区下干柴沟组上段孔喉连通性特征

(a) 退汞效率; (b) 可动液体有效饱和度

Fig.5 Pore-throat connectivity characteristics of E3 2 formation in Yingxi area

研究区储集空间以纳米孔隙和微米孔隙为主，退汞效率主要集中在20%~40%之间［图5（a）］，可动流体饱和度主要介于20%~40%之间，且微裂缝的发育有利于可动流体饱和度的增大［图5（b）］。退汞效率的高低能够有效反映岩石细小喉道的分布特征［19］，若岩石退汞效率低，则岩石中细小孔喉发育程度较高，岩石可动流体饱和度和渗透率自然偏低。当退汞效率增大时，岩石内部大、中孔喉含量比例增加，可动流体饱和度和渗透率也会随之增大。值得指出的是，当岩石中主要发育小孔和大孔时，岩石退汞效率低，但岩石可动流体饱和度反而较大，这是由于小孔喉阻碍了岩石退汞，与此同时大孔隙也令岩石可动流体饱和度偏大［6，19］。因此，研究区储层岩石孔喉分布特征也间接反映了孔喉连通性的好坏，小孔径含量越小、大孔径含量越高，储层物性越好。
可动流体有效孔隙度能够直接反映储层储集性能的高低、渗流能力的好坏、孔喉配置的优劣，是储层孔隙结构的综合表征［19］。微裂缝的发育对可动流体有效孔隙度的大小具有一定的控制作用，发育微裂缝的样品其渗透率和孔隙度随之较大。图6表明，研究区可动流体有效孔隙度与物性参数具有一定相关性，随孔隙度和渗透率的增加而增大。根据岩石微观特征及对应的可动流体有效孔隙度的大小，将研究区孔隙结构划分为3类（表2），I类为大孔粗喉型，可动流体有效孔隙度大于3%；II类为小孔细喉型，可动流体有效孔隙度介于1%~3%之间；III类为致密型，可动流体有效孔隙度小于1%。
图6 英西地区下干柴沟组上段可动流体孔隙度与物性关系

(a) 孔隙度; (b) 渗透率

Fig.6 Relationship between movable fluid effective porosity and property of E3 2 formation in Yingxi area

表2 英西地区下干柴沟组上段孔隙结构分类标准

Table 2 Classification criteria of pore structure types of E3 2 formation in Yingxi area

孔隙结构类型 可动流体有效孔隙度/% 渗透率/(10-3 μm2) 孔隙度/%
范围 均值 范围 均值 范围 均值
I型（大孔粗喉型） >3.0 4.54 0.172~9.584 1.277 5.37~12.02 7.74
II型（小孔细喉型） 1.0~3.0 1.76 0.031~0.371 0.096 3.16~11.31 5.44
III型（致密型） <1.0 0.53 0.007~0.268 0.173 0.65~5.37 2.56

3 储层孔隙结构影响因素

英西地区E3 2沉积时期属于典型的干旱咸化环境，白云岩晶粒细小，但白云岩晶间孔隙弥散式分布的特征能够提供足够的储集空间［4，6］。随着白云石含量的增高，孔隙度随之明显增大［图7（a）］，但方解石、黏土矿物及陆源碎屑矿物含量的增加不利于孔隙度的增大（图7）。研究区白云岩化作用能提供大量的储集空间，且岩石骨架颗粒的抗压实能力较强，也为后期溶蚀改造作用的发育奠定了良好的物质基础［4，6］。微裂缝的发育可以作为流体运移的有效通道，也间接控制了次生孔隙的形成与分布，若进一步经历溶蚀作用的改造，其所形成的溶蚀缝能够将多个孔隙相互沟通，储层渗流能力进一步增强［20-25］。矿物含量对微裂缝的发育有重要的控制作用，其中白云石有利于微裂缝的形成［图1（g），图1（h）］，但黏土矿物含量过高抑制了微裂缝的发育［图1（f）］。此外，埋藏过程中的压实作用和排烃作用对微裂缝的形成也有一定促进作用，这对于沟通孔隙空间，提高储层渗流能力具有重要意义［4，6］。英西地区为半深湖—深湖沉积环境，湖中隆起地带的暴露改造能够促进溶蚀作用的发育［26-28］，有利于研究区发育相对较好的优质储层［4，6］。
图7 英西地区下干柴沟组上段储层孔隙度与碳酸盐含量关系

Fig.7 Relationship between porosity and carbonate minerals content of E3 2 formation in Yingxi area

4 储层孔隙结构相测井定量表征

英西地区E3 2储层经历了复杂的成岩作用［4，6］，薄互层频繁，单一测井参数对不同孔隙结构相的响应特征不明显，因此需综合考虑多个测井参数进行孔隙结构相识别。岩性扫描测井表明：Ⅰ类孔隙结构相的白云石含量最高，平均值高达0.52%，Ⅲ类孔隙结构相白云石含量最低，平均值仅为0.09%；黏土矿物和石英含量在各类型孔隙结构相之间含量差别较大，且孔隙结构越好黏土矿物和石英含量越低（表3）。
表3 英西地区下干柴沟组上段孔隙结构相测井响应特征统计

Table 3 Statistical results of pore facies logging response of E3 2 formation in Yingxi area

孔隙结构相类型 自然伽马/API 密度/(g/cm3) 石膏含量/% 石英含量/% 白云石含量/% 黏土含量/%
大孔粗喉型(Ⅰ类) (51~116)/ 81 (2.51~2.70) /2.62 (0.01~0.1) /0.05 (0.06~0.25)/0.14 (0.38~0.67)/0.52 (0~0.18)/0.11
小孔细喉型（Ⅱ类） (61~118)/92 (2.53~2.76) /2.65 (0~0.12) /0.06 (0.06~0.26)/0.18 (0.2~0.4)/0.3 (0.11~0.32)0.23
致密型（Ⅲ类） (70~123)/102 (2.57-2.79) /2.68 (0~0.28) /0.09 (0.06~0.37)/0.21 (0.01~0.18)0.09 (0.23~0.39)/0.32

注：(2.51~2.70) /2.62=（最小值—最大值）/平均值

总体上，孔隙结构在测井响应上表现为：随孔隙结构变好，GR值和DEN值有减小的趋势，白云石含量有增加趋势，黏土含量有减少趋势。
基于孔隙结构相的测井响应规律，以常规测井参数中的自然伽马（GR）、密度（DEN）和ECS元素测井参数中的石膏（AN）、白云石（DOL）、石英（QUA）和黏土（ILL）含量参数为基础，运用主成分分析法，建立了孔隙结构相测井识别图版（图8）。其中主成分Z1和Z2的多元线性回归的计算公式为［6］：
图8 英西地区下干柴沟组上段储层孔隙结构相测井识别图版

Fig.8 Log identification chart for pore facies of E3 2 formation in Yingxi area

Z1=-5.67+0.69*DEN+0.026*GR+3.86*AN－3.26*DOL+5.98*ILL+4.42*QUA
Z2=41.04－14.87*DEN－0.026*GR+10.039*AN－0.834*DOL－0.916*ILL+3.87*QUA
利用NMR测井T 2几何平均值，结合以10 ms为T 2截止值界限计算可动孔隙度大小，对本文孔隙结构相测井识别图版（图8）的准确性进行了验证。图9表明，优势孔隙结构相对应的可动孔隙度和T 2几何平均值均较大，孔隙结构相类型与NMR测井结果匹配良好。因此，利用该方法测井定量划分孔隙结构相，对储层识别及有效性评价有积极作用。可动孔隙度随T 2几何平均值的增加而增大也说明，研究区孔径分布特征对孔喉连通性有较强的控制作用，大孔隙的发育控制了优势储层的分布。此外，利用NMR测井参数建立的图版（图9）准确性更高，因为NMR测井能够直接表征岩石孔径分布特征，而主成分分析方法的图版（图8）是利用与孔隙结构相关的常规测井参数和ECS测井参数来间接判别孔隙结构相种类。但由于实际勘探开发中，NMR测井普遍率较低，因此在缺少NMR测井时，利用主成分分析法的图版（图8）也是一种定量测井纵向连续表征孔隙结构相的好方法。图10和图11分别为狮41-2井和狮49-1井的孔隙结构相纵向连续识别结果，单井纵向孔隙结构相类型变化差异大。
图9 英西地区下干柴沟组上段孔隙结构相分类与NMR测井参数关系

Fig.9 Relationship between pore structure facies types and NMR logging parameters of E3 2 formation in Yingxi area

图10 英西地区狮41-2井下干柴沟组上段孔隙结构相测井连续识别

Fig.10 Log identification for pore facies of Well Shi41-2 of E3 2 formation in Yingxi area

图11 英西地区狮49-1井下干柴沟组上段孔隙结构相测井连续识别

Fig.11 Log identification for pore facies of Well Shi49-1 of E3 2 formation in Yingxi area

5 孔隙结构相对经济可采储量的约束

生产实践表明，基于测井综合评价技术所开展的储层孔隙结构相划分对英西地区下干柴沟组上段混积岩型致密储层的分级评价、水平井配产及单井经济可采储量评价等工作均起到了较好的参考作用，尤其对水平井单井经济可采储量表现出较好的约束作用。从不同孔隙结构相储层发育规律可以看出，受沉积旋回高频变化的影响，单类型孔隙结构相储层在纵向上发育厚度不大（图10，图11）。因此在水平井设计时会优选有利相组合，且在厚度较大的层段进行压裂改造。研究区试油、试采结果表明研究区内3类孔隙结构相储层产量差别较大，其中具有工业产能的主要包括大孔粗喉型孔隙结构相和小孔细喉型孔隙结构相，而致密型孔隙结构相储层尽管有的层也具有较好的油气显示，但总体上难以达到工业产能。
通过系统分析自2017年来已投产的7口水平井测井相划分结果及生产数据，可将研究区主力储层的孔隙结构相组合大致划分为3类，包括大孔粗喉型、大孔粗喉型+小孔细喉型、小孔细喉型（表4）。试采数据表明，尽管预测曲线表明区内所有储层都呈现出前期快速递减的特征（图12），但受控于孔隙结构相的差异，这3类储层单井产量差异较大。其中，大孔粗喉型储层最优，单井初期日产可达50~100 t，累产可达（2.2~2.6）×104 t，初期单井配产35 t/d情况下，预测经济可采储量可达2.6×104 t；大孔粗喉型+小孔细喉型次之，其初期日产为20~50 t，初期单井配产30 t/d情况下，预测经济可采储量可达2.04×104 t；相比之下小孔细喉型储层无论在日产还是经济可采储量上都远不如前2类（表4）。中国石油青海油田分公司勘探开发研究院和财务处资产测算结果表明，在油价为50美元/桶条件下，研究区水平井单井经济可采储量达到2×104 t时4 000~5 000 m井深的水平井可达到盈亏平衡点。因此，大孔粗喉型储层单井经济效益较好，大孔粗喉型+小孔细喉型储层具有一定经济效益，而小孔细喉型储层在井深较大的情况下盈利较为困难，该类储层在井深较小的情况下经济风险会大幅降低。
表4 不同孔隙结构相储层水平井单井经济可采储量评价

Table 4 Economical-recoverable reserves for single horizontal well in reservoirs of different pore structure facies in Yingxi area

经济可采储量评价及参数 储层孔隙结构相类型组合
大孔粗喉型 大孔粗喉型+小孔细喉型 小孔细喉型
初期日产油/t 50~100 20~50 20~30
累产油/(104 t) 2.2~2.6 1.6~2.2 0.8~1.6
递减类型 双曲 双曲 双曲
初期单井配产/(t/d) 35 30 25
经济可采储量/(104 t) 2.60 2.04 1.00
图12 英西不同孔隙结构相储层水平井单井经济可采储量预测曲线

Fig. 12 Predicted curves of economical-recoverable reserves for single horizontal well in reservoirs of different pore structure facies in Yingxi area

6 结论

（1）柴达木盆地英西地区E3 2储层储集空间类型以晶间孔隙为主，矿物类型主要有（铁）白云石、方解石、石英、长石和（硬）石膏等。储层孔喉普遍小于0.05 μm，孔喉分布总体偏向小孔、细喉特征。研究区晶间孔隙数量的优势弥补了孔径偏小的不足，能够提供可观的储集空间。以可动流体有效孔隙度为主要划分参数，将孔隙结构相分为3类：大孔粗喉型、小孔细喉型和致密型。
（2）柴达木盆地英西地区黏土矿物和泥粉晶级别晶粒的普遍发育是储层致密的主要原因。E3 2储层白云石含量越高，孔隙度有增大趋势，微裂缝多发育于含砂或砂质含灰云岩中。总体上，白云石矿物的增多有利于优势孔隙结构的发育，黏土矿物和方解石含量的增加，抑制了大孔喉的发育。
（3）通过NMR测井和主成分分析法建立了储层孔隙结构相定量识别图版。由于NMR测井能够直接表征岩石孔径分布特征，因此基于NMR测井建立的孔隙结构相识别图版准确性相对较好。但由于实际勘探开发中，NMR测井普遍率较低，在缺少NMR测井时，基于主成分分析法建立的识别图版也能够对孔隙结构相进行有效的定量表征。
（4）储层孔隙结构相对单井经济可采储量有较强的约束，其中大孔粗喉型储层经济可采储量高，单井经济效益较好，大孔粗喉型+小孔细喉型储层具有一定经济效益，而小孔隙喉型储层经济可采储量很低，在井深较大的情况下盈利较为困难。

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