吳 強(qiáng),陳德友,李 炯

(1.中國石化西南分公司工程監(jiān)督中心,四川德陽 618000;2.塔里木油田公司,新疆庫爾勒 841000)

川西馬井氣田蓬二氣藏儲(chǔ)層特征

吳 強(qiáng)1,陳德友2,李 炯1

(1.中國石化西南分公司工程監(jiān)督中心,四川德陽 618000;2.塔里木油田公司,新疆庫爾勒 841000)

馬井氣田蓬二氣藏是馬井構(gòu)造目前最具開發(fā)潛力的氣藏。本文分析了蓬二氣藏儲(chǔ)層的沉積相、砂體展布與巖石學(xué)特征、儲(chǔ)層物性以及地球物理響應(yīng)特征。研究結(jié)果表明,該氣藏儲(chǔ)層沉積微相為水下分流河道、河口壩,儲(chǔ)層具有低伽瑪、低密度、低中子、高聲波、相對(duì)高電阻率的測井響應(yīng)特征,地震響應(yīng)模式為低頻、強(qiáng)振幅、低阻抗。

川西;馬井氣田;蓬萊鎮(zhèn)組;儲(chǔ)層

馬井氣田地處四川省什邡市馬井鎮(zhèn),構(gòu)造位置位于四川盆地西部龍門山中段逆沖推覆帶前緣彭縣斷層下盤,馬井氣田為一北東走向的低幅度隱伏背斜,其西側(cè)為彭縣向斜,北側(cè)為德陽向斜,東側(cè)為仁和場向斜。

馬井氣田自第一口勘探井 (川馬 601井)于1998年在蓬萊鎮(zhèn)組四段發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣流以來,相繼發(fā)現(xiàn)了下白堊統(tǒng)七曲寺組氣藏、上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組蓬一、蓬二、蓬三氣藏以及中侏羅統(tǒng)下沙溪廟組氣藏,截至 2006年,馬井氣田已完鉆 67口井,獲得工業(yè)氣井 61口,馬井氣田已成為川西坳陷一個(gè)較為重要的小型氣田。蓬二氣藏砂體分布穩(wěn)定,儲(chǔ)層物性較好,是馬井氣田目前最具開發(fā)潛力的氣藏。

1 沉積相特征和有利含氣微相

馬井地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組為一套三角洲-湖泊環(huán)境的碎屑巖砂泥互層沉積,與上覆白堊系蒼溪組呈平行不整合接觸。蓬萊鎮(zhèn)組蓬三段 (蓬二氣藏)平均埋深在1210～1720m之間,沉積厚度約200～240m,總體上為三角洲平原至三角洲前緣分支河道、河口壩與砂泥坪沉積;巖性為一套棕色/深棕色泥巖與淺綠灰色/褐灰色細(xì)砂巖、粉砂巖呈略等厚互層。經(jīng)歷了湖進(jìn) -最大水進(jìn)期 -湖退的演化,儲(chǔ)集層主要發(fā)育在湖退的分支河道和湖進(jìn)的河口壩砂體中,分流河道的遷移導(dǎo)致了儲(chǔ)集砂巖在縱橫向上的不穩(wěn)定性。

蓬二氣藏總體沉積環(huán)境為三角洲平原-前緣的沉積,在該沉積環(huán)境中發(fā)育的主要沉積微相有分支河道、分流間灣、河口壩至淺湖泥等微相,其沉積微相有以下主要特征:

(1)分支河道:以褐灰色細(xì)粒巖屑砂巖為主,次為中粒巖屑砂巖,砂體底部以滯留礫石沖刷以及正粒序旋回為特征;測井曲線多為箱形和箱形 -鐘形組合;地震特征為透鏡狀較連續(xù)的低頻強(qiáng)振幅特征。

(2)河口壩:以灰色、褐灰色細(xì)粒巖屑石英砂巖及粗粉砂巖為主,測井曲線為漏斗形-箱形組合。

(3)分流間灣:分布于三角洲平原分支河道間,以灰綠色粉、細(xì)砂巖與泥質(zhì)巖互層為特征,測井曲線為齒形。

(4)淺湖泥坪:以棕色、灰綠色泥巖、含粉砂質(zhì)泥巖為特征。

經(jīng)勘探實(shí)踐驗(yàn)證,分支河道、河口壩砂體為最有利的含氣微相[1],該類型砂體因其粒度偏粗,泥質(zhì)含量低,鈣質(zhì)膠結(jié)成巖作用相對(duì)較弱,次生溶孔發(fā)育,形成了較好的儲(chǔ)滲條件。在馬井構(gòu)造蓬二氣藏中獲工業(yè)產(chǎn)能的砂層均屬于該兩種有利的含氣微相,因此分支河道及河口壩的空間分布很大程度上決定了馬井構(gòu)造蓬萊鎮(zhèn)組氣藏的規(guī)模。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 儲(chǔ)層單元的劃分與對(duì)比

儲(chǔ)層的正確劃分是對(duì)含氣砂體進(jìn)行研究,進(jìn)而制定勘探開發(fā)方案的基礎(chǔ)。根據(jù)地層發(fā)育情況,按景福院頁巖、李都寺灰?guī)r、梨樹灣頁巖、蒼山頁巖以及相對(duì)穩(wěn)定的泥巖段作為主要的對(duì)比標(biāo)志層,結(jié)合測井曲線特征,將馬井氣田蓬萊鎮(zhèn)組劃分為四段,自上而下即蓬四段、蓬三段、蓬二段、蓬一段。

與上述四段相對(duì)應(yīng),將蓬萊鎮(zhèn)組自上而下劃分為蓬一、蓬二、蓬三、蓬四四個(gè)氣藏。依據(jù)地層特征和小層對(duì)比,將蓬二氣藏內(nèi)部發(fā)育穩(wěn)定并且有一定展布規(guī)模的砂體劃分為五層,自上而下分別為:(表1)。

經(jīng)過多年的鉆探,并結(jié)合地震解釋結(jié)果,對(duì)各砂層的對(duì)比結(jié)果表明和砂層分布范圍較廣,其余砂層分布局限 (圖 1)。

表 1 馬井氣田蓬二氣藏氣層劃分表Table 1 D ivision of the gas-bearing beds in the Peng-2 gas pool(Jp2)of theMajing Gas Field

J砂層:該套砂層分布范圍廣,是蓬二氣藏內(nèi)分布面積最大的,從構(gòu)造西南翼低部位的馬蓬 46井-馬蓬 47井區(qū)到西翼的馬蓬 48井-馬蓬 12井區(qū),到構(gòu)造中部的馬蓬 2井-華淺 4井區(qū),再到東翼的馬沙 2-馬井 102井區(qū)均有分布,但砂層厚度差異較大,在構(gòu)造西翼、西南翼的厚度較大,一般在 12～18m之間,構(gòu)造中部和東部砂層厚度一般在 6～10m之間。鉆井多見油氣顯示,可見該砂層的主體部分分布在構(gòu)造西翼和和西南翼,該層是目前氣藏開發(fā)的主要層段。

J砂層:該套砂層與 J有類似的分布特征,砂體厚度總體大于 10m,鉆井多見油氣顯示,目前在馬蓬 43井、馬井 102井等井獲得工業(yè)產(chǎn)能,該層是今后值得繼續(xù)開發(fā)、評(píng)價(jià)的一個(gè)主要砂層。

圖 1 馬井氣田蓬二氣藏剖面圖Fig.1 Profile through the Peng-2 gas pool(Jp2)in theMajing Gas Field

J砂層:砂層主要分布在構(gòu)造北部和南北向-南西向的分支河道中,砂層厚度在區(qū)域內(nèi)分布厚度一般小于10m,儲(chǔ)層品質(zhì)較差,鉆井油氣顯示相對(duì)較差,目前僅馬蓬 46井混合測試獲得工業(yè)產(chǎn)能。

J砂層:為近年的新突破層,從目前鉆穿該套地層的實(shí)鉆資料和地震資料來看,該砂層主要分布在構(gòu)造的北翼、西和西南翼,厚度一般 10m左右,在構(gòu)造西南翼的鉆井呈現(xiàn)較好的油氣顯示,在構(gòu)造北翼和西翼,由于儲(chǔ)層品質(zhì)較差,鉆井油氣顯示差,目前已有馬蓬 48井獲得工業(yè)產(chǎn)能,該層是今后值得繼續(xù)開發(fā)、評(píng)價(jià)的又一個(gè)砂層。

2.2 儲(chǔ)層特征

蓬二氣藏儲(chǔ)層巖性以灰色/灰綠色細(xì)粒巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主,次為粗粉砂巖 (表 2),砂巖成份以石英為主,含量60%～70%,次為巖屑,含量25%～34%,少量長石,含量為5%～8%;分選中等-好,磨圓為次棱角狀;膠結(jié)物成份以方解石 (10%～15%)為主,泥質(zhì) (1%～2%)次之,白云石、硅質(zhì)少量,硬石膏偶見;膠結(jié)類型多為孔隙式。

蓬二氣藏砂巖孔隙度一般在 6%～14%之間(表 3),最小值 3.38%,最大值 15.66%,平均值10.50%;基質(zhì)滲透率一般在 0.04～3.5×10-3μm2之間,最小值為0.025×10-3μm2,最大值為3.945×10-3μm2,平均值 0.844 ×10--3μm2。按照國內(nèi)外對(duì)致密儲(chǔ)層和常規(guī)儲(chǔ)層的劃分標(biāo)準(zhǔn),蓬二氣藏儲(chǔ)層屬致密儲(chǔ)層范疇。

3 地球物理響應(yīng)特征及含氣性識(shí)別

3.1 地震響應(yīng)特征

根據(jù)馬蓬 11、馬蓬 12、馬沙 2、馬蓬 43、馬蓬 45、馬蓬 46等井合成地震記錄標(biāo)定可以得出,蓬萊鎮(zhèn)組氣藏含氣砂體在地震剖面上均具有“低頻、強(qiáng)振幅、低阻抗”特征 (圖 2),具體表現(xiàn)為儲(chǔ)集砂體密度和速度在含氣后均較圍巖有明顯的降低[2],因而與上覆圍巖間存在較大的波阻抗差。

含氣性相對(duì)較好的砂體普遍呈低頻、較強(qiáng)-強(qiáng)振幅反射特征,含氣砂體頂界均與較強(qiáng)-強(qiáng)波谷反射對(duì)應(yīng);儲(chǔ)層的含氣性與波阻抗有密切的關(guān)系,含氣砂體基本表現(xiàn)為相對(duì)低阻抗特征,并且含氣級(jí)別越高或者儲(chǔ)層的物性越好,相應(yīng)的波阻抗值愈低,形成一個(gè)相對(duì)低阻抗的亮點(diǎn)。

3.2 測井響應(yīng)特征

馬井地區(qū)測井主要為常規(guī)綜合測井,即主要反映巖性特征的自然伽瑪測井;主要反映地層孔隙特征的聲波時(shí)差、補(bǔ)償中子和補(bǔ)償密度測井;主要反映地層滲透性的自然電位測井以及反映流體特征的電阻率測井,這些測井信息基本包括了地下巖石基本的地球物理特征。

通常情況下,川西儲(chǔ)層的含氣測井響應(yīng)是“三低、兩高”,即低伽瑪、低密度、低中子,高聲波、相對(duì)高電阻或中等電阻率[3];馬井氣田蓬二氣藏儲(chǔ)層除具以上特征外,還有不少的層位具有中低電阻率特征,另外多口井的 J、J底部具中高伽瑪特征,即所謂的“高伽瑪砂巖”,中低電阻率和中高伽瑪?shù)臏y井響應(yīng)是本區(qū)的一大特點(diǎn)。

表 2 馬井氣田蓬二氣藏含氣砂層巖石特征表Table 2 L ithology of the gas-bearing sandstones in the Peng-2 gas pool(Jp2)of theMaj ing Gas Field

表 3 馬井氣田蓬二氣藏部分含氣砂層孔滲特征表Table 3 Porosity and permeability of the gas-bear ing sandstones in the Peng-2 gas pool(Jp2)of theMajing Gas Field

圖 2 馬蓬 11井合成地震記錄Fig.2 Synthetic seismogram through theMapeng-11 well

圖 3 馬蓬 52D-1井 J氣層測井響應(yīng)特征圖Fig.3 Well logs of the Jbeds of theMapeng 52D-1 well

根據(jù)測井響應(yīng)特征分析,馬井地區(qū)利用聲波時(shí)差與中子測井值差比的方法進(jìn)行含氣性識(shí)別是一種非常有效的方法,其核心是利用中子測井響應(yīng)對(duì)天然氣的挖掘效應(yīng),即當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r(shí),由中子測井值降低所造成的視等效時(shí)差小于實(shí)測的聲波時(shí)差,兩者的差比值會(huì)大大增加這種差異性,由此差異便可判斷地層的含氣性。

圖 3是用該方法得到的馬蓬 52D-1井測井處理成果圖,從圖中可清楚看到在井深1687～1699m,聲波時(shí)差與中子測井值差異異常增大,“挖掘效應(yīng)”十分明顯,綜合解釋為氣層,該層經(jīng)射孔測試,就獲得工業(yè)天然氣產(chǎn)量。由此表明該測井處理解釋技術(shù)用于馬井蓬萊鎮(zhèn)氣藏含氣性判別是非常有效的。

4 結(jié) 論

(1)馬井氣田蓬二氣藏有利沉積微相為分支河道和河口壩,巖性以細(xì)粒巖屑砂巖為主;砂層主要集中在馬井構(gòu)造西部以及西南部,儲(chǔ)層物性相對(duì)較好,是馬井構(gòu)造目前最具開發(fā)潛力的氣藏。

(2)馬井地區(qū)地層的可對(duì)比性好,蓬二氣藏內(nèi)各小層可對(duì)比性亦好,空間分布位置較穩(wěn)定;Jp22氣層是蓬二氣藏開發(fā)評(píng)價(jià)的主力層。

(3)低頻、強(qiáng)振幅、低阻抗的地震響應(yīng)特征的鉆探成功率高,含氣砂體頂界一般與強(qiáng)波谷反射相對(duì)應(yīng)。

(4)低伽瑪、低密度、低中子,高聲波以及局部的中低電阻率和中高伽瑪是砂層的含氣響應(yīng)特征,利用挖掘效應(yīng)識(shí)別含氣性是一種非常有效的方法。

[1] 朱彤,何志國,魏力民.川西坳陷馬井構(gòu)造淺中層天然氣成藏條件及模式探討[J].天然氣工業(yè),1999,19(增刊):58-61.

[2] 尹朝云,謝雄光.馬井氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏開發(fā)綜合配套技術(shù)[A].楊克明.致密巖石油氣藏 2[C].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2007.104-109.

[3] 黎從軍,黃躍,謝用良.馬井氣田低致密儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)研究[A].楊克明.川西坳陷致密碎屑巖領(lǐng)域天然氣成藏理論與勘探開發(fā)方法技術(shù)[C].北京:地質(zhì)出版社,2004.567-572.

Reservoir characteristics and exploration in the Peng-2 gas pool of the Majing Gas Field,western Sichuan

WU Qiang1,CHEN De-you2,L IJiong1
(1.Southern B ranch,SINOPEC,Deyang618000,Sichuan,China;2.Tarim O il Field Com pany,Korla841000,X injiang,China)

The Peng-2 gas pool(Jp2)is believed to be highly prospective at present in the Majing Gas Field,western Sichuan. The reservoir rocks in general consist of the delta plain-delta front deposits including the disrtibutary channel and channelmouth barmicrofacies,which have the geophysical logswith low gamma-ray logs,low density,low neutron logs,high acoustic logs and high electrical resistivity logs,and the seis mic responseswith low frequency,strong amplitude and low impedance.The research of reservoir characteristics may assist in the improvement of our knowledge of the reservoirs and further exploration in the study area.

western Sichuan;Majing Gas Field;Penglaizhen Formation;reservoir rock

1009-3850(2010)02-0073-05

2010-01-21;改回日期2010-07-09

吳強(qiáng) (1969—),男,工程師,主要從事石油天然氣勘探及鉆井地質(zhì)監(jiān)督工作。E-mail:w2905744@126.com

TE122.2+3

A