張占楊，高青松，劉緒鋼，王東輝

(中石化華北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州450006)

什股壕地區(qū)高產(chǎn)儲層特征研究及應(yīng)用

張占楊，高青松，劉緒鋼，王東輝

(中石化華北油氣分公司勘探開發(fā)研究院，河南鄭州450006)

上古生界致密砂巖氣藏包含多套氣層，最具有經(jīng)濟(jì)價值的高產(chǎn)層為下石盒子組盒2段，但水平井產(chǎn)氣量差異較大。利用鉆井、錄井、試氣和儲層預(yù)測資料，對沉積、物性、電性、含氣性及地震屬性等特征深入分析研究，認(rèn)為高產(chǎn)儲層分布于辮狀河的高能河道，粒度較粗，泥質(zhì)含量低，物性較好，儲集空間發(fā)育，具有“兩高三低”的電性特征，錄井顯示含氣性效果較好，地震反射強(qiáng)度屬性為短軸強(qiáng)反射特征，其中物性為高產(chǎn)主要控制因素。利用“五有利”的方法，優(yōu)選出有利開發(fā)區(qū)，進(jìn)行井位部署，提高了鉆井的高產(chǎn)率。

什股壕；盒2段；高產(chǎn)特征；主控因素；應(yīng)用

什股壕位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡、伊盟隆起交界部位，主體在伊盟隆起帶；行政區(qū)劃屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市，面積527 km2。主要目的地層主要為二疊系下石盒子組與山西組、石炭系太原組。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

什股壕位于鄂北地區(qū)長期繼承性古隆起區(qū)，一直被認(rèn)為是鄂北油氣運(yùn)移的有利指向區(qū)[1-3]。受區(qū)域構(gòu)造演化影響，形成了早期基底南東低，北西高的古構(gòu)造形態(tài)，中期繼承穩(wěn)定發(fā)展，晚期差異抬升導(dǎo)致地層倒轉(zhuǎn)，地層由早、中期的北西高南東低轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)今的南西低北東高構(gòu)造格局。

晚古生代沉積前，一直處于長期隆起狀態(tài)，屬于基巖隆起區(qū)，基底主要由太古界至元古界混合化變質(zhì)巖系組成。至晚石炭世接受沉積以來，上古生界不同層位由南向北超覆于太古-元古界基底之上，先后沉積了石炭系太原組、二疊系山西組、上下石盒子組及石千峰組地層，中生代相繼沉積了三疊系、侏羅系及白堊系，缺失新生界沉積[4]。太原組和山西組發(fā)育的泥巖、煤層是本區(qū)主要的烴源巖，太原、山西、下石盒子發(fā)育的砂巖和上石盒子、石千峰組泥巖分別構(gòu)成了什股壕地區(qū)上古生界天然氣的主要儲集層和蓋層[5]。下石盒子組(盒1、盒2、盒3)、山西組是什股壕地區(qū)開發(fā)的主要層段。

2 高產(chǎn)儲層特征

根據(jù)多年的氣藏評價及鉆井試氣成果分析，什股壕各層位產(chǎn)氣量、產(chǎn)液量差別較大。早期評價井針對目的層盒3、盒2、盒1、山1、山2段進(jìn)行評價，評價證實盒3段產(chǎn)氣量較小，盒1段及山西組產(chǎn)氣量小且產(chǎn)液量較大，或者只產(chǎn)液，不產(chǎn)氣；山1、山2段產(chǎn)氣量較小。由于物探技術(shù)的進(jìn)步和地質(zhì)認(rèn)識的深化，盒2段鉆井取得了較好的效果，進(jìn)一步明確盒2段為本區(qū)主要產(chǎn)氣層位。

盒2段產(chǎn)能測試成果表明，全區(qū)產(chǎn)氣水平井單井平均無阻流量7.2469×104m3/d，最高無阻流量11.9314×104m3/d，最低無阻流量為0(見表1)。根據(jù)試氣效果分析確定水平井試氣無阻流量>6×104m3/d為高產(chǎn)井，無阻流量<6×104m3/d為低產(chǎn)井。研究認(rèn)為除受到工程工藝等因素的影響外，沉積特征、物性、電性及含氣性等成為產(chǎn)氣量的重要影響因素，高產(chǎn)儲層在地震屬性上也表現(xiàn)出一定的特征。

表1 盒2段水平井產(chǎn)氣量統(tǒng)計表

2.1 沉積特征

結(jié)合試氣與生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，沉積環(huán)境與產(chǎn)能有重要的關(guān)系。強(qiáng)動力沉積環(huán)境的儲層物性較好，有良好儲集空間，當(dāng)有充足的油氣運(yùn)移至此，含油氣豐度相對較高[6]。

圖1 什股壕地區(qū)沉積模式圖

根據(jù)研究盒2段屬于辮狀河沉積環(huán)境，分為辮狀河道、心灘、泛濫平原沉積微相。河道儲層結(jié)構(gòu)的差異與水動力條件密切相關(guān)[7]。根據(jù)本區(qū)的沉積特征(圖1)，結(jié)合實鉆井鉆遇試氣效果和儲層預(yù)測，河道沉積又進(jìn)一步分為高能河道和低能河道沉積，單井無阻流量均大于6×104m3/d，高產(chǎn)儲層位于高能河道。高能河道位于辮狀河道的中心部位，水動力較強(qiáng)，多期河道砂體疊置，河道較窄，砂體相對發(fā)育的位置，泥質(zhì)含量較低，錄井和取芯顯示巖性為含灰白色礫粗砂巖、中粗砂巖；高能河道分布特征在地震相中表現(xiàn)明顯(圖2)。低能河道位于辮狀河道的邊部，單井無阻小于6×104m3/d，為低產(chǎn)儲層，水動力較弱，砂體厚度較薄，隔夾層較多，泥質(zhì)含量較高，巖性為含灰白色細(xì)中砂巖、細(xì)砂巖。

圖2 盒2段地震相圖(振幅強(qiáng)度)

2.2 物性特征

通過巖心孔隙度、滲透率分析，什股壕地區(qū)儲層物性相對較好，其盒2段孔隙度分布區(qū)間為5%～20.5%，平均為9.6%；滲透率分布區(qū)間為0.14×10-3～9.8×10-3μm2，平均0.93×10-3μm2，總體上為低孔隙度和低、特低滲透率儲集巖。高產(chǎn)層的孔隙度分布區(qū)間為13.0%～20.5%，平均為17.1%；滲透率分布區(qū)間為0.61×10-3～9.8×10-3μm2，平均2.93×10-3μm2。物性好，孔隙度、滲透率較高，具有良好的儲集空間，能夠較好的接受氣源充注，因此物成為什股壕高產(chǎn)層的主要控制因素。試氣效果證實，孔隙度滲透率較大時，不經(jīng)過壓裂進(jìn)行自然求產(chǎn)即可獲得高產(chǎn)。

2.3 含氣性特征

氣測錄井是對氣層判別最基本和最有效的方法之一。鉆井過程中，排除泥漿等因素的影響，錄井全烴含量顯示可以作為含氣性的最直接指示標(biāo)志。研究區(qū)內(nèi)高產(chǎn)儲層水平井水平段顯示砂巖鉆遇率>43.2%，平均全烴顯示>7%。因此要獲得高產(chǎn)，水平段鉆遇效果較好，全烴顯示需要大于7%，即儲層水平井鉆遇必須具有較高的全烴顯示。

2.4 電性特征

經(jīng)統(tǒng)計及研究分析表明，本區(qū)盒2段氣層的電性特征具有“兩高三低”現(xiàn)象，即高聲波時差，高電阻，低中子，低密度，低伽馬。

通過對試氣獲得高產(chǎn)儲層的水平井電性特征進(jìn)行研究分析，伽馬曲線為連續(xù)光滑的鐘型或箱型，值域小于60 API，泥質(zhì)含量在10%以內(nèi)，代表較純凈的砂巖，為高能河道沉積。根據(jù)四性關(guān)系交會圖，對高產(chǎn)氣層與低產(chǎn)氣層對比分析，高產(chǎn)氣層特征參數(shù)AC>252μs/m，Rt>20 Ωm，CNL<17%，DEN<2.42 g/cm3。

2.5 地震屬性特征

巖性與流體對地震屬性的影響較大，不同巖性與流體的地震響應(yīng)特征存在較大差異，利用地震屬性對砂巖和氣層定性預(yù)測具有較高的可靠性。針對什股壕地區(qū)特殊的沉積及含氣性特征，鉆井證實，地震反射強(qiáng)度屬性是該區(qū)砂體及含氣性最為敏感的屬性，能夠較好反映砂體及含氣性分布，鉆井證實符合率達(dá)到72%。

圖3 J11P11-J66P8H連井剖面圖

地震反射強(qiáng)度在砂體較發(fā)育、含氣性較好的區(qū)域，反射強(qiáng)度較強(qiáng)；砂體越薄，含氣性越差，反射強(qiáng)度越弱。根據(jù)已有的高產(chǎn)井分布，研究認(rèn)為高產(chǎn)儲層在地震常規(guī)剖面上，為短軸強(qiáng)反射特征(圖3)，在地震反射強(qiáng)度屬性平面上表現(xiàn)為亮條帶(圖2)。

3 綜合應(yīng)用

根據(jù)高產(chǎn)特征分析結(jié)果，利用沉積、物性、電性、含氣性和地震屬性等五要素均有利的方法，即“五有利”法，進(jìn)行有利區(qū)優(yōu)選和井位部署。優(yōu)選高能河道，孔隙度、全烴顯示、電性特征有利和地震強(qiáng)度屬性較強(qiáng)部位為開發(fā)有利區(qū)，進(jìn)行水平井部署，部署13口，高產(chǎn)10口，成功率達(dá)到77%，經(jīng)鉆井證實，選區(qū)可靠。因此高產(chǎn)儲層特征分析為井位部署提供可靠有利區(qū)，提高了部署成功率。

4 結(jié)論

(1)盒2段高產(chǎn)層主要位于巖性較純、粒度較粗，且物性較好，全烴顯示較高，含氣性較好的的辮狀河高能河道，并具有一定的電性特征。

(2)物性為影響產(chǎn)量的主控因素?？紫抖?、滲透率較大，即使不壓裂，通過自然求產(chǎn)即可獲得高產(chǎn)。

(3)高產(chǎn)儲層在地震反射強(qiáng)度屬性平面上為亮條帶，剖面上表現(xiàn)為短軸強(qiáng)反射特征。

(4)儲層特征研究保證了選區(qū)的可靠性，提高了鉆井高產(chǎn)成功率。

[1]劉保國.杭錦旗地區(qū)TLG工區(qū)天然氣富集區(qū)預(yù)測與評價[J].勘探地球物理進(jìn)展，2008，31(2)：89-94.

[2]尤歡曾，李良.鄂北上古生界天然氣成藏地質(zhì)特征[J].天然氣工業(yè)，2001，21(增)：14-17.

[3]袁志祥.鄂北塔巴廟、杭錦旗地區(qū)古生界天然氣勘探前景分析[J].天然氣工業(yè)，2001，21(增)：5-9.

[4]張杰，薛會，王毅，等.鄂北杭錦旗探區(qū)上古生界天然氣成藏類型[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，24(3)：1-6.

[5]薛會，張金川.鄂北杭錦旗探區(qū)構(gòu)造演化與油氣關(guān)系[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué)，2009，33(2)：206-212.

[6]龍學(xué)，宋艾玲.川西致密砂巖氣藏儲層改造技術(shù)方法選擇及效果分析[J].鉆采工藝，2001，24(5)：38-40.

[7]吳軍來，劉月田.隔夾層發(fā)育對水平井壓裂開效果的影響[J].油氣井測試，2011，2(6)：37-39.

[責(zé)任編輯 李曉霞]

Research and Application of Reservoir Characteristics of High Yield of Shiguhao Area

ZHANG Zhan-yang,GAO Qing-song,LIU Xu-gang,WANG Dong-hui

(Petroleum Exploration and Production Research Institute of the North China Oil and Gas Company of Sinopec,Zhengzhou 450006,China)

The compact sandstone gas reservoirs of upper paleozoic contains several sets of gas sands,the member 2 of Xiashihezi Formation is the most economical value reservoir. Gas production of horizontal wells are quite different.Drilling,logging,gas testing and reservoir forecasts are used to study the characteristic of sedimentary, physical property, electric,gas-bearing properties and seismic attributes.Reservoir of high yield located at the energy channel of braided river,which have coarse grain size,low shale content, good physical and reservoir space.The electrical characteristic is three high and two low,gas testing is favorable,the characteristic of seismic reflection intensity is short axis and strong reflection.The physical property is the main controlling factor.Using of five elements to select the favorable area and well placement, improve the success rate of drilling.

Shiguhao; member 2 of Xiashihezi formation; characteristics of the high production reservoir; main controlling factors; application

2015-01-13

國家科技重大專項“碎屑巖層系大中型油氣田富集規(guī)律與勘探關(guān)鍵技術(shù)”下屬專題(2011ZX05002-001-002)

張占楊(1985—)，男，河南臨潁人，中石化華北油氣公司助理工程師，碩士。

TE122.2+3

A

1004-602X(2015)02-0005-03