喬向陽，朱　晴

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西 西安 710075)

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延長氣田山2段儲層四性特征及儲層參數(shù)模型研究

喬向陽，朱晴

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西 西安 710075)

對延長氣田山2儲層四性特征的研究和建立儲層參數(shù)模型，為研究區(qū)進(jìn)一步的開發(fā)評價(jià)和增儲增產(chǎn)提供有力的證據(jù)和保障。利用巖心、測井、試氣、分析化驗(yàn)等資料，對鄂爾多斯盆地東南部延長氣田山2段致密儲層的巖性、物性、電性及含氣性特征進(jìn)行分析，并總結(jié)它們之間的關(guān)系，建立孔隙度、滲透率和含氣飽和度的計(jì)算模型。研究表明：延長氣田山2段儲層巖性主要為石英砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖，儲層的孔隙度平均值為4.94%，滲透率平均值為2.98×10-3μm2，為低孔低滲儲層。大多數(shù)井氣層組有較好的含氣顯示，含氣性較好，巖性、物性、電性和含氣性有較好的對應(yīng)關(guān)系。

延長氣田；山2段；四性特征；參數(shù)模型；參數(shù)下限

研究區(qū)儲層成巖作用強(qiáng)烈，物性條件受多種因素制約[4]，氣藏具有低孔、低滲的特征[5]。針對研究區(qū)東南部缺乏地震資料，而測井和鉆井資料較為豐富的現(xiàn)狀，筆者采用測井資料與巖心分析資料相結(jié)合的方法對儲層進(jìn)行研究。文中從儲層的四性關(guān)系出發(fā)，通過研究儲層四性特征及其相互關(guān)系，建立研究區(qū)儲層參數(shù)的解釋模型，以期為研究區(qū)的有利區(qū)域預(yù)測及勘探提供依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

延長氣田位于鄂爾多斯盆地東南部，伊陜斜坡東南部。截至2015年底，探區(qū)內(nèi)上古生界石炭系本溪組、二疊系山西組和下石盒子組盒8段探明天然氣地質(zhì)儲量超過3 000×108m3，且形成了7.2×108m3的年產(chǎn)能力，建成我國鄂爾多斯盆地南部首個(gè)超千億方大型氣田。山2段為其主力層段，主要為曲流河三角洲前緣沉積，水下分流河道主要分布于探區(qū)中部和北部，呈南北向分布[9]。

2　儲層四性特征

2.1巖性特征

山2段儲層巖石類型主要為灰色、灰綠色巖屑質(zhì)石英砂巖、巖屑砂巖、石英砂巖。砂巖樣品整體顯示出相對高石英、低長石的特點(diǎn)。其中，長石含量極低，乃至缺乏，反映了砂巖具有較高的成熟度，說明其經(jīng)歷了長距離的搬運(yùn)和化學(xué)分解作用。孔隙類型以巖屑溶孔、雜基溶孔為主，孔隙組合類型主要為粒間孔—溶孔型、微裂縫—溶孔型(圖1)。

2.2物性特征

儲層的物性是指巖石的孔隙度、滲透率等參數(shù)。通過對山2段的物性參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，山2段的孔隙度介于0.18%～13.94%，平均為4.94%；滲透率介于0.000 7～265.43×10-3μm2，平均為2.98×10-3μm2；其中，滲透率介于0.04～1.0×10-3μm2之間的占53.9%；小于0.04×10-3μm2的占34.6%，大于1.0×10-3μm2的占11.5%。根據(jù)趙靖舟[10]對低滲儲層的分類標(biāo)準(zhǔn)，特低滲—超低滲儲層。

2.3電性特征

延長氣田山2段儲層的巖石類型主要為砂巖、泥巖和煤層。幾種巖性在測井曲線上分別具有不同的表現(xiàn)特征。其中，砂巖在測井曲線上的表現(xiàn)形式一般為：低自然伽馬、低聲波時(shí)差，低中子、中密度、中高電阻率。泥巖在測井曲線上的表現(xiàn)形式一般為：高自然伽馬、中聲波時(shí)差、中低中子、低密度、低電阻率。煤層在測井曲線上的表現(xiàn)形式一般為：低自然伽馬、高聲波時(shí)差、高中子、低密度、高電阻率。

a.延365井，2 979.75 m，中粒石英砂巖。顆粒接觸緊密，石英含量高，次生加大普遍；孔隙發(fā)育一般，主要為粒間溶孔，少量高嶺石晶間微孔、鑄?？祝籦.延416井，2 375.65 m，中粒巖屑石英砂巖。部分石英次生加大，未見孔隙發(fā)育；c.延416井，2 419.71 m。粗砂質(zhì)中粒石英砂巖。顆粒接觸較緊密，少量石英見次生加大。未見孔隙發(fā)育；d.延416井，2 503.58 m。含菱鎂礦粗-巨粒巖屑砂巖?？紫恫话l(fā)育，見個(gè)別未充填的微裂縫。

圖1延長氣田山2段儲層鑄體薄片與普通薄片

2.4含氣性特征

含油氣程度的多少是判定是否為優(yōu)質(zhì)儲層的重要指標(biāo)，油氣水的分布規(guī)律也是影響油田后期開發(fā)的主要因素[11]。儲集層物性條件越好，含氣性就越好。一般來說，孔隙度與滲透率相對較好的儲集層，在測井曲線上有較為明顯的響應(yīng)特征。自然電位曲線為較明顯負(fù)異常，自然伽馬曲線為低值，聲波時(shí)差數(shù)值相對較高[12]。山2段含氣砂巖主要為中-粗砂巖。本層段氣層組在研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)井的特征為有含氣顯示，為研究區(qū)相對較好的主力含氣層段。

3　儲層四性關(guān)系分析

3.1巖性與物性關(guān)系

在一定程度上，在地質(zhì)方面的相關(guān)性主要表現(xiàn)為儲層巖性與物性的相關(guān)程度，是從地質(zhì)理論角度出發(fā)檢驗(yàn)儲層質(zhì)量的好壞[13]。

巖石礦物顆粒大小及塑性程度的不同，導(dǎo)致了巖層不同的抗壓性和致密性。不同的粒度、分選、磨圓導(dǎo)致了不同的孔隙類型，礦物成分與填隙物在成巖作用期間其組分在地層水的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)移、置換，產(chǎn)生不同類型的膠結(jié)產(chǎn)物與類型，控制著巖石孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響著儲層的孔滲特征[14]。

山2段儲層屬于低孔、低滲儲層，孔隙度和滲透率之間的正相關(guān)性較為明顯，孔隙度大，滲透率也對應(yīng)較高。隨著巖性的變化，孔滲線性曲線的斜率在變大，即隨著巖性的變粗，相同孔隙度所對應(yīng)的滲透率變大。但中砂巖的斜率反而高于粗砂巖，這表明經(jīng)過沉積成巖作用后中，中砂巖的孔滲條件最好。這也說明了延長氣田山2段主要的天然氣儲存空間為中砂巖，而且其相同大小的孔隙度滲濾能力較其他砂巖類型表現(xiàn)得更好。

3.2物性與含氣性的關(guān)系

鄂爾多斯盆地上古生界烴源巖分布廣泛，具有“廣覆式生烴”、近源充注的特點(diǎn)[5]。油氣在充注成藏時(shí)，優(yōu)先充注孔隙度較高、毛細(xì)管阻力較低的優(yōu)質(zhì)儲層。因此，儲層物性與含氣性具有密切關(guān)系。物性決定了含油氣性，一般物性好，含氣豐度要相對較高[15]。

延長氣田山2段儲層的含氣飽和度與儲層物性有較好的對應(yīng)關(guān)系，含氣飽和度隨儲層物性變好也有增大的趨勢。其中，孔隙度低于3.2%、滲透率小于0.06×10-3μm2的砂巖，儲層的含氣飽和度一般小于50%。

3.3電性與含氣性關(guān)系

在含氣性好的儲層，深側(cè)向、淺側(cè)向兩條曲線在含氣井段會出現(xiàn)正幅度偏差，即深側(cè)向電阻率曲線幅度大于淺側(cè)向電阻率曲線幅度。地層含氣時(shí)孔隙度、密度、補(bǔ)償中子曲線變化亦很明顯，聲波時(shí)差增大，有時(shí)發(fā)生周波跳躍現(xiàn)象，中子測井值增高，密度測井值相對于砂巖段有所減小，一般小于2.55 g/cm3。當(dāng)深側(cè)向電阻率曲線幅度小于淺側(cè)向電阻率曲線幅度時(shí)，這種井段是含水段。

3.4巖性、物性、含氣性與電性的關(guān)系

儲層的含氣性除了受巖性、滲透率影響以外，還與儲集層的非均質(zhì)性密切相關(guān)[16]。砂巖儲層的非均質(zhì)性對油氣運(yùn)移過程中的驅(qū)替程度起著至關(guān)重要的作用，常常在縱向上造成含氣飽和度的差異，并最終控制著儲層的含油氣飽和度。受儲層非均質(zhì)性的影響，滲透率高的砂巖一般成為較好的氣層，而滲透率相對較低的砂巖則成為差氣層甚至水層。延長氣田山2段儲層的巖性和孔隙結(jié)構(gòu)是控制儲層物性和含氣性的主要因素，具有巖性控制物性，物性控制含氣性的基本特點(diǎn)。

4　儲層參數(shù)模型

4.1孔隙度解釋模型

應(yīng)用延長氣田16口井的328個(gè)孔隙度數(shù)據(jù)點(diǎn)，建立了山2段的實(shí)測孔隙度與聲波時(shí)差回歸分析式：

Φ=0.114 6×Δt-19.838(R2=0.577 3)

用孔隙度測定值對上述公式進(jìn)行驗(yàn)證，絕對誤差小于1.5%的數(shù)據(jù)點(diǎn)占81.2%，平均絕對誤差為0.93%。根據(jù)得到的孔隙度公式，對延長氣田山2段所有井的孔隙度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并做出了延長氣田山2段孔隙度的平面分布圖。其中，延長—子長—清澗一帶的孔隙度較高，延安周圍的孔隙度相對較低。具有中部偏高，西南、東南偏低的特點(diǎn)。

4.2滲透率解釋模型

選用延長氣田山2段19口井406塊樣品的分析數(shù)據(jù)，建立了滲透率與孔隙度關(guān)系式：

K=0.005 4e0.647×Φ(R=0.777 2，N=406)

根據(jù)計(jì)算出的滲透率公式對延長氣田山2段單井的滲透率進(jìn)行計(jì)算，然后繪制研究區(qū)的滲透率平面分布圖。與山2段孔隙度的分布規(guī)律近似，山2段滲透率的平面分布也具有中部較高，西南較低的特征。

4.3飽和度模型

據(jù)試209、試220井山2段107塊巖心相滲分析結(jié)果，建立了延長地區(qū)山2段束縛水飽和度與孔隙度關(guān)系式：

Swi=0.377 4Φ-0.143

式中：Swi為束縛水飽和度，(f)；Φ為孔隙度(%)。

根據(jù)求出的束縛水飽和度與孔隙度關(guān)系，得到延長氣田山2段單井的束縛水飽和度，并求出對應(yīng)的含氣飽和度，做出含氣飽和度的平面分布。其中，子長、清澗地區(qū)周圍的含氣飽和度較高，延安地區(qū)周圍相對較低。

5　結(jié)語

(1)山2段儲層巖石類型主要為石英砂巖，具有“高長石，低石英”的特點(diǎn)?？紫督M合類型主要為粒間孔—溶孔型，孔隙度、滲透率值較低，儲層為低孔低滲的特征；本層段砂巖、泥巖、煤層在測井曲線上均有較為明顯的響應(yīng)關(guān)系；且大多數(shù)井的特征為有含氣顯示，說明為研究區(qū)相對較好的主力含氣層段。

(2)分別對山2段氣層、氣水層和差氣層的四性關(guān)系進(jìn)行了探討，均具有較為明顯的特征。延長氣田山2段儲層的巖性和孔隙結(jié)構(gòu)是控制儲層物性和含氣性的主要因素，具有巖性控制物性，物性控制含氣性的基本特點(diǎn)。

(3)在山2段實(shí)測孔隙度、滲透率的基礎(chǔ)上，建立了延長氣田山2段儲層孔隙度、滲透率的解釋模型，并在相滲曲線的基礎(chǔ)上建立了含氣飽和度的解釋模型，為研究區(qū)勘探開發(fā)及有利區(qū)域的預(yù)測，提供了重要依據(jù)。

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2016-03-14

喬向陽(1969-)，男，河南長葛人，高級工程師，主要從事石油天然氣地質(zhì)、油氣田開發(fā)綜合研究。

P641.2

A

1004-1184(2016)05-0190-02