周永強(qiáng),冉小平,冉祝榮,洪彬彬，朱紅宇

(1.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南南陽(yáng) 473132；2.中國(guó)石化河南石油工程有限公司鉆井公司；3.中國(guó)石化河南油田分公司采油二廠)

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安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層識(shí)別及應(yīng)用研究

周永強(qiáng)1,冉小平2,冉祝榮3,洪彬彬2，朱紅宇1

(1.中國(guó)石化河南油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，河南南陽(yáng) 473132；2.中國(guó)石化河南石油工程有限公司鉆井公司；3.中國(guó)石化河南油田分公司采油二廠)

安棚深層系凝析氣藏具有儲(chǔ)層物性差、氣層厚度薄、含氣井段長(zhǎng)、儲(chǔ)量豐度低和凝析油含量低等特征。以往凝析氣藏有效儲(chǔ)層物性下限是按孔隙度5%，滲透率0.5×10-3μm2的標(biāo)準(zhǔn)確定的，隨著大型壓裂工藝的應(yīng)用，從深層系凝析氣藏部分原來(lái)解釋為干層的層中獲得了工業(yè)油氣流。通過(guò)對(duì)安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層識(shí)別研究，認(rèn)為凝析氣藏有效儲(chǔ)層物性下限為孔隙度2.5%，滲透率0.2×10-3μm2，并對(duì)地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行了復(fù)算，凝析氣儲(chǔ)量增加4.7倍，凝析油儲(chǔ)量增加3.8倍。根據(jù)研究成果部署了1口長(zhǎng)水平井安HF1井，并取得較好效果。

安棚深層系;凝析氣藏;有效儲(chǔ)層;潛力

1　油田區(qū)域概況

安棚深層系位于河南省桐柏縣安棚鄉(xiāng)境內(nèi)，構(gòu)造位于泌陽(yáng)凹陷南部陡坡帶中央前姚莊鼻狀構(gòu)造的西南翼，西鄰雙河鼻狀構(gòu)造，東部與中部深凹帶相鄰，南部為盆地邊界大斷裂[1-2](圖1)。安棚深層系含油氣層位屬于古近系核桃園組核三段Ⅶ-Ⅸ油組(埋深3 000～3 500 m)。儲(chǔ)層致密，為特低孔隙度、特低滲透率儲(chǔ)層。本次研究的凝析氣藏主要分布在Ⅷ油組下部(Ⅷ13～16小層)及Ⅸ油組。

圖1　安棚深層系構(gòu)造位置

該區(qū)主要儲(chǔ)層為扇三角洲砂體[3]，儲(chǔ)層明顯受盆緣斷裂控制，構(gòu)成了多源匯聚、短距離搬運(yùn)和快速沉積、垂向上多套儲(chǔ)層疊置的特點(diǎn)。凝析氣藏埋藏深、儲(chǔ)層物性差、氣層厚度薄、含氣井段長(zhǎng)，儲(chǔ)量豐度低、儲(chǔ)層非均質(zhì)嚴(yán)重，凝析油含量以中-低(170 mg/m3)為主。隨著工藝技術(shù)進(jìn)步，按以往標(biāo)準(zhǔn)解釋為干層的部分層中獲得了工業(yè)油氣流，因此有必要對(duì)安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層物性下限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新研究。

例如泌213井射孔壓裂投產(chǎn)Ⅸ142-3層，井段3 411.0～3 423.0 m，砂厚5.2 m，該層測(cè)井解釋孔隙度2.5%，滲透率0.2×10-3μm2，電測(cè)解釋為干層，但壓裂試油日產(chǎn)液8.5 t，日產(chǎn)油4.1 t，日產(chǎn)氣22 662 m3，含水52%。

2　有效儲(chǔ)層識(shí)別

2.1巖性與含油氣性下限

安棚深層系凝析氣藏在巖屑錄井過(guò)程中的油氣顯示級(jí)別低，所以含油氣性下限主要依據(jù)試油、鉆井取心和錄井資料綜合確定。儲(chǔ)層巖性主要有含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖和粉砂巖。根據(jù)資料對(duì)比分析，安棚深層系細(xì)砂巖以上含油氣性較好，粉砂巖含油性較差。由此確定安棚深層系凝析氣藏巖性標(biāo)準(zhǔn)為細(xì)砂巖以上(包括含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖)，有效儲(chǔ)層的含油氣性下限定為熒光級(jí)。

2.2物性下限

2.2.1 Hobson方法

(1)孔喉下限。臨界喉道半徑的確定是根據(jù)儲(chǔ)層中束縛水膜厚度、孔喉中結(jié)構(gòu)黏土的分布及油氣分子直徑等因素的認(rèn)識(shí)加以綜合確定[4]。根據(jù)Hobson方法計(jì)算不同油(氣)藏高度下臨界喉道半徑rmin值：

式中：Zo為計(jì)算點(diǎn)與油(氣)水界面之間的高度,m；σow為氣(油)水界面張力10-5N/cm；ρw和ρo分別為地層條件下水、油(氣)密度，g/cm3；rp為儲(chǔ)層平均孔隙半徑，μm。

根據(jù)上述方法計(jì)算安棚深層系凝析氣藏，含油氣最小孔喉半徑一般為0.07～0.08 μm。只要凝析氣柱高度大于50 m，儲(chǔ)層中就有油氣充注，至于是否能成為有效儲(chǔ)層，還需要考慮大于0.1 μm的孔隙喉道所對(duì)應(yīng)的孔隙體積占總孔隙的百分比，即需達(dá)到一定的含油氣飽和度。根據(jù)本區(qū)壓汞資料分析，大于0.1 μm所對(duì)應(yīng)的孔隙空間均大于總孔隙體積的50%，因此，確定安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層孔隙喉道半徑下限為0.1 μm。

(2)孔隙度下限。根據(jù)研究區(qū)壓汞資料孔隙喉道半徑和孔隙度關(guān)系(圖2)，安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層孔隙喉道半徑下限為0.1 μm所對(duì)應(yīng)的孔隙度下限為2.5%。

(3)滲透率下限。滲透率的下限通過(guò)滲透率與孔隙度的關(guān)系(圖3)求得，當(dāng)孔隙度為2.5%時(shí)對(duì)應(yīng)滲透率為0.21×10-3μm2。由此確定滲透率下限為0.21×10-3μm2。

圖2　安棚深層系凝析氣藏喉道半徑與孔隙度關(guān)系

圖3　深層系孔隙度與滲透率關(guān)系

2.2.2 含油產(chǎn)狀數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

安棚深層系凝析氣藏巖心分析樣品的含油性與物性散點(diǎn)圖見(jiàn)圖4。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，孔隙度下限為2.5%，滲透率下限為0.2×10-3μm2。

圖4　深層系氣、干層巖心樣品含油性與物性散點(diǎn)

綜上所述，安棚深層系氣層物性下限為：孔隙度為2.5%，滲透率為0.2×10-3μm2。

2.3電性下限

安棚深層系電性特征主要表現(xiàn)為砂層段聲波時(shí)差一般不大于200 μs/m，儲(chǔ)層聲波時(shí)差值與有效孔隙度有較好關(guān)系，時(shí)差值越大孔隙度越大；聲波時(shí)差值還與粒度、顆粒分選有密切關(guān)系。密度測(cè)井曲線數(shù)值普遍較大，砂巖層測(cè)井密 度主要為2.55～2.65 g/m3，致密砂巖段密度值大于2.7 g/m3，通過(guò)密度和補(bǔ)償中子曲線重疊差異可以指示凝析氣層。

通過(guò)凝析氣藏油、氣層、氣水同層、干層和水層的相應(yīng)測(cè)井信息之間的關(guān)系，依據(jù)壓裂試油、試采及巖心資料繪制的聲波時(shí)差和補(bǔ)償密度與深側(cè)向電阻率關(guān)系圖版(圖5、圖6)，建立了安棚深層系凝析氣藏有效儲(chǔ)層的標(biāo)準(zhǔn)。有效儲(chǔ)層：聲波時(shí)差≥185 μs/m，補(bǔ)償密度≤2.62 g/cm3，深側(cè)向電阻率≥100 Ω·m；油氣、干層、水層標(biāo)準(zhǔn)：油氣層聲波時(shí)差≥185 μs/m，補(bǔ)償密度≤2.62 g/cm3；干層：聲波時(shí)差<185 μs/m，補(bǔ)償密度>2.62 g/cm3；水層：聲波時(shí)差≥185 μs/m，補(bǔ)償密度<2.62 g/cm3，深側(cè)向電阻率<100 Ω·m。

圖5　電阻率與聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖6　電阻率與補(bǔ)償密度交會(huì)圖

3　應(yīng)用效果

根據(jù)上述研究成果對(duì)安棚深層系凝析氣藏13口井26個(gè)小層重新進(jìn)行了單井有效厚度劃分。以安3006井為例，對(duì)核三Ⅷ13-IX21共計(jì)19個(gè)小層進(jìn)行有效厚度重新解釋，原解釋為氣層8層29.4 m，干層11層62.2 m，重新解釋后氣層14層59.2 m，干層5層20.2 m。并對(duì)地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行了復(fù)算，計(jì)算含油面積14.9 km2，凝析氣儲(chǔ)量34×108m3，凝析油儲(chǔ)量49×104t。較原凝析氣儲(chǔ)量增加4.7倍，原凝析油儲(chǔ)量增加3.8倍。

2011年10月在主力層IX14小層部署長(zhǎng)水平井安HF1井，該井完鉆井深4 674 m，水平段長(zhǎng)度1 096 m，水平段鉆遇砂巖總厚度965 m，儲(chǔ)層鉆遇率達(dá)88%。安HF1于2012年8月進(jìn)行9級(jí)壓裂投產(chǎn)，初期日產(chǎn)液173.5 m3，油25.3 t,氣8 9529 m3，含水85%；目前日產(chǎn)液19.10 t,油0.8 t，氣14 207 m3，生產(chǎn)狀況穩(wěn)定。截至2015年11月累計(jì)產(chǎn)出液2.8×104t，油0.15×104t，氣0.13×108m3，取得了較好效果。

4　結(jié)束語(yǔ)

安棚深層系廣泛分布的“干層”，壓裂生產(chǎn)為油氣層，展示了安棚深層系致密砂巖油氣良好的資源潛力。通過(guò)油氣顯示、試油生產(chǎn)情況及壓裂后四性關(guān)系的綜合分析可實(shí)現(xiàn)安棚深層系致密砂巖凝析氣藏儲(chǔ)層的有效識(shí)別，擴(kuò)大了該類油氣地質(zhì)儲(chǔ)量規(guī)模。安棚深層系致密砂巖凝析氣藏儲(chǔ)層平面分布范圍大，縱向上含氣層位相對(duì)集中，應(yīng)用長(zhǎng)水平井分段壓裂技術(shù)開(kāi)發(fā)取得了較好的效果，可實(shí)現(xiàn)該類氣藏有效開(kāi)發(fā)動(dòng)用。

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編輯：王金旗

1673-8217(2016)05-0056-03

2016-04-05

周永強(qiáng)，工程師，1983年生，2005年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)主要從事低滲透油氣藏開(kāi)發(fā)及管理工作。

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