龍盛芳，王玉善，李國(guó)良，段傳麗，邵映明，何詠梅，陳凌云，焦 煦

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司油氣合作開(kāi)發(fā)分公司，天津 300457）

0 引言

非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)近幾年來(lái)發(fā)展迅速，致密砂巖氣是目前開(kāi)發(fā)規(guī)模最大的非常規(guī)天然氣。我國(guó)致密砂巖氣勘探開(kāi)發(fā)已在鄂爾多斯盆地、松遼盆地、四川盆地、準(zhǔn)噶爾盆地及渤海灣盆地等地取得了重大進(jìn)展，2017 年致密砂巖氣產(chǎn)量達(dá)336.7 億m3，占非常規(guī)氣藏的70.4%，致密砂巖氣已成為我國(guó)天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)領(lǐng)域［1-3］。致密砂巖儲(chǔ)層普遍具有低孔低滲特征，油氣聚集受巖性圈閉控制，氣水分布復(fù)雜［4-5］。鄂爾多斯盆地蘇里格氣田作為我國(guó)主要致密氣產(chǎn)區(qū)之一，屬于典型的致密砂巖氣藏［6-7］。中二疊統(tǒng)下石盒子組盒8 段是蘇里格氣田主力勘探層之一，前期研究主要集中在儲(chǔ)集空間［8-9］、成巖作用及儲(chǔ)層致密化成因［10-11］、油氣成藏［12］及儲(chǔ)層構(gòu)型［13-14］等方面，對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層非均質(zhì)性與天然氣富集規(guī)律的探討相對(duì)較少，加強(qiáng)該方面研究對(duì)優(yōu)選勘探區(qū)帶、認(rèn)識(shí)氣水分布特征和指導(dǎo)油氣田開(kāi)發(fā)均具有重要意義［15-16］。

蘇49 區(qū)塊是蘇里格氣田西部的一個(gè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)，盒8 段儲(chǔ)層物性總體較差（平均孔隙度6.21%，平均滲透率0.47 mD）。近年來(lái)，隨著該區(qū)塊的深入開(kāi)發(fā)，氣水分布規(guī)律及產(chǎn)能差異的控制因素均成為氣田高效持續(xù)開(kāi)發(fā)的核心問(wèn)題，制約著后期的鉆探部署。因此，基于前期大量的鉆測(cè)井、實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)和測(cè)試資料，對(duì)研究區(qū)盒8 下亞段的儲(chǔ)層層內(nèi)、層間和平面非均質(zhì)性進(jìn)行系統(tǒng)研究，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析儲(chǔ)層物性和非均質(zhì)性對(duì)氣藏分布和氣井產(chǎn)能的控制作用，以期為研究區(qū)及類似地區(qū)井位部署和后期開(kāi)發(fā)提供參考。

1 地質(zhì)概況

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地西北側(cè)，氣田構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造背景下發(fā)育的巖性氣藏［17］，其中盒8、山1 段為開(kāi)發(fā)的主力含氣層。蘇49區(qū)塊位于蘇里格氣田西部，處在天環(huán)坳陷與伊陜斜坡交界處，區(qū)塊面積為1 505 km2（圖1）。研究區(qū)東部整體較高，局部發(fā)育一定幅度的鼻隆構(gòu)造，中部區(qū)域構(gòu)造位置低，局部發(fā)育小幅度背斜，幅度為10～50 m，西部在單斜背景上發(fā)育北西—南東走向的低緩鼻隆。195 口氣井的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，氣層主要集中在盒8 下亞段，其次為山1 和山2 段。

圖1 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊位置（a）及研究區(qū)井位（b）Fig.1 Location of Su 49 block（a）and well location of the study area（b）in Sulige gas field

盒8 段整體屬于一套河流相沉積，物源來(lái)自北部，河道走向以南北向?yàn)橹?。? 段沉積早期，北部?jī)?nèi)蒙古陸抬升加劇，坡度變陡，沉積物供給充分，形成盒8 下亞段辮狀河沉積，沉積物粒度粗、砂體厚度大，主要有利沉積相帶為心灘和辮狀河道［18］。盒8 段沉積晚期，隨著北部?jī)?nèi)蒙古陸抬升相對(duì)減弱，沉積物供給減少，河流沉積類型由早期的辮狀河沉積逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹? 上亞段的曲流河沉積，河道規(guī)模較小，連續(xù)性變差［18］。

2 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

圖2 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段儲(chǔ)層巖石類型三角圖Ⅰ.石英砂巖；Ⅱ.長(zhǎng)石石英砂巖；Ⅲ.巖屑石英砂巖；Ⅳ.長(zhǎng)石砂巖；Ⅴ.巖屑長(zhǎng)石砂巖；Ⅵ.長(zhǎng)石巖屑砂巖；Ⅶ.巖屑砂巖Fig.2 Triangular diagram of reservoir rock types of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

圖3 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段巖心照片（a）E19 井，3 712.90 m，塊狀含礫粗砂巖，滯留沉積，盒8 下1；（b）S42 井，3 606.10 m，含礫中砂巖，盒8 下1；（c）E19 井，3 713.56 m，交錯(cuò)層理中粗砂巖，盒8 下1；（d）E19 井，3 715.92 m，平行層理中砂巖，盒8 下1Fig.3 Core photos of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

圖4 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段致密砂巖儲(chǔ)層微觀特征（a）S177 井，3 623.16～3 623.26 m，粗砂質(zhì)巨粒石英砂巖，孔隙膠結(jié)，點(diǎn)接觸，盒8 下1 砂層組，單偏光；（b）S48 井，3 624.62～3 624.79 m，粗粒石英砂巖，分選差，孔隙再生膠結(jié)，盒8 下2 砂層組，單偏光；（c）S139 井，3 641.69～3 641.74 m，細(xì)礫石英砂巖，顆粒支撐，凹凸接觸，硅質(zhì)膠結(jié)，盒8 下1 砂層組，單偏光；（d）S139 井，3 642.78～3 642.83 m，礫狀巨粒石英砂巖，顆粒支撐，粒間孔發(fā)育，見(jiàn)石英次生加大邊，盒8 下1砂層組，單偏光；（e）S121 井，3 641.17～3 641.35 m，含黏土粗粒石英砂巖，分選中等，顆粒支撐，凹凸接觸，填隙物主要為高嶺石，盒8 下1 砂層組，單偏光；（f）S121 井，3 643.59～3 643.77 m，不等粒石英砂巖，分選差，次棱角狀，點(diǎn)接觸，鐵方解石膠結(jié)，盒8 下1 砂層組，單偏光Fig.4 Microscopic characteristics of tight sandstone reservoir of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段儲(chǔ)層巖石學(xué)類型以石英砂巖、巖屑石英砂巖等為主（圖2），巖石粒度總體較粗，多為中砂巖和（含礫）粗砂巖，發(fā)育平行層理和交錯(cuò)層理等反映強(qiáng)水動(dòng)力條件的沉積構(gòu)造（圖3）。薄片鑒定表明，盒8 下亞段儲(chǔ)層雜基含量高，顆粒分選差—中等，磨圓度為次棱角狀，顆粒支撐（圖4）。膠結(jié)類型為孔隙膠結(jié)和孔隙再生膠結(jié)，表現(xiàn)為高嶺石、蒙脫石、伊利石等黏土礦物充填粒間孔隙和方解石、鐵方解石等碳酸鹽礦物強(qiáng)烈膠結(jié)或者交代，使孔隙遭受破壞；此外，硅質(zhì)膠結(jié)產(chǎn)生的石英次生加大邊在砂巖儲(chǔ)層中廣泛分布，具有多形態(tài)、多期次特征，導(dǎo)致盒8 下亞段儲(chǔ)層致密化。碎屑顆粒接觸關(guān)系多為凹凸接觸，部分為點(diǎn)接觸，反映出強(qiáng)烈的壓實(shí)作用，使儲(chǔ)層物性變差（圖4）。

3 儲(chǔ)層非均質(zhì)性

儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性包括層內(nèi)非均質(zhì)性、層間非均質(zhì)性和平面非均質(zhì)性［19］。在精細(xì)地層劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)上，確定不同小層之間隔層和層內(nèi)夾層的發(fā)育特征，從而實(shí)現(xiàn)層間和層內(nèi)非均質(zhì)性的定量描述。

3.1 儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指單砂體內(nèi)儲(chǔ)層性質(zhì)在垂向上的變化［20］，主要表現(xiàn)在儲(chǔ)層層內(nèi)粒度的垂向韻律性、滲透率非均質(zhì)性和夾層的分布差異等方面。

3.1.1 粒度的垂向韻律

蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段為辮狀河沉積體系，發(fā)育辮狀河道、心灘以及泛濫平原等微相，不同微相的粒度韻律變化存在明顯差異（圖5）。隨著水體能量減弱和河道的遷移擺動(dòng)，辮狀河道砂體粒度通常表現(xiàn)為下粗上細(xì)的正韻律特征，自然伽馬測(cè)井曲線呈底部突變的鐘型。心灘砂體以灰白色、淺灰色的粗砂巖、中粗砂巖和細(xì)砂巖為主，自然伽馬測(cè)井曲線形態(tài)主要表現(xiàn)為頂?shù)淄蛔儭⒏叻奈X化-齒化箱型，表明水動(dòng)力強(qiáng)而不穩(wěn)定。由于季節(jié)性變化和水體能量的變動(dòng)，心灘砂體粒度垂向上表現(xiàn)為多個(gè)正、反韻律疊置形成的復(fù)合韻律。泛濫平原的巖性以泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，偶夾薄層溢岸沉積，自然伽馬測(cè)井曲線靠近泥巖基線，儲(chǔ)層物性差，厚度一般大于2 m，通常作為儲(chǔ)集砂體間的隔層。

圖5 蘇里格氣田S190 井盒8 下亞段儲(chǔ)層垂向非均質(zhì)特征Fig.5 Vertical reservoir heterogeneity characteristics of lower submember of He 8 member in well S190 in Sulige gas field

3.1.2 滲透率非均質(zhì)程度

在研究層內(nèi)非均質(zhì)性時(shí)常用滲透率的變異系數(shù)（Vk）、突進(jìn)系數(shù)（Tk）、級(jí)差（Jk）以及均質(zhì)系數(shù)（Tp）來(lái)定量表征層內(nèi)非均質(zhì)強(qiáng)度。滲透率變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和級(jí)差的數(shù)值越大，儲(chǔ)層滲透率變化越大、非均質(zhì)程度越高。均質(zhì)系數(shù)越接近1，儲(chǔ)層越均質(zhì)，反之非均質(zhì)性越強(qiáng)。

研究區(qū)盒8 下亞段滲透率非均質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，盒8 下亞段的變異系數(shù)平均為0.569，屬于中等非均質(zhì)性，突進(jìn)系數(shù)為1.889，級(jí)差為12.869，屬于強(qiáng)非均質(zhì)性，因此盒8 下亞段儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)程度總體較強(qiáng)（表1）。盒8 下2 砂層組均質(zhì)系數(shù)雖高，但其變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)、級(jí)差均比盒8 下1砂層組低，表明盒8 下2 砂層組的滲透率非均質(zhì)程度比盒8 下1 砂層組弱。對(duì)比研究區(qū)中部蘇176和東部蘇194 等2 個(gè)三維區(qū)，可以看到蘇176 的變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和級(jí)差均高于蘇194，表明蘇176 三維區(qū)的儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)性更強(qiáng)。

表1 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊滲透率非均質(zhì)性評(píng)價(jià)Table 1 Heterogeneity evaluation of permeability in Su 49 block in Sulige gas field

3.1.3 層內(nèi)夾層及分布

層內(nèi)夾層是指位于單砂層內(nèi)部的非滲透層或低滲透層［19］。研究區(qū)發(fā)育泥質(zhì)和物性2 種類型的夾層，夾層厚度小于2 m，一般為幾厘米至幾十厘米，以泥質(zhì)夾層為主（圖5）。物性?shī)A層與成巖作用或原始沉積組構(gòu)變化有關(guān)。泥質(zhì)夾層與原始沉積環(huán)境，如河道擺動(dòng)和流體能量變化有關(guān)，根據(jù)泥質(zhì)夾層的發(fā)育位置和成因，可將泥質(zhì)夾層分為河道間薄夾層、心灘內(nèi)部夾層、心灘與河道間夾層等3 類（表2）。由于辮狀河道不穩(wěn)定，厚層辮狀河道砂體一般是許多河道砂體相互切割疊置而成［21-22］，若相鄰兩期河道間歇期發(fā)育的泛濫平原細(xì)粒沉積得到保存，將成為河道間薄夾層。厚層心灘砂體由多個(gè)洪泛事件的高水位期增生體組成，增生體之間通常發(fā)育落淤層、壩間泥巖或串溝充填［14，23-24］，巖性均以粉砂巖和泥巖為主，形成心灘內(nèi)部夾層。辮狀河道與心灘的外觀形態(tài)不同［25-26］，在河道帶擺動(dòng)過(guò)程中，辮狀河道與心灘垂向疊置，部分落淤層和泛濫平原等細(xì)粒沉積物容易得以保存，便成為心灘與河道間的夾層（圖5—6）。

表2 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊儲(chǔ)層層內(nèi)夾層類型及成因Table 2 Types and genesis of interlayers within the reservoir in Su 49 block in Sulige gas field

宏觀上分析夾層是認(rèn)識(shí)研究區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性的重要方面，筆者利用夾層頻率、夾層密度等參數(shù)來(lái)定量評(píng)價(jià)夾層發(fā)育情況。夾層頻率為單位厚度巖層中夾層的層數(shù)，夾層密度是指夾層總厚度與所統(tǒng)計(jì)的砂巖剖面總厚度之比，夾層頻率和密度越高，夾層越發(fā)育［27-29］。統(tǒng)計(jì)表明，盒8 下1 砂層組的夾層頻率和夾層密度均低于盒8 下2 砂層組，說(shuō)明盒8 下2 砂層組的夾層更發(fā)育（表3）。對(duì)比2 個(gè)重點(diǎn)三維區(qū)，盒8 下1 砂層組，蘇194 三維區(qū)的夾層頻率高于蘇176 三維區(qū)，而夾層密度略低，說(shuō)明蘇194三維區(qū)夾層數(shù)量相對(duì)偏多但厚度??；盒8 下2 砂層組，蘇194 三維區(qū)的夾層頻率和密度均低于蘇176三維區(qū)，表明該層段蘇176 三維區(qū)的夾層更發(fā)育。

圖6 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段連井沉積相對(duì)比剖面（剖面位置參見(jiàn)圖1）Fig.6 Sedimentary facies contrast section of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

表3 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段夾層發(fā)育情況統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of interlayer development in lower submember of He 8 in Su 49 block in Sulige gas field

3.2 儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指相鄰儲(chǔ)集砂體垂向上交互出現(xiàn)的規(guī)律、結(jié)構(gòu)和物性等方面的差異，以及隔層在剖面上的發(fā)育和分布情況［30-31］。筆者主要通過(guò)砂地比、分層系數(shù)等參數(shù)，結(jié)合單井與連井對(duì)比來(lái)綜合分析研究區(qū)層間非均質(zhì)程度。砂地比和分層系數(shù)能反映砂體發(fā)育程度及發(fā)育特征。砂地比是指垂向上砂巖總厚度與地層總厚度之比，比值越大砂體越發(fā)育。分層系數(shù)代表一定層段內(nèi)砂巖的層數(shù)，分層系數(shù)越大，表明儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性越嚴(yán)重。

通過(guò)對(duì)盒8 下亞段180 多口井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究區(qū)盒8 下2 砂層組的砂地比和分層系數(shù)均偏低，反映砂體呈孤立夾層產(chǎn)出，層間非均質(zhì)性極強(qiáng)；盒8 下1 砂層組的砂地比和分層系數(shù)均為中—高，表明這一層段砂體更加發(fā)育，不過(guò)表現(xiàn)為多套中—厚層砂巖夾薄層泥巖的特征，仍然具有較強(qiáng)的層間非均質(zhì)性（表4）。從盒8 下2 砂層組到盒8 下1 砂層組，蘇176 三維區(qū)的砂地比和分層系數(shù)明顯增高，代表了由孤立夾層向多層疊置的厚層砂巖夾薄層泥巖組合的轉(zhuǎn)變，而蘇194 三維區(qū)的砂地比和分層系數(shù)略有降低，說(shuō)明砂體發(fā)育程度有所變差，表現(xiàn)為中厚層砂巖與泥巖互層特征，層間非均質(zhì)性強(qiáng)。總的來(lái)講，盒8 下2 砂層組，蘇194 三維區(qū)砂巖發(fā)育程度較好，而盒8下1 砂層組，蘇176 三維區(qū)砂地比大，砂體連通性比蘇194 三維區(qū)好。

表4 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段砂地比與分層系數(shù)Table 4 Sand to strata ratio and stratification coefficient of lower submember of He 8 in Su 49 block in Sulige gas field

層間隔層是指位于單砂層之間的特低滲或非滲透巖層，可以將相鄰砂層分隔成相互獨(dú)立的單元，使儲(chǔ)層內(nèi)的油、氣、水不能相互竄流。研究區(qū)盒8下亞段層間隔層主要為泛濫平原沉積的泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，厚度一般大于2 m，呈連片分布且比較穩(wěn)定（圖5—6）。盒8 下亞段隔層發(fā)育特征存在較大差異，在盒8 下2 砂層組，東部蘇194 三維區(qū)隔層發(fā)育數(shù)量較少且厚度小，單隔層厚度一般為2～6 m，研究區(qū)中西部隔層數(shù)量增多，單隔層厚度最大可達(dá)19.3 m，一般為3～10 m，辮狀河道和心灘砂體通常夾在厚層泛濫平原泥巖之中（圖6）；盒8 下1砂層組的平均隔層厚度總體比盒8 下2 砂層組小，但研究區(qū)西部隔層仍然非常發(fā)育、厚度大，中部蘇176 三維區(qū)和東部在這一時(shí)期物源供給比較充足，隔層厚度多小于6 m，儲(chǔ)集砂體的垂向和橫向連通性均較好（圖6）?？傮w而言，研究區(qū)西部砂體縱向連通性差，從盒8 下2 砂層組到盒8 下1 砂層組，中部蘇176 三維區(qū)及其周邊區(qū)域的隔層厚度減小，層間非均質(zhì)性減弱，儲(chǔ)層連通性變好。

3.3 儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性

儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性通?？梢酝ㄟ^(guò)砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模、連續(xù)性及孔隙度和滲透率平面展布特征等來(lái)分析。盒8 下亞段橫向厚度比較穩(wěn)定，因此砂巖厚度基本能夠反映相應(yīng)層段砂巖發(fā)育程度。從砂體展布特征可以看出，盒8 下2 砂層組沉積期，物源供給較弱，研究區(qū)東部蘇194 三維區(qū)及其周邊砂體厚度大，辮狀河道與心灘砂體連片發(fā)育，而研究區(qū)中部蘇176 三維區(qū)及其以西，砂體發(fā)育程度相對(duì)較差，多呈孤立條帶狀發(fā)育，砂體之間發(fā)育寬度為1～5 km 的泛濫平原細(xì)粒沉積，平面非均質(zhì)性強(qiáng)［圖7（a）］。盒8 下1 砂層組沉積期，物源供給增強(qiáng)，同時(shí)辮狀河道帶向西發(fā)生擺動(dòng)，研究區(qū)中部蘇176 三維區(qū)及其東部的砂體厚度大，平面上砂體連片展布，局部發(fā)育小規(guī)模泛濫平原泥質(zhì)沉積，研究區(qū)西部物源供給仍然較少，砂體薄且呈窄條帶狀發(fā)育，平面非均質(zhì)性較強(qiáng)［圖7（b）］。

相對(duì)高孔高滲儲(chǔ)層主要發(fā)育在心灘砂體上，其次在辮狀河道砂體上，儲(chǔ)層物性受沉積作用控制明顯，這主要是因?yàn)樾臑┖娃p狀河道處水動(dòng)力較強(qiáng)、沉積物較粗，有利于粒間孔隙的保存。從孔隙度和滲透率平面分布圖可以看出［圖7（c）—（f）］，相對(duì)高孔高滲區(qū)在橫向上變化快，總體顯示了較強(qiáng)的平面非均質(zhì)性。對(duì)比而言，盒8 下1 砂層組的儲(chǔ)層高孔高滲區(qū)帶面積更大，儲(chǔ)層物性總體比盒8 下2 砂層組好，另外，研究區(qū)中部蘇176 三維區(qū)及周邊的高孔滲區(qū)更加發(fā)育，相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層呈南北向帶狀分布，連通性較好，在垂直物源方向非均質(zhì)性強(qiáng)。

圖7 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段砂巖厚度及物性平面圖Fig.7 Sandstone thickness and physical properties of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

4 氣藏分布和產(chǎn)能的影響因素分析

4.1 儲(chǔ)層物性對(duì)含氣性的影響

天然氣在向儲(chǔ)層運(yùn)移和聚集的過(guò)程中，排驅(qū)壓力小的高孔滲儲(chǔ)層通常被優(yōu)先充注形成氣層，而排驅(qū)壓力較大的儲(chǔ)層，原始地層水難以被完全驅(qū)替，形成含氣水層、差氣層或干層（圖8）。參見(jiàn)圖5 所示，盒8 下1 砂層組底部發(fā)育的厚層砂體孔隙度和滲透率均較高，含氣飽和度也明顯高于上部和下部?jī)?chǔ)層，同時(shí)孔隙度、滲透率與氣測(cè)全烴具有正相關(guān)關(guān)系，表明儲(chǔ)層物性對(duì)含氣飽和度具有重要影響。平面上，南北向氣層連續(xù)性較好，東西向氣層多孤立分布，連續(xù)性較差（圖9），氣層厚度較大的區(qū)域孔隙度（＞5%）、滲透率（＞0.3 mD）均較高。因此，儲(chǔ)集砂體展布和儲(chǔ)層物性對(duì)天然氣的富集具有控制作用。

圖8 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段儲(chǔ)層物性與全烴的關(guān)系Fig.8 Relationship between reservoir physical properties and total hydrocarbon of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

圖9 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段氣藏剖面圖（剖面位置參見(jiàn)圖1）Fig.9 Gas reservoir section of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

4.2 隔夾層對(duì)氣層分布和產(chǎn)能的影響

對(duì)于隔層非常發(fā)育的層段和區(qū)域，砂體通常比較孤立，垂向和橫向連續(xù)性差、非均質(zhì)性強(qiáng)，因此不利于天然氣的橫向運(yùn)聚，一般也多為干層或差氣層。例如，研究區(qū)西部泛濫平原比較發(fā)育，泥質(zhì)隔層多、厚度大，儲(chǔ)集砂體的層間與平面連通性差，目前鉆井多為干層、水層和差氣層，而氣層主要發(fā)育在研究區(qū)中東部，這一區(qū)域河道與心灘砂體厚度大、橫向連通性較好，為天然氣大規(guī)模橫向運(yùn)移和聚集提供了有利條件［參見(jiàn)圖7（b）］。由圖10可以看出，盒8 下亞段砂地比與累計(jì)產(chǎn)氣量相關(guān)性較差，說(shuō)明砂地比對(duì)氣井產(chǎn)量影響并不明顯；而分層系數(shù)與累計(jì)產(chǎn)氣量相關(guān)性較好，分層系數(shù)越高，氣井產(chǎn)量越低，表明層間隔層對(duì)天然氣運(yùn)聚產(chǎn)生了較大影響，隔層越多，砂體連通性越差，儲(chǔ)集砂體的天然氣充注程度低，導(dǎo)致氣井產(chǎn)量低。

圖10 蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段儲(chǔ)層累計(jì)產(chǎn)氣量與非均質(zhì)參數(shù)的交會(huì)Fig.10 Cross plot of cumulative gas production and reservoir heterogeneity parameters of lower submember of He 8 member in Su 49 block in Sulige gas field

夾層對(duì)地下油氣產(chǎn)生一定的遮擋或分隔作用，尤其在夾層比較發(fā)育的砂體中，受夾層影響，儲(chǔ)層垂向上連通性變差，形成多套被夾層分隔的薄氣層，同時(shí)這些砂體多為差氣層（參見(jiàn)圖9）。對(duì)于夾層比較發(fā)育的砂體單元，其孔隙度和滲透率在垂向上變化很大，非均質(zhì)性強(qiáng)，較多的層內(nèi)夾層表明沉積水動(dòng)力變化快，不利于沉積物的充分分選，儲(chǔ)層物性總體較差，含氣飽和度也比較低（參見(jiàn)圖5）。當(dāng)夾層較少或不發(fā)育時(shí)，儲(chǔ)層物性、連通性變好，天然氣運(yùn)移所受到的阻力和遮擋作用減小，連井對(duì)比剖面顯示，氣層主要發(fā)育在沒(méi)有夾層的厚套砂體中（參見(jiàn)圖9）。如圖10 所示，隨著夾層頻率的增加，氣井產(chǎn)量快速減小，說(shuō)明層內(nèi)夾層通過(guò)影響儲(chǔ)層物性和連通性，進(jìn)而控制了垂向和平面上的天然氣運(yùn)移、富集和產(chǎn)能大小。因此，在后續(xù)工作中須要注重儲(chǔ)層構(gòu)型和隔夾層分布規(guī)律等方面的研究。

4.3 影響天然氣富集高產(chǎn)的主要非均質(zhì)因素

開(kāi)發(fā)結(jié)果顯示，研究區(qū)中部蘇176 三維區(qū)的氣層厚度和產(chǎn)氣量明顯大于東部蘇194 三維區(qū)，下面以這2 個(gè)重點(diǎn)區(qū)為例，從儲(chǔ)層非均質(zhì)性角度對(duì)比分析引起這一差異的原因。

蘇194 三維區(qū)盒8 下2 砂層組和蘇176 三維區(qū)盒8 下1 砂層組的砂地比和分層系數(shù)值都比較高，說(shuō)明砂體都非常發(fā)育，同時(shí)具有多套厚層砂體夾薄層泥巖的組合特征（參見(jiàn)表4 和圖7），因此，砂體的發(fā)育情況并非是引起氣層厚度和產(chǎn)能差異的主要原因。從儲(chǔ)層物性來(lái)看，蘇176 三維區(qū)盒8 下1砂層組的物性更好，發(fā)育相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，但層內(nèi)滲透率非均質(zhì)參數(shù)（變異系數(shù)、突進(jìn)系數(shù)和級(jí)差）顯示其非均質(zhì)性比蘇194 三維區(qū)盒8 下2 砂層組更強(qiáng)（參見(jiàn)表1）。分析認(rèn)為，正是由于部分高孔高滲區(qū)的存在（參見(jiàn)圖7），導(dǎo)致蘇176 三維區(qū)的儲(chǔ)層滲透率差異增大，顯示出更強(qiáng)的非均質(zhì)性，而蘇194 三維區(qū)儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率普遍較低（參見(jiàn)圖7），物性差異小，反而顯示出較弱的非均質(zhì)性。結(jié)合氣層厚度展布情況和變異系數(shù)與氣井累計(jì)產(chǎn)氣量相關(guān)性分析可以看出（圖10），滲透率非均質(zhì)性強(qiáng)弱對(duì)天然氣富集和氣井產(chǎn)能的影響并不明顯，而相對(duì)高孔高滲帶的存在對(duì)氣層分布的影響更為關(guān)鍵。另外，夾層頻率和夾層密度評(píng)價(jià)結(jié)果表明，蘇194 三維區(qū)盒8 下2 砂層組夾層頻率和夾層密度平均值分別為0.202 層/m 和0.263，而蘇176 三維區(qū)的盒8 下1砂層組夾層頻率和夾層密度平均值分別為0.169層/m和0.244，說(shuō)明蘇194 三維區(qū)夾層更加發(fā)育，非均質(zhì)性更強(qiáng)（參見(jiàn)表3）。

綜上所述，在砂體發(fā)育情況類似的條件下，蘇176三維區(qū)含氣性和產(chǎn)能較高主要與高孔高滲帶、較少的夾層有關(guān)，層內(nèi)滲透率非均質(zhì)程度對(duì)天然氣的富集情況影響較??；蘇194 三維區(qū)儲(chǔ)層物性差，夾層發(fā)育較多，天然氣進(jìn)入儲(chǔ)層并發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移比較困難，導(dǎo)致該區(qū)含氣性和產(chǎn)能明顯偏差。當(dāng)然，蘇176三維區(qū)儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性比較強(qiáng)、物性變化大，這些均為后期開(kāi)采和剩余油氣挖潛帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

5 結(jié)論

（1）蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段發(fā)育物性?shī)A層和河道間、心灘內(nèi)部、心灘與河道間等3 類泥質(zhì)夾層，夾層和粒度韻律變化使儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)，其中盒8 下2 砂層組夾層頻率高，儲(chǔ)層物性總體較差，盒8 下1 砂層組發(fā)育相對(duì)高孔高滲儲(chǔ)層，顯示出更強(qiáng)的滲透率非均質(zhì)性。

（2）蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊盒8 下亞段層間隔層主要為泛濫平原沉積的泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，整體上，盒8 下2 砂層組層間隔層厚度大，砂體更偏向于呈孤立夾層產(chǎn)出，層間非均質(zhì)性強(qiáng)，而盒8 下1 砂層組層間隔層厚度減小，砂體連片性總體好于盒8下2 砂層組，但研究區(qū)西部物源供給弱，砂體薄且呈窄條帶狀發(fā)育，儲(chǔ)層橫向連續(xù)性和縱向連通性差，非均質(zhì)性嚴(yán)重。

（3）蘇里格氣田蘇49 區(qū)塊影響儲(chǔ)層含氣飽和度、氣層分布特征以及氣井產(chǎn)能等的主要因素包括儲(chǔ)集砂體的展布和連通性、儲(chǔ)層物性好壞和隔夾層（分層系數(shù)、夾層頻率）發(fā)育情況，砂地比和層內(nèi)滲透率非均質(zhì)程度的影響較小，相對(duì)高孔高滲帶和較少的隔夾層是控制研究區(qū)天然氣運(yùn)移、富集的關(guān)鍵。