劉鵬飛,高 偉,孫利永,張欣源
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第二采油廠,甘肅慶陽 745100)
慶陽氣田位于鄂爾多斯盆地西南部,東與陜西毗鄰,西與寧夏接壤,總體為西傾單斜,傾角小于1°,斷層不發(fā)育。該區(qū)晚古生代存在剝蝕古陸,上石炭統(tǒng)本溪組、下二疊統(tǒng)太原組、山西組依次向南超覆沉積,與盆地其他氣區(qū)的物源來自北部陰山山脈不同,區(qū)塊沉積物主要來自西南物源。其中主要目的層山1 段為曲流河三角洲沉積,三角洲前緣亞相發(fā)育,為砂巖巖性圈閉,山1 氣藏層系單一,儲(chǔ)層致密且橫向變化快,為慶陽氣田主要上產(chǎn)區(qū)塊[1-6]。
研究表明,慶陽氣田東側(cè)位于伊陜斜坡,地層相對(duì)較緩,氣藏埋深主要在3 900~4 200 m;西側(cè)位于天環(huán)坳陷,地層坡降大,氣藏最大埋深可達(dá)5 300 m。上古生界發(fā)育二疊系太原組、山西組、石盒子組及石千峰組地層。其中X 區(qū)塊山西組山13是勘探開發(fā)的主要目的層,太原組鋁土巖局部見良好的氣顯示。其中東部區(qū)帶發(fā)育小型斷裂及穹隆構(gòu)造,小型斷裂有利于溝通源儲(chǔ)、改善儲(chǔ)層,成藏條件較好;西部處于天環(huán)坳陷構(gòu)造帶,受早期加里東運(yùn)動(dòng)及晚期燕山~喜山運(yùn)動(dòng)持續(xù)作用,被多條北北東向斷裂切割,導(dǎo)致氣藏氣水關(guān)系相對(duì)復(fù)雜。
1.2.1 相標(biāo)志 通過巖心觀察以及前期研究發(fā)現(xiàn),砂巖特征以中粒、細(xì)粒砂巖常見,粗砂巖、含礫粗砂巖常出現(xiàn)在分流河道下部,底部沖刷面、低角度斜層理、平行層理、波狀層理、脈狀和透鏡狀層理、水平層理均可以見到。反映了三角洲前緣的沉積特征,低角度斜層理較頻繁出現(xiàn),說明沉積物受到幾個(gè)方向水流的沖刷與影響(表1)。
表1 隴東地區(qū)山1 段沉積相特征
1.2.2 沉積相類型劃分 通過10 個(gè)連井剖面沉積相連井剖面分析,橫向上主要發(fā)育三角洲前緣亞相;順物源方向,水下分流河道砂體的連續(xù)性較好;垂直物源方向,水下分流河道砂體的連續(xù)性較差;山13亞段砂體最發(fā)育,連續(xù)性最好;山11亞段砂體發(fā)育最差,山12亞段砂體發(fā)育程度居中。
X 區(qū)塊山13砂體測(cè)井曲線形態(tài)包括箱型、鐘型和漏斗型三種。分析X 區(qū)塊完鉆直井34 口,其中25 口井發(fā)育單砂體,7 口井中發(fā)育復(fù)合砂體。單砂體平均厚度7.1 m,主要集中在4~10 m。復(fù)合砂體中單層砂體平均厚度4.9 m,大多集中在1~6 m。山13平均單套砂體厚度6.3 m。山13砂體以單砂體為主,復(fù)合砂體少,表明本地區(qū)在山13時(shí)期水體相對(duì)穩(wěn)定,河道很少遷移擺動(dòng)。在單井沉積相劃分的基礎(chǔ)上,開展剖面相和平面相的研究,進(jìn)而明確X 區(qū)塊的沉積相平面展布特征。通過隴東地區(qū)南北向和西東向的沉積相對(duì)比剖面表明,山西組山1 期發(fā)育曲流河三角洲前緣亞相,多呈孤立狀分布,其中以山13期分流河道最為發(fā)育、連續(xù)性較好。
隴東地區(qū)發(fā)育典型致密砂巖氣藏,與蘇里格氣田對(duì)比,隴東地區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層具有埋深大、厚度小、次生孔隙為主、儲(chǔ)層更為致密的特征。野外露頭剖面觀察及大量巖心分析、室內(nèi)巖心薄片鑒定顯示,山1 段儲(chǔ)層巖性主要以石英砂巖、巖屑石英砂巖為主,石英含量占碎屑總量75.0%以上(圖1)。
圖1 山1 段儲(chǔ)層巖性組成直方圖
1.4.1 孔隙類型 根據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡觀察分析,該區(qū)上古生界砂巖儲(chǔ)集層的孔隙類型與蘇里格氣藏基本類似,在X 區(qū)塊山13晶間孔和粒間孔最為發(fā)育,其次為粒間溶孔和巖屑溶孔。晶間孔在每口井中均發(fā)育,但比重多為1.0%以下,在部分井中粒間孔的比重較高,巖屑溶孔均為0.5%或1.0%。
1.4.2 物性特征 在對(duì)該區(qū)上古生界進(jìn)行儲(chǔ)層物性分析的過程中,以巖心分析資料為基礎(chǔ),結(jié)合測(cè)井解釋成果,對(duì)整個(gè)區(qū)塊目的層段進(jìn)行整體物性分析。巖心分析山1 儲(chǔ)層孔隙度在2.02%~10.42%,平均5.60%;滲透率在0.004~16.081 mD,平均0.420 mD??紫抖却笥?%的樣品約占12%,滲透率小于0.3 mD 的樣品占75%,表現(xiàn)出儲(chǔ)層的“低孔、低滲”特征,是典型的致密砂巖儲(chǔ)層。
加大三維地震資料的應(yīng)用,多學(xué)科相結(jié)合篩選含氣富集區(qū),主要圍繞X 區(qū)塊集中建產(chǎn),其他區(qū)域骨架井解剖砂體,識(shí)別含氣富集區(qū)。
通過地質(zhì)靜態(tài)資料、沉積相預(yù)測(cè)、地震資料將X區(qū)塊有利建產(chǎn)區(qū)分Ⅰ類有利區(qū)3 個(gè):1、2、3 井區(qū),Ⅱ類有利區(qū)3 個(gè):4、5、6 井區(qū)。
X 區(qū)塊作為慶陽氣田助力區(qū)塊,為助力慶陽氣田快速上產(chǎn),對(duì)于慶陽氣田X 區(qū)塊建產(chǎn)潛力分析迫在眉睫,結(jié)合目前勘探開發(fā)現(xiàn)狀、區(qū)塊氣藏地質(zhì)特征及三維地震,預(yù)測(cè)含氣富集區(qū)、優(yōu)選建產(chǎn)有利區(qū)為慶陽氣田快速效益建產(chǎn)提供基礎(chǔ)。X 區(qū)塊目前開發(fā)程度較高,建井約100 口,井網(wǎng)完善,X 區(qū)塊2022 年完鉆水平井9 口,水平段長(zhǎng)度1 138 m,儲(chǔ)層鉆遇率94.38%,其中3 口井鉆遇率達(dá)到100%,K 井試氣獲161×104m3/d 的無阻流量,9 口井核定配產(chǎn)43×104m3/d,建設(shè)產(chǎn)能1.5×108m3/a,可作為主力建產(chǎn)區(qū)塊。
X 區(qū)塊完鉆水平井4 口、直定井2 口,山13砂體厚度大(8~15 m),東北-西南方向砂體發(fā)育穩(wěn)定,構(gòu)造相對(duì)平緩,T 井試氣獲12.0×104m3/d 的無阻流量,效果較好,可作為X 區(qū)塊建產(chǎn)助力區(qū)。
X 區(qū)塊缺乏三維地震資料,但M 井山西組目的層鉆遇砂巖9.5 m,氣層5.4 m,儲(chǔ)層物性較好,可做為產(chǎn)建接替區(qū),加大勘探評(píng)價(jià)進(jìn)度,落實(shí)建產(chǎn)區(qū)域;X 區(qū)塊N 井導(dǎo)眼井山西組目的層鉆遇砂巖14.3 m,氣層14.3 m,根據(jù)實(shí)施效果可繼續(xù)向北滾動(dòng)擴(kuò)邊,作為下步產(chǎn)建接替區(qū)域。
研究區(qū)X 區(qū)塊主力氣層發(fā)育上古生界二疊系山西組地層,地層相對(duì)較緩,氣藏埋藏深,物性差,平均孔隙度低,滲透率低,利用三維地震,結(jié)合目前建產(chǎn)方向可將X 區(qū)塊劃分Ⅰ類、Ⅱ類建產(chǎn)有利區(qū)。
Ⅰ類建產(chǎn)有利區(qū)包括1、2、3 井區(qū),其中1、2 井區(qū)目前建產(chǎn)成果較高,井網(wǎng)相對(duì)完善,繼續(xù)建產(chǎn)難度大,3井區(qū)2022 年水平井建產(chǎn)效果較好,可作為2023 年助力建產(chǎn)區(qū),滿足產(chǎn)建要求。
Ⅱ類建產(chǎn)有利區(qū)包括4、5、6 井區(qū),其中4 井區(qū)正鉆水平井5 口,可作為2023 年建產(chǎn)助力區(qū),5、6 井區(qū)已完鉆井儲(chǔ)層較好,目前建井?dāng)?shù)較少,可作為產(chǎn)建接替區(qū)。