蘇里格氣田東區(qū)下古馬五4儲層特征及綜合分類評價研究

陳志華，王濤，吳曉寧，王龍，李浮萍，侯瑞

（1.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西西安710021；2.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠，陜西西安710021）

蘇里格氣田東區(qū)下古馬五4儲層特征及綜合分類評價研究

陳志華1，王濤2，吳曉寧1，王龍1，李浮萍1，侯瑞2

（1.中國石油長慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西西安710021；2.中國石油長慶油田分公司第五采氣廠，陜西西安710021）

蘇里格氣田東區(qū)下古生界奧陶系馬家溝組馬五4儲層巖性以細粉晶白云巖、泥晶白云巖、泥細粉晶白云巖、粉晶白云巖為主，還有粉晶云灰?guī)r（次生）、泥晶砂礫屑白云巖、泥細粉晶含灰云巖等；粘土礦物以伊利石、高嶺石為主，充填了部分孔隙空間，對儲層的儲集性起到了一定的破壞作用。通過鑄體技術(shù)分析面孔率一般在3.5%以上、可將孔隙類型分為裂縫-溶孔型、孔隙型、裂縫-微孔型。最后通過參數(shù)綜合評價將儲層劃分為4類，蘇里格氣田東區(qū)馬五4儲層主要為Ⅱ、Ⅲ類。

鄂爾多斯盆地；蘇里格氣田東區(qū)；儲層特征；壓汞

蘇里格氣田東區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗和陜西省榆林市榆陽區(qū)境內(nèi)，氣田南接烏審旗和靖邊氣田，東鄰榆林氣田。區(qū)域構(gòu)造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡中北部。蘇里格氣田東區(qū)位于長慶靖邊氣田北部的烏審旗地區(qū)，已建成的長呼管線縱貫氣田南北，西氣東輸、陜京、靖西、長寧等多條管線在氣田的南側(cè)或東側(cè)穿過，集輸條件非常便利。

研究區(qū)下古馬五1～馬五4段主要發(fā)育了一套碳酸鹽巖、泥巖和膏巖沉積。截止2014年，蘇里格東區(qū)南部（召X、統(tǒng)X、陜X及蘇東41-X區(qū)塊）鉆至下古井419口，鉆遇下古氣層、含氣層井414口，完試井321口，其中單試井114口，平均無阻流量24.8×104m3/d。投產(chǎn)井262口（單采下古井8口）平均單井配產(chǎn)1.9×104m3/d，平均壓降速率0.027 MPa/d，氣井生產(chǎn)平穩(wěn)，由此可見蘇東區(qū)塊下古氣藏具有一定的規(guī)模。

1　儲層特征

1.1巖石學(xué)特征

研究區(qū)下古生界奧陶系馬家溝組馬五1～馬五4儲層巖性以細粉晶白云巖、泥晶白云巖、泥細粉晶白云巖、粉晶白云巖為主，還有粉晶云灰?guī)r（次生）、泥晶砂礫屑白云巖、泥細粉晶含灰云巖等。本次統(tǒng)計分析了研究區(qū)16口井136塊樣品的薄片鑒定數(shù)據(jù)，由表1和圖1、2可以直觀的看出，巖石成分中白云石在總體136塊樣品中出現(xiàn)幾率較高，占到87%，其平均含量最高，占到83.4%；方解石出現(xiàn)幾率與平均含量均較高，占到70%和32.1%；陸源礦物伊利石出現(xiàn)幾率最高，達到98%，可見伊利石在區(qū)內(nèi)發(fā)育比較普遍，但其平均含量較低，僅有3.1%；硅質(zhì)、黃鐵礦、褐鐵礦、高嶺石及石英等礦物也有不同程度的分布。白云石、方解石、伊利石、黃鐵礦、硅質(zhì)等礦物在研究區(qū)分布比較廣泛。

X-衍射分析可知粘土礦物主要為伊利石、高嶺石等（見表2），其中伊利石含量平均為62.1%，高嶺石平均為30.2%?？梢?，伊利石在各個小層的含量均最高。伊利石在儲層中主要以片狀、絲縷狀形態(tài)產(chǎn)出，高嶺石主要以書頁狀形態(tài)產(chǎn)出。粘土礦物的存在充填了部分孔隙空間，對儲層的儲集性起到了一定的破壞作用。

表1　蘇里格氣田東區(qū)下古生界儲層巖石礦物成分含量統(tǒng)計表

表2　巖石礦物粘土分析數(shù)據(jù)表

圖1　各類礦物出現(xiàn)幾率柱狀圖

圖2　各類礦物平均含量柱狀圖

1.2儲集空間及儲集類型

1.2.1孔隙類型通過巖心觀察、薄片鑒定、孔隙圖像以及電鏡掃描分析可知，研究區(qū)馬五4氣藏儲集空間以溶孔、晶間溶孔為主，其次為膏?？缀途чg孔［1-2］（見表3）。馬五4儲層面孔率在0.2%～13.5%，平均3.54%。

（1）溶孔（洞）：由淡水對白云巖中的膏（鹽）顆粒、結(jié)核、砂礫屑、藻球粒選擇性溶蝕而成（見圖3：照片a、b）?？讖揭话? mm～2 mm，溶蝕孔（洞）在巖心柱面上呈麻斑狀、蜂窩狀均勻或成層狀分布，占柱面的15%～30%，最高達50%，多數(shù)被淡水白云石、方解石及石膏呈新月形示底半充填。白云石充填物疏松，呈粗粉晶～細晶結(jié)構(gòu)，晶間孔發(fā)育。溶孔發(fā)育段的儲滲能力普遍較高，面孔率0.2%～9.5%，孔隙度比較高，滲透率一般大于1×10-3μm2。溶蝕孔（洞）是研究區(qū)馬五4儲層最主要的儲集空間。

（2）晶間孔及晶間溶孔：主要發(fā)育在溶蝕孔洞的充填物及細粉晶～中晶云巖中，呈多邊形或不規(guī)則形（見圖3：照片c、d），孔徑一般2 μm～30 μm，晶間溶孔的孔徑最大可達1 000 μm。晶間孔及晶間溶孔集中在白云巖儲層，面孔率0.1%～12.5%，儲層物性較好。

（3）膏模孔：多呈條、板狀及方塊狀零星或成層分布，孔徑較小，面孔率一般0.1%～6%。膏?？组g連通性普遍較差，此類孔隙構(gòu)成的儲層儲滲能力普遍較差。1.2.2孔隙結(jié)構(gòu)特征儲層孔喉中值半徑分布范圍為0.2 μm～0.5 μm，平均值0.3 μm，排驅(qū)0.3 MPa～18.3 MPa，平均值4 MPa，中值壓力值比較高，說明本區(qū)儲層滲透性差，屬微喉（見表4）。

表3　研究區(qū)馬五4儲層儲集空間類型平均面孔率分布表

圖3　馬五4白云巖儲層典型毛管壓力曲線

表4　蘇里格氣田東區(qū)壓汞參數(shù)統(tǒng)計表

根據(jù)儲層孔隙和裂縫的發(fā)育程度及其在空間上的組合形式，馬五4白云巖儲層可分為三種儲集類型（見圖4）。

圖4　馬五4白云巖儲層典型毛管壓力曲線

（1）裂縫-溶孔型，以成層分布的溶蝕孔洞為主要儲集空間，網(wǎng)狀微裂縫為滲濾通道，孔徑一般為1 mm～2 mm，最大可達10 mm×30 mm，物性較好。壓汞曲線為一寬緩的平臺，最大進汞飽和度高，退汞效率高，排驅(qū)壓力小，分選較好，粗歪度。此類儲層是最主要的儲集類型。

（2）孔隙型，以晶間孔和晶間溶孔為主要儲集空間，孔徑2 μm～40 μm，物性較好。壓汞曲線為一寬緩的平臺，最大進汞飽和度與退汞效率較高，排驅(qū)壓力較小，分選好，粗歪度。

（3）裂縫-微孔型，以分散晶間孔為儲集空間，角礫間縫和微細裂縫為其滲濾通道，孔徑一般5 μm～20 μm，物性較差。壓汞曲線呈陡斜坡狀，最大進汞飽和度與退汞效率低，排驅(qū)壓力較高，分選差，細歪度。

1.3物性特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)22口取心井常規(guī)物性分析資料統(tǒng)計結(jié)果，馬五41儲層巖心分析孔隙度主要分布在0.3%～14.4%，平均4.9%；滲透率主要分布在0.005×10-3μm2～7.24×10-3μm2，平均0.762×10-3μm2（見表5），表現(xiàn)為低孔、低滲為主。

表5　研究區(qū)儲層常規(guī)物性統(tǒng)計對比表

表6　蘇東地區(qū)馬五4段碳酸鹽巖儲層分類

2　儲層綜合分類評價

在儲層控制因素分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)巖性、毛管壓力、孔隙度、滲透率、有效儲層厚度、所處的古巖溶地貌位置，并結(jié)合產(chǎn)量等綜合參數(shù)，對研究區(qū)馬五4段進行了儲層分類評價為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4大類［3-4］（見表6）。

I類儲層為馬五41亞段最好儲層，儲集空間主要為裂縫、溶孔、晶間孔白云巖；溶孔（洞）白云巖；孔隙度一般大于5%，滲透率大于0.6×10-3μm2，有效地層厚度一般大于5 m，無阻流量大于10×104m3/d；主要分布在潮上云坪和潮上灰云坪中，位于古巖溶斜坡上，受到表生期和埋藏期溶蝕作用的改造，其儲集性能最好。

II類儲層為較好的儲層，儲集空間主要為晶間孔、粒間溶孔、微孔、裂縫復(fù)合型；巖性主要為微粉晶白云巖、具殘余顆粒的白云巖；孔隙度一般介于3%～5%，滲透率介于（0.1～0.6）×10-3μm2，有效地層厚度大于4 m，無阻流量介于（5～10）×104m3/d；發(fā)育在潮上云坪和潮上灰云坪中，位于古巖溶斜坡上內(nèi)部，受到部分表生期和埋藏期溶蝕作用的改造，具有較好的儲集性。

III類儲層為中等～差儲層，儲集空間主要為裂縫、鑄?？祝粠r性主要為泥粉晶白云巖、角礫狀白云巖、粗晶灰?guī)r和膏質(zhì)白云巖；孔隙度一般介于3%～5%，滲透率介于（0.1～0.05）×10-3μm2；有效地層厚度一般小于3 m，無阻流量小于5×104m3/d；主要分布于潮上膏云坪及潮上灰云坪中，位于古巖溶殘丘內(nèi)部，基本上未受到部分表生期和埋藏期溶蝕作用的改造，具有中等～差的儲集性。

IV類儲層為最差儲層，儲集空間主要為微孔；巖性主要為致密的白云巖、灰?guī)r及膏巖；孔隙度一般小于3%；滲透率小于0.05×10-3μm2，有效地層厚度小于2 m，無阻流量小于2×104m3/d；發(fā)育在潮上泥云坪、潮間上帶、和潮上灰云坪中，空隙幾乎被石膏、白云石和石英等膠結(jié)物充填，一般不能做為儲集巖層。

3　結(jié)論

（1）蘇里格氣田東區(qū)馬五4期沉積了一套蒸發(fā)潮坪相泥-微晶白云巖和含膏白云巖，以及少量的泥巖、泥質(zhì)白云巖及粉晶-細晶白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等。

（2）蘇里格氣田東區(qū)面孔率一般在0.2%～13.5%以上，平均3.5%；根據(jù)巖芯觀察以及在采集樣品的薄片鑒定、掃描電鏡分析，區(qū)內(nèi)馬五4段的孔隙類型主要有中溶蝕孔（洞）、縫、晶間孔、膏模孔等，其中溶蝕孔（洞）、縫和晶間孔是研究區(qū)最主要的儲集空間類型。

（3）蘇里格氣田東區(qū)馬五4有效儲層孔隙度主要分布在0.3%～14.4%，平均4.9%；滲透率主要分布在0.005 mD～7.24 mD，平均0.762 mD。表現(xiàn)為低孔、低滲為主。

（4）依據(jù)蘇里格氣田東區(qū)馬五4儲層孔隙結(jié)構(gòu)的分類、儲層巖石學(xué)特征沉積微相等將儲層評價為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4大類。而該區(qū)儲層主要為Ⅱ、Ⅲ類。

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10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.023

TE122.23

A

1673-5285（2015）04-0083-05

2015-02-26

陳志華，男（1977-），碩士，氣田開發(fā)工程師，2000年畢業(yè)于西北大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事氣藏評價地質(zhì)綜合研究工作。