蘇西W區塊盒8、山1、山2段儲層綜合評價

張春雨，趙永剛，劉剛果，耿羅兵，張文強

（1.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安710065；2.中國石油長慶油田分公司第四采氣廠，陜西西安710021）

蘇西W區塊盒8、山1、山2段儲層綜合評價

張春雨1，2，趙永剛1，劉剛果1，2，耿羅兵2，張文強1，2

（1.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西西安710065；2.中國石油長慶油田分公司第四采氣廠，陜西西安710021）

蘇西W區塊位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部。通過對該區盒8、山1、山2段鉆井、錄井、測井和試氣等資料的研究，利用巖心觀察、鑄體薄片、孔隙圖像及掃描電鏡等分析測試手段，從儲層沉積特征、巖石學特征、物性特征、儲集空間類型、孔隙結構和儲層分類評價等方面綜合評價該區盒8、山1、山2段儲層。最終將區內儲層劃分為：Ⅰ類（好儲層）、Ⅱ類（較好儲層）、Ⅲa類（中等儲層）、Ⅲb類（一般儲層）、Ⅳ類（差或非儲層）。Ⅰ類～Ⅲb類儲層中，Ⅲb類儲層在平面分布最廣，其次是Ⅱ類儲層。

物性特征；儲集空間類型；孔隙結構；儲層分類評價

蘇里格氣田位于內蒙古自治區鄂爾多斯市境內的蘇里格廟地區。該地區主力含氣層段為上古生界二疊系下石盒子組盒8段及山西組山1、山2段，氣藏主要受控于近南北向分布的大型河流相砂體帶，是典型的巖性圈閉氣藏，氣層多由單砂體橫向復合疊置而成，屬于低孔、低滲、低產、低豐度的大型氣藏［1］。W區塊位于蘇里格氣田西區，區域構造上位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西北部，工區面積1 823.5 km2，目前累計完鉆84口井。本文從儲層沉積特征、巖石學特征、物性特征、儲集空間類型、孔隙結構和儲層分類評價等方面，綜合評價W區塊盒8、山1、山2段儲層，為該區塊及鄰區上古生界天然氣勘探開發提供重要的地質依據。

1 地質概況

研究區上古生界二疊系下統劃分為太原組和山西組，中統劃分為下石盒子組和上石盒子組，上統僅包括石千峰組。山西組劃分為山1、山2段，上石盒子組劃分為盒1～盒4段，下石盒子組劃分為盒5～盒8段。其中，盒8、山1、山2段為該區上古生界的主力含氣層段。

該區二疊系現今構造特征總體表現為北東走向、西南傾覆的寬緩斜坡帶。同時在單斜背景上發育有多排近北東向的低緩鼻隆，鼻隆幅度一般介于10 m～15 m，寬度4 km～7 km。其主力含氣層盒8、山1段構造形態存在一定的差異，其中盒8段發育7個明顯的鼻隆，工區中部和南部的鼻隆有明顯分叉；山1段則發育9個鼻隆，分布較為均勻，構造高差較大。

2 儲層綜合評價

2.1 儲層沉積特征

研究區山西組-石盒子組沉積期為面積大、地勢平緩的沼澤背景，氣候濕潤，植物發育，從而對河道的側向遷移擺動造成一定的限制作用。盒8上2和盒8下砂體主要屬于辮狀河沉積心灘或河床滯留微相；盒8上1物源供給較少，曲流河規模較小；盒8下辮狀河受下切河谷的限制，河道疊置明顯，疊置河道厚度大，疊置程度高。山1及山2雖為曲流河沉積，砂體主要屬于曲流河沉積邊灘或河床滯留微相，但沉積時物源供給相對充足，單期規模小，但橫向擺動明顯，復合河道帶寬度較大［2，3］。

該區盒8上、盒8下、山1、山2的砂巖累計厚度平均值分別為5.8 m、16.8 m、17.1 m、13.7 m。盒8、山1、山2的砂體展布范圍較廣，平面上主要分布于區塊的西北部、中部河道交匯處以及區塊東部。尤以盒8下、山1的砂體厚度大、展布范圍廣（見圖1、圖2）。

圖1 研究區盒8下亞段砂體展布圖

圖2 研究區山1段砂體展布圖

2.2 儲層巖石學特征

本區盒8、山1、山2段儲層的巖石類型主要為巖屑石英砂巖，其次為石英砂巖和巖屑砂巖。其中，山2段儲層砂巖的成分成熟度高，山1段儲層砂巖中雜基含量較高，盒8段儲層砂巖中石英顆粒含量可達80%以上，雜基較少。

該區盒8、山1、山2段儲層砂巖的雜基含量在6%～20%，部分井可達20%以上，主要由以伊利石為主的泥級粘土礦物及蝕變高嶺石組成，見少量凝灰質。膠結物主要為硅質，其次有鐵方解石、泥鐵質、方解石、高嶺石和鐵白云石［4］。在部分井的盒8下、山1和山2可見較發育的綠泥石膜。

2.3 儲層物性特征

蘇里格氣田上古生界主力含氣層段儲層的巖心分析資料統計表明：孔隙度范圍為3%～21.84%，孔隙度平均值為8.95%，孔隙度主要分布范圍為5%～12%；滲透率范圍為0.014 8 mD～561 mD，滲透率平均值為0.73 mD，滲透率主要分布范圍為0.06 mD～2.0 mD。總體上看屬于低孔低滲儲層［5］。

研究區盒8、山1、山2段儲層巖心分析表明：盒8上的孔隙度平均值為9.9%，滲透率平均值為0.585 mD；盒8下的孔隙度平均值為9.3%，滲透率平均值為0.555 mD；山1的孔隙度平均值為8.1%，滲透率平均值為0.469 mD；山2的孔隙度平均值為8.4%，滲透率平均值為0.560 mD。主力含氣層段儲層的孔隙度平均值為8.9%，滲透率平均值為0.542 mD，孔滲相關性較好。按照“碎屑巖含油儲層孔隙度、滲透率評價標準（SY/T 6285-1997）”，該區盒8上、盒8下、山1、山2儲層均屬于特低孔超低滲儲層，孔隙度平均值：盒8上＞盒8下＞山2＞山1（見圖3），滲透率平均值：盒8上＞山2＞盒8下＞山1（見圖4）。

2.4 儲集空間類型和孔隙結構

通過巖心觀察和鑄體薄片、孔隙圖像及掃描電鏡等分析，表明研究區盒8、山1、山2段儲集空間類型主要包括粒間孔（見圖5a）、巖屑粒內溶孔（見圖5b）、晶間孔（見圖5c）和粒間溶孔，可見少量的超大孔（見圖5a）、微裂縫和微孔。儲層經歷了復雜的成巖作用改造，在強烈的壓實、膠結作用改造下，使得大部分原生粒間孔喪失殆盡；然而，儲層砂巖在中晚成巖階段的溶蝕作用下，使其孔隙得到了一定程度的恢復，各種巖屑和火山物質溶蝕形成大量的粒內溶孔、粒間溶孔；在顆粒溶蝕的同時，形成了豐富的自生高嶺石，其晶間孔十分發育。

圖3 研究區盒8、山1、山2段儲層孔隙度直方圖

圖4 研究區盒8、山1、山2段儲層滲透率直方圖

圖5 研究區盒8、山1、山2段儲層主要的儲集空間類型

研究區盒8、山1、山2段儲層中存在4種孔隙組合類型：（1）粒間孔+微孔+溶孔型，該類組合以殘余粒間孔和微孔（主要是高嶺石晶間孔）發育為特征，在石英砂巖中常見；（2）溶孔+微孔+粒間孔型，該類組合屬于復合型孔隙網絡，在巖屑石英砂巖中常見，可溶組分形成的溶孔是主要的孔隙類型，微孔（主要是高嶺石晶間孔）也占有重要的地位；（3）溶孔+微孔型，巖屑砂巖中發育這種孔隙組合；（4）微孔型，該類組合的出現標志著儲層已致密化，物性明顯變差。“溶孔+微孔型”是研究區最為常見的孔隙組合類型，“溶孔+微孔+粒間孔型”孔隙組合在研究區常見。

根據孔隙圖像分析和壓汞資料，研究區盒8、山1、山2段儲層巖石孔徑分布范圍較寬，主要在5 μm～400 μm，平均孔隙半徑在12 μm～107 μm，儲層由于主要的孔隙組合類型不同，孔徑分布的范圍存在差異。

研究區盒8、山1、山2段儲層的主要孔隙結構參數分布范圍：（1）排驅壓力在0.20 MPa～10 MPa，一般小于2 MPa；（2）主力喉道半徑峰值在0.05 μm～2.30 μm，一般為0.30 μm～2.30 μm；（3）主貢獻喉道半徑在0.06 μm～9.40 μm，一般為0.20 μm～2.0 μm；（4）連續相飽和度在12.5%～36.8%，一般不超過20%，說明孔喉連通性較差。盒8、山1、山2段儲層孔隙結構具有“大孔隙、小喉道、孔喉連通性差”的特點。

2.5 儲層分類評價

儲層的分類評價應著重考慮儲層對天然氣的有效儲集能力和滲透性，因此宏觀表征儲層物性的孔隙度和滲透率是必要的參數，微觀參數的獲取主要依靠壓汞資料和孔隙圖像分析資料［5］。本次研究在借鑒前人儲層分類評價方案的基礎上，綜合儲層主要的宏、微觀地質參數與儲能系數、試氣成果及井控程度等參數制定了適用于本區盒8、山1、山2段儲層的分類評價標準（見表1），將區內儲層劃分為以下四類。

Ⅰ類儲層：儲集巖主要為主河道心灘或邊灘微相中的石英砂巖、巖屑石英砂巖、礫狀石英砂巖。物性較好（孔隙度大于12%，滲透率大于1 mD），孔隙組合為“粒間孔+微孔+溶孔型”，并含有較多的微裂隙，大孔-粗喉組合，分選好，孔喉連通性較好，在本區屬于好儲層。

Ⅱ類儲層：儲集巖主要為河道中的巖屑石英砂巖。物性中等（孔隙度在9%～12%，滲透率在0.5 mD～1 mD），孔隙組合為“溶孔+微孔+粒間孔型”，大、中孔-中喉組合，分選較好，孔喉連通性較好-中等，在本區屬于較好儲層。

Ⅲ類儲層：儲集巖主要為河道中的巖屑砂巖和巖屑石英砂巖。物性一般（孔隙度在5%～9%，滲透率在0.1 mD～0.5 mD），孔隙組合為“溶孔+微孔型”，中孔-中、細喉組合，分選中等-一般，孔喉連通性中等。根據物性特征、孔隙結構特征、儲能系數、試氣成果和井控程度等參數的差異（見表1），將Ⅲ類儲層分為Ⅲa類儲層和Ⅲb類儲層，Ⅲa類儲層在本區屬于中等儲層，Ⅲb類在本區屬于一般儲層。

表1 研究區盒8、山1、山2段儲層分類評價標準

Ⅳ類儲層：儲集巖主要為河道中的巖屑砂巖。巖性致密，物性差（孔隙度＜5%，滲透率＜0.1 mD），孔隙類型主要為微孔（包括少量晶間孔），小孔-細喉組合，分選一般-差，孔喉連通性差。在本區屬于差或非儲層。

以盒8下小層和山1小層為例：盒8下小層平面上，Ⅰ類儲層呈塊狀主要分布于研究區東部，在中部呈孤立狀分布；Ⅱ類儲層除在東部和中部對Ⅰ類儲層呈包圍之勢分布，在中部也呈孤島狀分布；Ⅲa類儲層在東部和中部對Ⅱ類儲層呈包圍之勢分布，Ⅲb類儲層主要呈條帶狀包圍Ⅲa類儲層分布（見圖6）。山1小層平面上，Ⅰ類儲層呈孤島狀分布于研究區西南部、中北部和東部，并被Ⅱ類儲層包圍；Ⅱ類儲層還在西北部和東南部呈孤立狀分布；Ⅲa類儲層對Ⅱ類儲層呈包圍之勢分布，Ⅲb類儲層呈條帶狀和不規則狀包圍Ⅲa類儲層分布（見圖7）。

圖6 研究區盒8下亞段儲層平面分布圖

3 結論

（1）研究區盒8上2和盒8下砂體主要屬于辮狀河沉積心灘或河床滯留微相，盒8上1、山1及山2砂體主要屬于曲流河沉積邊灘或河床滯留微相；盒8、山1、山2段儲層巖性主要為巖屑石英砂巖，其次為石英砂巖和巖屑砂巖；均屬于特低孔超低滲儲層；“溶孔+微孔型”孔隙組合在研究區最為常見，其次是“溶孔+微孔+粒間孔型”孔隙組合；儲層孔隙結構具有“大孔隙、小喉道、孔喉連通性差”的特點。

（2）綜合孔隙度、滲透率、平均孔徑、孔隙組合、排驅壓力、分選系數、儲能系數、試氣成果和井控程度等參數制定出適用于本區盒8、山1、山2段儲層的分類評價標準，將區內儲層分為：Ⅰ類（好儲層）、Ⅱ類（較好儲層）、Ⅲa類（中等儲層）、Ⅲb類（一般儲層）、Ⅳ類（差或非儲層）。Ⅰ類～Ⅲb類儲層中，Ⅲb類儲層在平面分布最廣，其次是Ⅱ類儲層。

［1］李長洪，安文武，馬紅，等.蘇里格氣田蘇20區塊天然氣富集規律研究［J］.錄井工程，2010，21（3）：51-55.

［2］李宏偉，范軍俠，原士義，等.蘇里格氣田下石盒子組層序地層學與天然氣高產富集區分布規律［J］.石油勘探與開發，2006，33（3）：340-344.

［3］文化國，鄭榮才，高紅燦，等.蘇里格氣田蘇6井區下石盒子組盒8段沉積相特征［J］.沉積學報，2007，25（1）：91-98.

［4］林文姬.蘇里格氣田盒8段低滲儲層特征及其成因［D］.北京：中國地質大學，2009.

［5］冉新權，李安琪.蘇里格氣田開發論［M］.北京：石油工業出版社，2008.

Comprehensive reservoir evaluation of He-8，Shan-1 and Shan-2 member in W block，the west of Sulige area

ZHANG Chunyu1，2，ZHAO Yonggang1，LIU Gangguo1，2，GENG Luobing2，ZHANG Wenqiang1，2
（1.College of Earth Sciences and Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China；2.Gas Production Plant 4 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710021，China）

W block of western Sulige area lies in the northwest of Yishan slope，Ordos basin. Through the study in drilling data，logging data，well-logging data，testing data and so on，by means of core observation，casting thin sections，pore images，scanning electron microscope and other analytical testing means，the reservoir of He-8，Shan-1 and Shan-2 member are comprehensively evaluated in terms of sedimentary characteristics，petrologic features，physical property characteristics，types of reservoir spaces，pore texture，classification and evaluation of reservoir and so on in the study area.The reservoirs of this block are eventually divided into classⅠ（good reservoir），classⅡ（better reservoir），classⅢa（medium reservoir），classⅢb（general reservoir），and classⅣ（poor reservoir or none-reservoir）.The classⅢb reservoir has the most widely plane distribution，while the second place belongs to classⅡ reservoir in classⅠ～classⅢb reservoirs.

physical property characteristics；types of reservoir spaces；pore texture；classification and evaluation of reservoir

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.08.021

TE122.23

A

1673-5285（2015）08-0077-05

2015－05-29

中國石油科技創新基金項目，項目編號：2011D-5006-0103；陜西省教育廳專項科研計劃項目，項目編號：14JK1567；西安石油大學博士科研啟動項目，項目編號：207003。

張春雨，男（1984-），河北滄州人，工程師，主要從事天然氣開發工作。