大牛地氣田儲層物性特征分析

張 靜，宋靜明

（西安石油大學，陜西 西安 710065）

大牛地氣田的區域構造屬于鄂爾多斯盆地的北東部，為伊陜斜坡北側，其區塊內構造、斷裂尚未發育，主要形成于早白堊世[1]。主要發育存在于二疊系下石盒子組、山西組和石炭系太原組儲層，埋藏深度大約是2600～2900m，對氣層進行定性識別前應先進行儲層“五性特征分析”（巖性、物性、含氣性、電性和非均質性）的研究。

1 儲層巖性特征

大牛地氣田自上而下發育的儲層有七套氣層，其中適宜水平井開發的為盒1.1山西組和太原組。

盒1為河流相沉積，巖石類型主要以含礫中、粗粒巖屑石英砂巖為主，其次為中、粗粒巖屑砂巖；山2為三角洲平原沉積，巖石類型為粗～中粒巖屑石英砂巖，含礫粗粒砂巖，中粒巖屑砂巖；山1段為三角洲平原沉積，巖石類型主要以中～粗巖屑石英砂巖、巖屑砂巖，其次為含礫粗粒巖屑砂巖；太原組為濱海相沉積，巖石類型主要以中～粗石英砂巖為主，其次為巖屑石英砂巖。

1.1 儲層物性特征

1）孔、滲特征，本次研究搜集整理大牛地氣田主要儲層段1561個孔隙度、滲透率分析資料。統計分析表明，大牛地氣田主要儲層段砂巖平均孔隙度在7.5%～9%，平均滲透率在0.5～0.7×10-3μm2，總體上屬于低孔、特低滲-致密類儲層，但不同的目的層孔隙度、滲透率大小仍有差異（表2）。從層位上來說，太2、太1段物性相對較好，盒1段和山2段物性次之，山1段物性相對較差[2]。

2）孔隙結構特征，根據鑄體薄片分析，大牛地氣田主要儲層段儲層平均配位數在0.5～0.75，平均孔隙半徑在31.15～42.58μm，平均孔喉比4.42～5.31，分選系數17.85～24.3；總體來說，大牛地氣田主要目的層盒1、山2、山1、太2段、太1段屬中低孔隙、微細喉道、低配位數，差-中分選儲層[3]。

依據壓汞測試分析資料（圖1）中可以將孔喉分為三類：

Ⅰ類：曲線向左下方微凹，并且有近似平臺段，孔喉分選性比較好，粗歪度。排驅壓力不大于0.5MPa，中值壓力不大于2MPa，均值喉道半徑大于0.3μm。

Ⅱ類：曲線為陡坡型，孔喉分選相對較差，較粗歪度。排驅壓力0.5～3MPa，中值壓力2～20MPa，均值喉道半徑 0.1～0.3μm。

Ⅲ類：曲線向右上方凸起，斜率大于Ⅱ類壓汞曲線。孔喉分選好，偏細歪度，排驅壓力不小于3MPa，中值壓力不小于20MPa，均值喉道半徑不大于0.1μm。

圖1 大牛地氣田儲層壓汞曲線圖

3）物性與巖性，儲層物性與巖性關系主要表現為儲層巖石的粒度和成分對儲層的物性影響。經分析研究，大牛地氣田儲層中巖石的粒度對物性有重要影響，并且隨著碎屑顆粒粒度增大，孔隙度和滲透率趨于增加。

巖石的組分對儲層的物性有一定影響，隨著石英顆粒含量的增加，大牛地氣田儲層的孔隙度趨于增加。隨著碎屑顆粒含量的增加，滲透性趨于降低。

1.2 含氣性特征

儲層的含氣性與巖性、物性的好壞有非常直接的關系。隨著巖石顆粒粒度的增加，儲層的含氣飽和度有增加的趨勢，但含灰質的中、粗粒砂巖對含氣性有較大負影響；并且，巖石的組成也會影響含氣性，碎屑石英含量增加和巖石顆粒含量減少，都會使氣體飽和度增加。

1.3 儲層電性特征

測井的電性特征可以精準反映儲層的巖性、物性、含氣性，主要是自然伽馬、聲波時差、密度和電阻率等電性參數與巖性、物性和含氣性相關性好。

①自然伽馬能夠較好的反映儲層的巖性，低自然伽瑪值對應的儲層巖石粒度相對較粗，粒徑在0.5mm以上粗砂巖自然珈瑪響應值一般小于90API。

巖性較純、石英含量高、巖屑含量低的儲層段自然伽馬曲線呈現低值，一般為30～55AP，自然電位曲線一般呈負異常現象。

②聲波時差、密度能夠較好的反映儲層的物性。聲波時差高、密度低則儲層的孔隙度、滲透率相對較大，聲波時差低、密度高則儲層的孔隙度、滲透率相對較低。氣層段聲波時差分布區間為200～270μs/m，均值 225μs/m，密度曲線分布區間為2.0～2.55g/m3，好氣層處，密度值一般在2.40～2.50g/m3。

③深側向電阻率能夠較好的反映氣層的含氣性情況，儲層的電阻率高，含氣好，氣層的產能相對較高，當儲層電阻率一定時，氣層的產能還會受到滲透率、有效厚度等方面的影響。

總之，自然伽馬和自然電位等測井參數的組合可以解釋儲層巖性；聲波時差、密度、中子測井參數的組合可以解釋儲層物性；深、淺側向電阻率等測井參數的組合可以解釋儲層含氣性。通過電性與含氣性關系研究，建立了大牛地氣田主要儲層段氣層電性識別標準。

1.4 儲層非均質性

油氣儲層由于在形成過程中由于沉積環境、成巖作用和構造作用等影響，各種表征儲層屬性的參數，即儲層的巖性、物性（滲透率、孔隙度）、厚度等在空間分布上均存在不均勻的變化，即儲層非均質性。儲層非均質性是影響油氣藏開發效果和開采程度的極為重要的儲層特性之一，儲層非均質性主要有三個方面：層內非均質性、平面非均質性和層間非均質性。

本次儲層非均質性研究選取了三個常用參數，為變異系數（Vk）、突進系數（Tk）和級差（Jk）。這三個參數在本次應用結果如下：

對大牛地氣田主要儲集砂巖的儲層非均質性進行研究，認為研究區目的層段儲層為低孔、低滲型，但局部存在較高滲透性儲層，儲層非均質性較強，平面非均質性主要受控沉積相，從沉積砂體類型來看太原組的障壁砂壩均質性最好，其次是山2段的分流河道表現為較好的均質性，而盒1段的辮狀河道則是較強的非均質性。垂直方向上，非均質性由砂體和頁巖含量的疊加控制，微觀非均質性主要由成巖作用控制，主要目的層中，盒1儲層非均質性最強，均值系數僅為0.3、變異系數達到0.74、突進系數3.4、滲透率級差7.8，總體上屬不均質型儲層；山2段和山1段層內、層間和平面非均質程度均弱于盒1儲層；太2、太1段砂壩砂體沉積比較穩定，層內非均質性、層間非均質性和平面非均質性相對較低，非均值都表現為弱-中等。

2 結論

1）儲層“五性特征分析”（巖性、物性、含氣性、電性和非均質性）的研究，就是通過對巖心分析資料、測井資料進行相互結合和對比分析，從而描繪出準確的巖電關系，在考慮儲層非均質性的情況下，通過測井資料對有效厚度、孔隙度、滲透率和含氣飽和度等參數進行定量解釋，進而對氣層進行定性識別。

2）大牛地氣田主要目的層段儲層的五性特征之間存在著一定內在的聯系，其中巖性特征起著重要作用；巖性中巖石顆粒的粗細、分選的好壞、粒序縱向變化特征以及泥質含量、膠結類型等直接決定了儲層物性 (孔隙度、滲透率)和含氣性；非均質性主要受巖性變化控制，儲層的電性則是由巖性、物性、含氣性的綜合控制。