延969井區(qū)馬家溝組五段氣層識(shí)別

孫冬，劉雅靜

(1.延長(zhǎng)氣田采氣二廠，陜西 靖邊 718500；2.長(zhǎng)慶油田分公司第一采油廠，陜西 西安 710000)

0 引言

延969井區(qū)塊位于靖邊縣東南部，氣田面積約為 500 km2。2013 年底本區(qū)探井試氣獲得工業(yè)氣流。經(jīng)過儲(chǔ)量勘探，在區(qū)內(nèi)上古生界和下古生界發(fā)現(xiàn)規(guī)模性氣藏，并于2014 年開始規(guī)劃建產(chǎn)。至2021年，延969井區(qū)年產(chǎn)量約為5億立方米，其中馬家溝組產(chǎn)量貢獻(xiàn)保持在70%以上，是最主要的產(chǎn)氣層位。由于下古生界白云巖氣層識(shí)別難度較大[1-2]，存在射開水層、產(chǎn)生嚴(yán)重井底積液的現(xiàn)象。也有一些氣層尚未被識(shí)別，因此馬家溝組氣藏尚未完全開發(fā)。鑒于上述開發(fā)現(xiàn)狀，有必要對(duì)延969井區(qū)馬家溝組氣藏識(shí)別深入研究，以指導(dǎo)生產(chǎn)開發(fā)。

1 地質(zhì)發(fā)育特征

根據(jù)鄂爾多斯盆地地層對(duì)比與劃分方案，馬家溝地層屬于奧陶系下統(tǒng)，上覆地層為石炭系本溪組地層。研究區(qū)馬家溝組主力含氣層位為馬家溝組五1段與馬五2段。主力含氣層段地層厚度約20～30 m(表1)。

表1 延969井區(qū)下古生界馬家溝五段地層發(fā)育表

2 儲(chǔ)層特征

下古生界奧陶系地層巖石類型較多，包括灰?guī)r和云巖兩大類。儲(chǔ)層主要巖石類型為不同結(jié)晶結(jié)構(gòu)的白云巖類和少量灰?guī)r類。薄片鑒定分析統(tǒng)計(jì)，馬五段主要儲(chǔ)層段的礦物組分為白云石，占到75%以上。其次為方解石，平均含量9.21%；再次為泥質(zhì)，平均含量5.81%。氣層主要分布于白云巖儲(chǔ)層之中(圖1)。

圖1 馬家溝氣層微觀孔隙結(jié)構(gòu)圖

研究區(qū)奧陶系馬五段儲(chǔ)層中孔、洞、縫相對(duì)發(fā)育。巖心觀察描述、鑄體薄片、掃描電鏡分析結(jié)果表明：該區(qū)馬五段儲(chǔ)集空間有孔隙和裂縫兩大類。原生孔隙基本不發(fā)育，孔隙發(fā)育形式主要有晶間溶孔、次生的溶蝕孔洞、鑄模孔、晶間孔。其中，晶間溶蝕孔洞在總面孔率中占60%以上，是最主要的儲(chǔ)集空間。裂縫主要為微裂縫。

馬家溝組儲(chǔ)層孔隙度主體介于2.0%～10.0%，滲透率在0.01～3.00 mD之間，屬特低孔、特低滲致密型儲(chǔ)集層(表2)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，50%以上的白云巖氣層孔隙度小于4%，因此儲(chǔ)層極為致密[3-4]。

表2 延969-延582井區(qū)下古生界不同層段氣層物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3 氣層識(shí)別

3.1 識(shí)別思路

一般而言，儲(chǔ)層的含氣性越好，電阻率越大。但是本區(qū)勘探結(jié)果表明含氣白云巖儲(chǔ)層和未經(jīng)成巖改造過的白云巖地層電阻率主要分布范圍從2～20 000 Ω·m，其中表現(xiàn)為極高電阻率的反而是不含氣白云巖。可見高電阻率白云巖儲(chǔ)層不一定是含氣層。所以本區(qū)氣層解釋需從多方面展開，而不能僅限于阿爾奇公式來進(jìn)行數(shù)據(jù)性解釋。

首先，延969井區(qū)馬家溝發(fā)育多套白云巖地層。未經(jīng)改造或微改造的白云巖地層極為致密，儲(chǔ)氣空間幾乎不發(fā)育。白云巖本身電阻率非常高，因此極低孔甚至無孔的白云巖的電阻率非常高，甚至高于含氣白云巖。其次，由于含氣白云巖的平均孔隙度也僅3%～4%之間，測(cè)井孔隙的精度對(duì)解釋結(jié)果也影響巨大[5-6]。

在識(shí)別靖邊地區(qū)白云巖氣層的一條經(jīng)驗(yàn)做法是，為了避免將高電阻率非改造的白云巖當(dāng)作氣層，多將1 500 Ω·m以上的白云巖層剔除，但若儲(chǔ)層含氣性非常好，尤其是高產(chǎn)氣層，其電阻率高于1 500 Ω·m也是存在的[7-9]?；谏鲜銮闆r，對(duì)延969井區(qū)下古生界馬家溝組氣層解釋則不能僅僅嚴(yán)格遵循阿爾奇公式。為了確保白云巖具有一定的儲(chǔ)層能力，則需優(yōu)先篩選古溝槽邊部改造的白云巖區(qū)帶。這些部分的白云巖經(jīng)過了沖刷、風(fēng)化、淋濾、剝蝕等作用，原本致密的巖層經(jīng)過改造，存在一定程度的孔隙。在此基礎(chǔ)上，再運(yùn)用阿爾奇公式解釋氣層。

3.2 識(shí)別結(jié)果

根據(jù)上述思路對(duì)研究區(qū)氣層進(jìn)行研究，如靖12-1井馬五1-4段，位于構(gòu)槽圍繞的臺(tái)地內(nèi)，雖然下部?jī)?chǔ)層的電阻率高于1 500 Ω·m，但測(cè)井解釋其有相對(duì)較好的孔隙度，電阻率較高并非儲(chǔ)層致密造成，所以雖然電阻率高于經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)的上限，但 仍然為氣層。

靖15-1馬五1-4段，電阻率超過20 000 Ω·m，其位于臺(tái)地內(nèi)，遠(yuǎn)離溝槽，且物性差于上部白云巖層，其較高的電阻率是改造用弱所致，而并非是含氣的原因(表3)。所以基于地質(zhì)分析，認(rèn)為如靖12-1井馬五1-4段的為氣層，而靖15-1馬五1-4段雖然解釋的氣飽和度更高，分析之后認(rèn)為其為非氣層。

表3 延969井區(qū)馬家溝組氣層解釋解釋(部分)

4 結(jié)論

(1)延969井區(qū)馬家溝發(fā)育白云巖儲(chǔ)層，儲(chǔ)層孔隙度主體介于2.0%～10.0%，滲透率在0.01～3.00 mD之間，50%以上的白云巖氣層孔隙度小于4%，屬特低孔、特低滲致密型儲(chǔ)集層；

(2)通過需優(yōu)先篩選古溝槽邊部改造的白云巖區(qū)帶的做法，再應(yīng)用阿爾奇公式解釋，避免了將一些高含氣層剔除，也避免了將高阻非儲(chǔ)層型白云巖誤作氣層，提高了馬家溝組氣層的解釋精度。