延969井區馬家溝組五段氣層識別

孫冬，劉雅靜

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

0 引言

延969井區塊位于靖邊縣東南部，氣田面積約為 500 km2。2013 年底本區探井試氣獲得工業氣流。經過儲量勘探，在區內上古生界和下古生界發現規模性氣藏，并于2014 年開始規劃建產。至2021年，延969井區年產量約為5億立方米，其中馬家溝組產量貢獻保持在70%以上，是最主要的產氣層位。由于下古生界白云巖氣層識別難度較大[1-2]，存在射開水層、產生嚴重井底積液的現象。也有一些氣層尚未被識別，因此馬家溝組氣藏尚未完全開發。鑒于上述開發現狀，有必要對延969井區馬家溝組氣藏識別深入研究，以指導生產開發。

1 地質發育特征

根據鄂爾多斯盆地地層對比與劃分方案，馬家溝地層屬于奧陶系下統，上覆地層為石炭系本溪組地層。研究區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井區下古生界馬家溝五段地層發育表

2 儲層特征

下古生界奧陶系地層巖石類型較多，包括灰巖和云巖兩大類。儲層主要巖石類型為不同結晶結構的白云巖類和少量灰巖類。薄片鑒定分析統計，馬五段主要儲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，平均含量5.81%。氣層主要分布于白云巖儲層之中(圖1)。

圖1 馬家溝氣層微觀孔隙結構圖

研究區奧陶系馬五段儲層中孔、洞、縫相對發育。巖心觀察描述、鑄體薄片、掃描電鏡分析結果表明：該區馬五段儲集空間有孔隙和裂縫兩大類。原生孔隙基本不發育，孔隙發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，是最主要的儲集空間。裂縫主要為微裂縫。

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

表2 延969-延582井區下古生界不同層段氣層物性參數統計表

3 氣層識別

3.1 識別思路

一般而言，儲層的含氣性越好，電阻率越大。但是本區勘探結果表明含氣白云巖儲層和未經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層不一定是含氣層。所以本區氣層解釋需從多方面展開，而不能僅限于阿爾奇公式來進行數據性解釋。

首先，延969井區馬家溝發育多套白云巖地層。未經改造或微改造的白云巖地層極為致密，儲氣空間幾乎不發育。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，測井孔隙的精度對解釋結果也影響巨大[5-6]。

在識別靖邊地區白云巖氣層的一條經驗做法是，為了避免將高電阻率非改造的白云巖當作氣層，多將1 500 Ω·m以上的白云巖層剔除，但若儲層含氣性非常好，尤其是高產氣層，其電阻率高于1 500 Ω·m也是存在的[7-9]。基于上述情況，對延969井區下古生界馬家溝組氣層解釋則不能僅僅嚴格遵循阿爾奇公式。為了確保白云巖具有一定的儲層能力，則需優先篩選古溝槽邊部改造的白云巖區帶。這些部分的白云巖經過了沖刷、風化、淋濾、剝蝕等作用，原本致密的巖層經過改造，存在一定程度的孔隙。在此基礎上，再運用阿爾奇公式解釋氣層。

3.2 識別結果

根據上述思路對研究區氣層進行研究，如靖12-1井馬五1-4段，位于構槽圍繞的臺地內，雖然下部儲層的電阻率高于1 500 Ω·m，但測井解釋其有相對較好的孔隙度，電阻率較高并非儲層致密造成，所以雖然電阻率高于經驗認識的上限，但 仍然為氣層。

靖15-1馬五1-4段，電阻率超過20 000 Ω·m，其位于臺地內，遠離溝槽，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)。所以基于地質分析，認為如靖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，分析之后認為其為非氣層。

表3 延969井區馬家溝組氣層解釋解釋(部分)

4 結論

(1)延969井區馬家溝發育白云巖儲層，儲層孔隙度主體介于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、特低滲致密型儲集層；

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