劉鵬飛,高 偉,孫利永,張欣源
(中國石油長慶油田分公司第二采油廠,甘肅慶陽 745100)
慶陽氣田位于鄂爾多斯盆地西南部,東與陜西毗鄰,西與寧夏接壤,總體為西傾單斜,傾角小于1°,斷層不發育。該區晚古生代存在剝蝕古陸,上石炭統本溪組、下二疊統太原組、山西組依次向南超覆沉積,與盆地其他氣區的物源來自北部陰山山脈不同,區塊沉積物主要來自西南物源。其中主要目的層山1 段為曲流河三角洲沉積,三角洲前緣亞相發育,為砂巖巖性圈閉,山1 氣藏層系單一,儲層致密且橫向變化快,為慶陽氣田主要上產區塊[1-6]。
研究表明,慶陽氣田東側位于伊陜斜坡,地層相對較緩,氣藏埋深主要在3 900~4 200 m;西側位于天環坳陷,地層坡降大,氣藏最大埋深可達5 300 m。上古生界發育二疊系太原組、山西組、石盒子組及石千峰組地層。其中X 區塊山西組山13是勘探開發的主要目的層,太原組鋁土巖局部見良好的氣顯示。其中東部區帶發育小型斷裂及穹隆構造,小型斷裂有利于溝通源儲、改善儲層,成藏條件較好;西部處于天環坳陷構造帶,受早期加里東運動及晚期燕山~喜山運動持續作用,被多條北北東向斷裂切割,導致氣藏氣水關系相對復雜。
1.2.1 相標志 通過巖心觀察以及前期研究發現,砂巖特征以中粒、細粒砂巖常見,粗砂巖、含礫粗砂巖常出現在分流河道下部,底部沖刷面、低角度斜層理、平行層理、波狀層理、脈狀和透鏡狀層理、水平層理均可以見到。反映了三角洲前緣的沉積特征,低角度斜層理較頻繁出現,說明沉積物受到幾個方向水流的沖刷與影響(表1)。

表1 隴東地區山1 段沉積相特征
1.2.2 沉積相類型劃分 通過10 個連井剖面沉積相連井剖面分析,橫向上主要發育三角洲前緣亞相;順物源方向,水下分流河道砂體的連續性較好;垂直物源方向,水下分流河道砂體的連續性較差;山13亞段砂體最發育,連續性最好;山11亞段砂體發育最差,山12亞段砂體發育程度居中。
X 區塊山13砂體測井曲線形態包括箱型、鐘型和漏斗型三種。分析X 區塊完鉆直井34 口,其中25 口井發育單砂體,7 口井中發育復合砂體。單砂體平均厚度7.1 m,主要集中在4~10 m。復合砂體中單層砂體平均厚度4.9 m,大多集中在1~6 m。山13平均單套砂體厚度6.3 m。山13砂體以單砂體為主,復合砂體少,表明本地區在山13時期水體相對穩定,河道很少遷移擺動。在單井沉積相劃分的基礎上,開展剖面相和平面相的研究,進而明確X 區塊的沉積相平面展布特征。通過隴東地區南北向和西東向的沉積相對比剖面表明,山西組山1 期發育曲流河三角洲前緣亞相,多呈孤立狀分布,其中以山13期分流河道最為發育、連續性較好。
隴東地區發育典型致密砂巖氣藏,與蘇里格氣田對比,隴東地區致密砂巖儲層具有埋深大、厚度小、次生孔隙為主、儲層更為致密的特征。野外露頭剖面觀察及大量巖心分析、室內巖心薄片鑒定顯示,山1 段儲層巖性主要以石英砂巖、巖屑石英砂巖為主,石英含量占碎屑總量75.0%以上(圖1)。

圖1 山1 段儲層巖性組成直方圖
1.4.1 孔隙類型 根據鑄體薄片和掃描電鏡觀察分析,該區上古生界砂巖儲集層的孔隙類型與蘇里格氣藏基本類似,在X 區塊山13晶間孔和粒間孔最為發育,其次為粒間溶孔和巖屑溶孔。晶間孔在每口井中均發育,但比重多為1.0%以下,在部分井中粒間孔的比重較高,巖屑溶孔均為0.5%或1.0%。
1.4.2 物性特征 在對該區上古生界進行儲層物性分析的過程中,以巖心分析資料為基礎,結合測井解釋成果,對整個區塊目的層段進行整體物性分析。巖心分析山1 儲層孔隙度在2.02%~10.42%,平均5.60%;滲透率在0.004~16.081 mD,平均0.420 mD。孔隙度大于8%的樣品約占12%,滲透率小于0.3 mD 的樣品占75%,表現出儲層的“低孔、低滲”特征,是典型的致密砂巖儲層。
加大三維地震資料的應用,多學科相結合篩選含氣富集區,主要圍繞X 區塊集中建產,其他區域骨架井解剖砂體,識別含氣富集區。
通過地質靜態資料、沉積相預測、地震資料將X區塊有利建產區分Ⅰ類有利區3 個:1、2、3 井區,Ⅱ類有利區3 個:4、5、6 井區。
X 區塊作為慶陽氣田助力區塊,為助力慶陽氣田快速上產,對于慶陽氣田X 區塊建產潛力分析迫在眉睫,結合目前勘探開發現狀、區塊氣藏地質特征及三維地震,預測含氣富集區、優選建產有利區為慶陽氣田快速效益建產提供基礎。X 區塊目前開發程度較高,建井約100 口,井網完善,X 區塊2022 年完鉆水平井9 口,水平段長度1 138 m,儲層鉆遇率94.38%,其中3 口井鉆遇率達到100%,K 井試氣獲161×104m3/d 的無阻流量,9 口井核定配產43×104m3/d,建設產能1.5×108m3/a,可作為主力建產區塊。
X 區塊完鉆水平井4 口、直定井2 口,山13砂體厚度大(8~15 m),東北-西南方向砂體發育穩定,構造相對平緩,T 井試氣獲12.0×104m3/d 的無阻流量,效果較好,可作為X 區塊建產助力區。
X 區塊缺乏三維地震資料,但M 井山西組目的層鉆遇砂巖9.5 m,氣層5.4 m,儲層物性較好,可做為產建接替區,加大勘探評價進度,落實建產區域;X 區塊N 井導眼井山西組目的層鉆遇砂巖14.3 m,氣層14.3 m,根據實施效果可繼續向北滾動擴邊,作為下步產建接替區域。
研究區X 區塊主力氣層發育上古生界二疊系山西組地層,地層相對較緩,氣藏埋藏深,物性差,平均孔隙度低,滲透率低,利用三維地震,結合目前建產方向可將X 區塊劃分Ⅰ類、Ⅱ類建產有利區。
Ⅰ類建產有利區包括1、2、3 井區,其中1、2 井區目前建產成果較高,井網相對完善,繼續建產難度大,3井區2022 年水平井建產效果較好,可作為2023 年助力建產區,滿足產建要求。
Ⅱ類建產有利區包括4、5、6 井區,其中4 井區正鉆水平井5 口,可作為2023 年建產助力區,5、6 井區已完鉆井儲層較好,目前建井數較少,可作為產建接替區。