長(zhǎng)慶氣區(qū)水平井立體開發(fā)有利區(qū)篩選及應(yīng)用

楊瓊警，何光懷，張 亮，楊仙峰，王亞蘭

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司，陜西西安 710018；2.長(zhǎng)安大學(xué)，陜西西安 710064）

研究區(qū)面積3 600 km2，地處內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗和陜西省榆林市榆陽(yáng)區(qū)境內(nèi)。地表為沙漠、草地覆蓋，地面海拔一般為1 250～1 350 m，地形相對(duì)平緩，高差20 m左右。區(qū)內(nèi)屬內(nèi)陸性半干旱氣候，年降水量小、蒸發(fā)量大，年最高氣溫36℃，最低-28℃。交通條件較差，僅有鄉(xiāng)村簡(jiǎn)易公路分布。

1 篩選原則

水平井立體開發(fā)區(qū)的篩選對(duì)于實(shí)施效果的好壞有著決定性作用，結(jié)合目前長(zhǎng)慶氣區(qū)水平井開發(fā)技術(shù)條件，制定水平井立體開發(fā)區(qū)篩選原則如下：（1）主要含氣層系不少于2層，且層間垂向距大于100 m；（2）區(qū)內(nèi)具有質(zhì)量可靠的地震資料支持，同時(shí)有部分骨架井控制儲(chǔ)層展布方向及范圍；（3）有效儲(chǔ)層厚度大于2.0 m，橫向展布相對(duì)穩(wěn)定，縱向上有效儲(chǔ)層內(nèi)無(wú)隔（夾）層或隔（夾）層厚度小于2.0 m；（4）區(qū)內(nèi)儲(chǔ)量動(dòng)用程度較低，井網(wǎng)井距滿足水平井開發(fā)需求。

2 優(yōu)選技術(shù)研究

依據(jù)以上優(yōu)選原則，對(duì)研究區(qū)地震、地質(zhì)及完鉆井測(cè)試資料進(jìn)行了收集、整理，認(rèn)真分析了主要含氣層系上古生界二疊系盒8下和下古生界奧陶系馬五13的沉積特征、儲(chǔ)層展布特征及區(qū)域構(gòu)造特征，為水平井立體開發(fā)有利區(qū)篩選提供了依據(jù)。

2.1 區(qū)塊現(xiàn)狀及目的層位優(yōu)選

研究區(qū)上古生界含氣面積1 336.22 km2，天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量1 368.53×108m3。其中盒8下含氣面積1 167.98 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量 1 270.10×108m3；山1含氣面積 168.24 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量98.43×108m3。下古生界含氣面積2 013.55 km2，天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量965.99×108m3。其中馬五1+2含氣面積1 669.37 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量 762.84×108m3；馬五41含氣面積 396.15 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量 110.15×108m3；馬五5含氣面積 82.4 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量 93×108m3。盒8下地質(zhì)儲(chǔ)量占上古生界地質(zhì)儲(chǔ)量的92.8%，馬五1+2地質(zhì)儲(chǔ)量占下古生界地質(zhì)儲(chǔ)量的79%。

區(qū)內(nèi)完鉆探井139口。其中鉆遇盒8下氣層井103口，平均氣層厚度8.7 m；鉆遇山1氣層井67口，平均氣層厚度5.1 m；51口井針對(duì)盒8下進(jìn)行了試氣，平均無(wú)阻流量7.2×104m3/d，其中33口井無(wú)阻流量大于4.0×104m3/d；27口井針對(duì)山西組進(jìn)行了試氣，平均無(wú)阻流量4.7×104m3/d，其中11口井無(wú)阻流量大于4.0×104m3/d。鉆遇馬五1+2地層井90口，鉆遇馬五1+2氣層井63口，平均氣層厚度3.7 m；鉆遇馬五41地層井117口，鉆遇馬五41氣層井77口，平均氣層厚度2.9 m；鉆遇馬五5地層井67口，鉆遇馬五5氣層井29口，平均氣層厚度4.0 m；針對(duì)馬五1+2試氣井13口，平均無(wú)阻流量22.5×104m3/d；針對(duì)馬五4試氣井5口，平均無(wú)阻流量6.5×104m3/d。該區(qū)塊下古生界生產(chǎn)氣井水氣比平均為0.58 m3/104m3，其中馬五4水氣比平均為0.95 m3/104m3，說(shuō)明該區(qū)塊下古生界馬五4儲(chǔ)層產(chǎn)水，不利于水平井開發(fā)。

根據(jù)已完鉆井測(cè)井解釋數(shù)據(jù)，對(duì)區(qū)內(nèi)下古生界氣井氣層/含氣層厚度和Ⅰ+Ⅱ類儲(chǔ)層厚度分層進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（見圖1、2），發(fā)現(xiàn)馬五13為下古生界主力含氣層系。

綜上所述，認(rèn)為該區(qū)域主要含氣層系較為明確，為上古生界二疊系盒8下和下古生界奧陶系馬五13氣層。

2.2 構(gòu)造特征

伊陜斜坡為鄂爾多斯盆地的主體，由東北向西南方向傾斜的單斜構(gòu)造，傾角不足1°[1]。研究區(qū)位于伊陜斜坡的西北部，地震、地質(zhì)研究表明：上古生界盒8地震反射構(gòu)造圖顯示為一寬緩的西傾大單斜，坡降3～10 m/km。單斜背景上發(fā)育多排北東－南西走向的低緩鼻隆，幅度10～20 m左右，寬度為3～6 km，區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育[2]。

下古生界馬五14底部構(gòu)造整體形態(tài)為地層傾角小于2°的西傾斜坡，平均坡降4～5 m/km[3]。在平緩單斜的區(qū)域背景上發(fā)育數(shù)排軸向NEE～EW的小幅度鼻狀構(gòu)造，鼻隆幅度10 m左右，南北寬5～15 km，長(zhǎng)10～20 km，斷裂和構(gòu)造不發(fā)育[4]。

2.3 儲(chǔ)層特征

上古生界石盒子組盒8下段沉積類型為辨狀河控制下的三角洲平原亞相。盒8下砂體近南北向展布，呈多層疊置，連片分布，疊置河道寬3～8 km，砂厚在15～20 m?？紫额愋鸵匀芸?、晶間孔、粒間孔為主，局部發(fā)育微裂縫。巖心分析盒8下孔隙度主要分布在6%～12%，平均有效孔隙度9.6%；滲透率主要分布在0.1～4 mD，平均滲透率0.73 mD。山西組山1段沉積類型為曲流河控制下的三角洲平原亞相。受曲流河道控制，總體上呈條帶狀展布，疊置河道寬1～4 km，砂厚在10～15 m[5]。山1儲(chǔ)層平均有效孔隙度8.1%；平均滲透率0.46 mD，確定該區(qū)為低孔、低滲型氣藏（見圖3）。

研究區(qū)是靖邊氣田向北部的延伸部分，馬五1～4主要是干旱環(huán)境下的蒸發(fā)潮坪相沉積，主要發(fā)育潮上云坪和灰云坪[6]；馬五5主要是局限臺(tái)地沉積，以云灰坪和灰坪居多。后期經(jīng)成巖作用，馬五1+2儲(chǔ)層以細(xì)粉晶白云巖為主，儲(chǔ)層連續(xù)性較好，分布穩(wěn)定，厚3.0～4.0 m；馬五41儲(chǔ)層巖性以細(xì)粉晶白云巖、粉晶白云巖為主，儲(chǔ)層展布穩(wěn)定，氣層連續(xù)性較好，厚度為9.8～14.2 m[7]。

通過(guò)儲(chǔ)層巖心分析，馬五13孔隙度主要分布在2.0%～6.0%，平均4.9%，滲透率主要分布在0.01～5.0 mD，平均1.08 mD；馬五41儲(chǔ)層巖心分析孔隙度主要分布在0.2%～8.0%，平均4.5%，滲透率主要分布在0.005～7.2 mD，平均 0.79 mD。

研究表明，上古生界盒8下段和下古生界馬五13段區(qū)域構(gòu)造平緩，儲(chǔ)層發(fā)育連續(xù)性好、規(guī)模較大，物性優(yōu)勢(shì)明顯，且垂向間距大于150 m，有利于開展水平井立體開發(fā)。

3 應(yīng)用效果

（1）依據(jù)以上篩選原則及研究成果，篩選水平井立體開發(fā)有利區(qū)40 km2，部署水平井位12口，其中上古水平井6口，下古水平井6口。

（2）截至目前，水平井立體開發(fā)區(qū)完鉆上古水平井5口，平均水平段長(zhǎng)度935 m，鉆遇有效儲(chǔ)層長(zhǎng)度657 m，有效儲(chǔ)層鉆遇率65.9%，試氣無(wú)阻流量96.8×104m3/d。其中J-38H1水平段長(zhǎng)度1 060 m，鉆遇有效儲(chǔ)層940 m，有效儲(chǔ)層鉆遇率88.7%，試氣獲得126.4×104m3/d的較高工業(yè)氣流；完鉆下古水平井6口，平均水平段長(zhǎng)度1 313.7 m，鉆遇有效儲(chǔ)層長(zhǎng)度871.6 m，有效儲(chǔ)層鉆遇率66.7%，平均試氣無(wú)阻流量98.3×104m3/d。 其中JP-8井水平段長(zhǎng)度1 046 m，鉆遇有效儲(chǔ)層895 m，有效儲(chǔ)層鉆遇率85.6%，試氣獲213.21×104m3/d的高工業(yè)氣流。

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