東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水特征及地質(zhì)意義

李 陽(yáng)

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東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水特征及地質(zhì)意義

李 陽(yáng)

（中國(guó)石化華北油氣分公司采氣二廠，陜西咸陽(yáng) 712000）

通過(guò)對(duì)東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水主要化學(xué)特征參數(shù)分析，揭示了錦66井區(qū)盒2+3段地層水的化學(xué)性質(zhì)與氣藏儲(chǔ)層之間的內(nèi)在聯(lián)系。研究表明：東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段正常地層水的判斷標(biāo)準(zhǔn)為礦化度≥25 000 mg/L、鈉氯系數(shù)﹤0.4、鈉鈣系數(shù)﹤2.3、壓裂液返排率≥55%；盒2+3段地層水為氯化鈣水型，整體為高礦化度弱酸性鹽水–鹵水；儲(chǔ)層封閉性良好，非常有利于天然氣的富集保存；儲(chǔ)層以次生孔隙為主，物性差異較大、連通性較差。

東勝氣田；盒2+3段；地層水；化學(xué)性質(zhì)；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東勝氣田錦66井區(qū)地理位置處于內(nèi)蒙古自治鄂爾多斯市東勝區(qū)、達(dá)拉特旗、杭錦旗交界區(qū)，屬沙荒丘陵地貌，面積1 600 km2；地質(zhì)構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地伊盟北部隆起杭錦旗斷階帶北東段、泊爾江海子斷裂以北（圖1），在向西南傾斜的背景上發(fā)育向西南傾沒(méi)的什股壕鼻狀隆起和4–5個(gè)小型構(gòu)造隆起。東勝氣田錦66井區(qū)鉆井揭露地層自上而下主要為第四系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系、石炭系等，上古生界下石盒子組、山西組均發(fā)育多套含氣層，下石盒子組盒2+3段為氣田主要開(kāi)發(fā)層位。盒2+3段氣藏于2015年投入開(kāi)發(fā)，氣井生產(chǎn)過(guò)程中普遍高產(chǎn)液（產(chǎn)液量1.2～41.6 m3/d），平均單井產(chǎn)液量達(dá)9.6 m3/d。對(duì)于氣井而言，高產(chǎn)液的存在不僅嚴(yán)重制約了氣井產(chǎn)能的釋放，而且給氣田后期開(kāi)發(fā)部署工作造成了困難。通過(guò)分析研究區(qū)盒2+3段高含水氣藏儲(chǔ)層地層水化學(xué)特征，研究其存在的差異性及影響因素，對(duì)研究區(qū)氣藏類(lèi)型、成藏機(jī)理具有重要的意義。

圖1 東勝氣田錦66井區(qū)構(gòu)造位置

2 正常地層水識(shí)別

圖2 東勝氣田錦66井區(qū)J66P9H井氯離子濃度和產(chǎn)液量隨時(shí)間的變化

3 地層水化學(xué)特征

3.1 地層水鹽類(lèi)離子組分特征

3.2 地層水水型特征

東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段正常地層水礦化度集中分布在30 000～55 000 mg/L，平均地層水礦化度41 000 mg/L，具有明顯的鹵水特點(diǎn)。盒2+3段地層水陰離子含量最高的是Cl-，其含量18 000～ 34 000 mg/L，平均含量25 000 mg/L；地層水陽(yáng)離子以Na+、K+及Ca2+含量為主，其中Ca2+含量2 900～11 800 mg/L，平均含量6 200 mg/L。同時(shí)，高濃度的Na+、K+及Cl-造成了地層水高礦化度的特點(diǎn)；地層水pH值為6.0~7.3，平均為6.7，地層水呈弱酸性。通過(guò)對(duì)陰陽(yáng)離子對(duì)比分析，按照蘇林地層水分類(lèi)方法，東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水為氯化鈣水型（圖4），表明地層水封閉條件好，反映出氣藏圈閉的封閉性良好，有利于天然氣的聚集和保存[2]。

圖3 東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水化學(xué)特征參數(shù)與產(chǎn)水量、返排率關(guān)系圖版

圖4 東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水蘇林成因分類(lèi)

4 地層水特征參數(shù)及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

地層水化學(xué)特征參數(shù)能夠較好反映出地層水所處的地球化學(xué)環(huán)境、流體與巖石之間的相互作用及相互作用的強(qiáng)度。地層水化學(xué)特征參數(shù)與油氣的運(yùn)移和聚集有一定關(guān)系，可用于預(yù)測(cè)油氣藏和判斷油氣性質(zhì)[3]。一般而言，主要的地層水特征參數(shù)有鈉氯系數(shù)、氯鎂系數(shù)、變質(zhì)系數(shù)、堿交換指數(shù)、鎂鈣系數(shù)、地層水四角圖版、脫硫系數(shù)及碳酸鹽平衡系數(shù)[4]。筆者根據(jù)常用油田水化學(xué)特征參數(shù)對(duì)東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析（表1）。

4.1 鈉氯系數(shù)與氯鎂系數(shù)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

表1 東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3層地層水化學(xué)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)

4.2 變質(zhì)系數(shù)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

4.3 堿交換指數(shù)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

4.4 鎂鈣系數(shù)與地層水四角圖版對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

地層水四角圖版是將地層水的Na++K+、Cl-、HCO3-的濃度與地層水總礦化度（）四個(gè)指標(biāo)作為四條中線(xiàn)所組成的四邊形，圖版的形態(tài)、面積是表征儲(chǔ)層地層水的內(nèi)在特征，可以用來(lái)判斷井與井之間儲(chǔ)層的連通情況。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)其圖版相似性較差（圖5），反映出儲(chǔ)層砂體連通性較差。由圖5的四角圖版可以明顯的看出， JPH–1、JPH–20、JPH–8、J66P19H及J11P6H井之間儲(chǔ)層連通性較好，錦11、錦26及ESP1井之間的地層水四角圖版形態(tài)相似說(shuō)明其儲(chǔ)層之間的連通性一般，而J11P11井與其它井的四角圖版形態(tài)差異較大，說(shuō)明它們之間儲(chǔ)層連通性差。

4.5 脫硫系數(shù)與碳酸鹽平衡系數(shù)對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)分析

5 結(jié)論

東勝氣田錦66井區(qū)盒2+3段地層水為氯化鈣型，儲(chǔ)層保存條件較好，是天然氣有利富集區(qū)；地層水礦化度41 000 mg/L，pH值為6.7，屬于高礦化度弱酸性鹽水–鹵水，高度富集的Na+、K+及Cl-是形成地層水高礦化度的原因。地層水鈉氯系數(shù)、氯鎂系數(shù)、變質(zhì)系數(shù)、堿交換指數(shù)、鎂鈣系數(shù)、地層水四角圖版、脫硫系數(shù)及碳酸鹽平衡系數(shù)等化學(xué)特征參數(shù)分析表明，盒2+3段儲(chǔ)層處于還原環(huán)境，封閉性和保存條件良好，有利于天然氣的富集與保存，是天然氣富集成藏的有利區(qū)帶；儲(chǔ)層以次生孔隙為主，物性差異較大、連通性較差，為低孔特低滲型。

1：Na++K+；2：Cl-；3：HCO3-；4：總礦化度（TDS）

[1] 王曉梅，趙靖舟，劉新社，等．蘇里格氣田西區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層地層水分布特征[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（5）：802–810．

[2] 梁曉偉，朱小兵，李衛(wèi)成，等．鄂爾多斯盆地油田水化學(xué)特征及地質(zhì)意義[J]．成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，39（8）：502–508．

[3] 陳勇，王淼，王鑫濤，等．東營(yíng)凹陷沙四段地層水學(xué)特征及其指示意義[J]．中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2015，39（4）：42–52．

[4] 張治波，劉騰，李麗榮，等．鄂爾多斯盆地CD區(qū)塊長(zhǎng)6地層水化學(xué)性質(zhì)及其地質(zhì)意義[J]．礦物巖石，2017， 37（3）：61–68．

[5] 劉濟(jì)民．油田水文地質(zhì)勘探中水化學(xué)及其特性指標(biāo)的綜合應(yīng)用[J]．石油勘探與開(kāi)發(fā)，1982，13（6）：49–55．

[6] 楊曉輝．徐家圍子斷陷地層水化學(xué)特征與油氣藏的關(guān)系[D]．黑龍江大慶：東北石油大學(xué)，2009．

[7] 崔強(qiáng)．子洲氣田富水區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策研究[D]．陜西西安：西安石油大學(xué)，2013．

[8] 薛會(huì)，張金川，王毅，等．塔里木盆地塔中低凸起地層 水與油氣關(guān)系[J]．石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2007，29（6）：593–597．

[9] MELIMANS K R．The application of fluid inclusions to migration of oil and diagenesis in petroleum reservoir [J]．Applied Geochemistry，1987，2：585–603．

Characteristics and geological significance of the formation water for 2+3thmember of Xiashihezi formation in Jin 66 well block of Dongsheng gas field

LI Yang

(No.2 Gas Production Plant of North China Oil and Gas Company, SINOPEC, Xianyang, Shaanxi 712000, China)

Through the main chemical characteristic parameters analysis of formation water for 2+3thmember of Xiashihezi formation in Jin 66 well block of Dongsheng gas field, the internal relationship between the chemical properties of formation water and gas reservoirs is revealed. The results show that the judgment standard of the normal formation water for 2+3thmember of Xiashihezi formation in Jin 66 well block is as the follows: the salinity is greater than 25 000 mg/L, the sodium chloride coefficient is less than 0.4, the sodium calcium coefficient is less than 2.3 and the fracturing fluid return rate is greater than 55%. The formation water is of calcium chloride water type, and as the whole, it is high salinity weak acid brine–brine. The reservoir is well sealed, which is beneficial to the accumulation and preservation of natural gas. The secondary porosity, with characteristics of great physical differences and poor connectivity, is the main reservoir type.

Dongsheng gas field; 2+3th member of Xiashihezi formation; formation water; chemical property; reservoir evaluation

1673–8217（2019）02–0059–05

TE124.2

A

2018–05–25

李陽(yáng)，工程師，1989年生，2012年7月畢業(yè)于 西安石油大學(xué)，現(xiàn)從事油氣田開(kāi)發(fā)工作。

編輯：蒲洪果