延安地區(qū)上古生界致密砂巖氣藏地質(zhì)評價＊

黃國麗，薛輝，張敏，王泉波

延安地區(qū)上古生界致密砂巖氣藏地質(zhì)評價＊

黃國麗1，薛輝2，張敏3，王泉波4

（1.延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西 延安 716000；2.中國石油長慶油田勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710065； 3.延長油田股份有限公司，陜西 延安 716000；4.陜西延長石油油氣勘探公司采氣一廠，陜西 延安 716000）

延安地區(qū)為鄂爾多斯盆地南部致密砂巖氣重要接替區(qū)。該區(qū)域上古生界山2—盒8期整體屬于三角洲沉積體系，處于陸相淡水—半咸水環(huán)境，發(fā)育水下分流河道和河口壩儲集砂體，砂巖中少長石、多巖屑，填隙物含量高，指示其成熟度低，加之碎屑間線接觸，各類孔隙面孔率普遍在1%左右，造成物性整體偏低，形成低孔、低滲致密型儲集層。但因山2段少泥質(zhì)充填物，原生粒間孔相對發(fā)育，非均質(zhì)性最弱，且氣藏連續(xù)性好，在研究區(qū)上古生界致密砂巖氣藏中地質(zhì)儲量最豐富，超過4.8×1010m3，50%的氣井能達到中高產(chǎn)，為區(qū)域求產(chǎn)的重要層位。

鄂爾多斯盆地；致密砂巖氣；氣藏評價；三角洲

隨著國內(nèi)外致密砂巖油的研究熱，致密砂巖氣也因其規(guī)模大、技術(shù)條件成熟和重要地位成為增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。目前中國發(fā)現(xiàn)的致密砂巖大氣田有一半位于鄂爾多斯盆地，其產(chǎn)氣層位于古生界，其中上古生界以盒8、山西組為主[1]。延安地區(qū)氣藏勘探開發(fā)晚于盆地北部，繼2005年該區(qū)的鉆探井在盒8和山2獲得工業(yè)氣流后，針對這兩個層位逐步開展了滾動勘探開發(fā)，本文將對延安地區(qū)面積約1 648 km2區(qū)域內(nèi)的致密砂巖氣藏進行評價。

1 沉積特征

研究區(qū)從山西組開始轉(zhuǎn)為陸相三角洲沉積體系，主要表現(xiàn)為三角洲前緣亞相。石盒子組、山西組和下部奧陶系馬家溝組的Sr/Ba平均值分別為0.58，0.418，5.143，表明奧陶系馬家溝組為典型海相咸水環(huán)境沉積，從山西組開始往上到石盒子組都為典型的陸相淡水—微咸水環(huán)境沉積，其中山2段為三角洲前緣亞相與淺湖亞相之間過渡環(huán)境，受海水侵入影響，會有短暫咸水環(huán)境。

山2期發(fā)育一支近南北向的水下分流河道，累積砂體厚度超過9 m，局部地區(qū)高于12 m，主河道寬為10～20 km。往南砂巖樣品粒度分析顯示為部分滾動顆粒與懸浮顆粒組合，并夾雜部分濁流的沉積特征，表明研究區(qū)南部山2段砂體是在河口處受地形及湖水綜合改造的河口壩微相。

2 儲層特征

2.1 組分及結(jié)構(gòu)特征

山2段以石英砂巖和巖屑砂巖為主，山1段以巖屑砂巖為主，盒8段以石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，在所有層位中，山1段內(nèi)石英砂巖含量最少。

各層段碎屑組分主要為石英類（包括石英、燧石及石英巖巖屑），山2、山1、盒8段石英類平均含量分別為84.99%，74.17%和80.80%。次為巖屑組分，巖屑含量分布在13.73%～22.68%之間。僅局部見少量長石顆粒，平均含量小于2%。盒8、山1段儲集砂巖以中—粗粒結(jié)構(gòu)為主，山2段儲集砂巖以中粗粒、粗粒結(jié)構(gòu)為主，顆粒分選中等—較好，磨圓度主要為次棱角，其次為次棱—次圓及次圓狀，未見棱角狀顆粒，顆粒間以線接觸為主。

2.2 孔隙特征

上古生界儲層孔隙類型多樣，各類孔隙面孔率都低于2%，指示致密砂巖氣儲層微細孔喉的背景。其中盒8段儲層以巖屑溶孔、粒間孔為主，約占總面孔率的53.7%，其次為長石溶孔、雜基溶孔和晶間孔，占總面孔率的46.3%；山1段儲層以巖屑溶孔、雜基溶孔為主，二者約占總面孔率的53.6%，其次為長石溶孔和粒間孔，占總面孔率的34.6%；山2段儲層以粒間孔、巖屑溶孔為主，二者約占總面孔率的61.6%，其次為晶間孔和雜基溶孔，占總面孔率的31.5%。盒8、山1、山2段砂巖平均孔徑主要分布在0～200 μm之間，相比之下盒8段大于50 μm的樣品所占的比例明顯低于山1、山2段砂巖中所占比例。

2.3 物性特征

儲層孔隙度主要分布在3%～12%之間，滲透率在0.01×10-3～10.0×10-3μm2?？紫抖绕毡榈陀?0%，滲透率普遍低于1.0 ×10-3μm2，屬低孔、低滲致密型儲集層。盒8段76.99%儲層孔隙度分布在4.0%～12.0%之間，45.31%樣品滲透率分布在0.1×10-3～0.5×10-3μm2之間；山1段76.59%儲層孔隙度分布在4.0%～10.0%之間，89.26%樣品滲透率分布在0.01×10-3～0.5×10-3μm2之間；山2段85.25%儲層孔隙度分布在3.0%～10.0%之間，62.21%樣品滲透率分布在0.1×10-3～10.0×10-3μm2之間。

3 氣藏特征

3.1 流體性質(zhì)

盒8段、山1段和山2段氣藏試氣組分中無H2S氣體，相對密度0.56～0.69，盒8段氣藏的干燥系數(shù)為99.12%，山1段氣藏的干燥系數(shù)為99.37%，山2段氣藏的干燥系數(shù)為99.51%，干燥系數(shù)均大于0.95，屬無硫干氣。

該區(qū)22.7%的井完全不產(chǎn)水，76.5%產(chǎn)氣井產(chǎn)水小于5 m3/d。盒8段、山1段和山2段的地層水為弱酸性（pH平均值為6.1），水型為為CaCl2型。地層水的礦化度為8.31～391.74 g/L，平均值為81.26 g/L，從山1段到盒8段地層水礦化度依次降低。

3.2 溫壓特征

研究區(qū)共計114口井的上古生界氣藏溫壓實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，山1—盒8段氣層中部壓力為10.21～31.81 MPa，壓力系數(shù)分布于0.42～0.97之間，其中盒8段氣藏壓力為負壓；山1段氣藏壓力以負壓為主，部分為常壓；山2段氣藏壓力為負壓。各層地溫分布在70.87～118.33 ℃，地溫梯度位于1.934～4.93 ℃/100 m之間，由于其與埋深相關(guān)，最小出現(xiàn)在盒8段，最大值出現(xiàn)在山2段。

3.3 氣藏類型

本文認同鄒才能、趙靖舟的研究結(jié)論，在傳統(tǒng)巖性油氣藏認識基礎(chǔ)上，因山2段砂體連續(xù)性明顯優(yōu)于其他層位，為連續(xù)性巖性油氣藏，盒8段、山1段砂體橫縱向連通性具有“準連續(xù)性”特點，應(yīng)該是“準連續(xù)性”巖性油氣藏[2-3]。

4 氣藏評價

4.1 氣藏地質(zhì)儲量

在上述地質(zhì)認識的基礎(chǔ)上，采用研究區(qū)盒8段12個單層試氣資料，山1段9個單層試氣資料，山2段12個單層試氣資料，并結(jié)合產(chǎn)能丟失法確定盒8段、山1段和山2段孔隙度和滲透率下限，并相對應(yīng)地利用交匯圖版確定電性下限，按照0.4 m起算、0.2 m起扣的原則，確定三個產(chǎn)層的有效砂厚，并圈定各氣層的含氣面積，最終山2、山1、盒8疊加含油面積為1 218.73 km2。有效厚度、孔隙度、含氣飽和度面積都采用面積加權(quán)平均法取值，并依據(jù)實測溫壓數(shù)據(jù)，天然氣組分數(shù)據(jù)求得的偏差系數(shù)計算三個層位的探明地質(zhì)儲量，共合計8.545 2×1010m3，山2段地質(zhì)儲量在其中占比超過50%。

4.2 氣藏產(chǎn)能特征

在含氣區(qū)域內(nèi)的468井次的試氣結(jié)果表明，無阻流量大于1.0×105m3/d的井114口，最大達到1.503×106m3/d；無阻流量在4.0×104～1.0×105m3/d的井105口，無阻流量在1.0×104～4.0×104m3/d的井141口井，無阻流量小于1.0×104m3/d的井102口，不同層位的試氣結(jié)果差異較大，以山2段試氣成果最好，50%試氣井無阻流量大于4.0×104m3，其次為盒8段，27%試氣井無阻流量大于4.0×104m3，山1段產(chǎn)能相對最低，超過80%試氣井無阻流量小于4.0×104m3，總體以中低產(chǎn)為主。

5 結(jié)論

延安地區(qū)上古生界山2—盒8期整體屬于三角洲沉積體系，處于陸相淡水—半咸水環(huán)境，發(fā)育水下分流河道和河口壩儲集砂體，砂巖多為巖屑砂巖、巖屑石英砂巖，填隙物含量普遍較高，表明其成熟度低。

各層砂巖儲層碎屑間線接觸，孔喉細小，各類孔隙面孔率普遍在1%左右，造成孔隙度普遍低于10%，滲透率普遍低于1.0×10-3μm2，屬低孔、低滲致密型儲集層。各層中山2非均質(zhì)性最弱，盒8非均質(zhì)性最強。

研究區(qū)上古生界致密砂巖氣為無硫干氣，產(chǎn)水少，為豐度低的大規(guī)模低壓氣藏。各層間產(chǎn)能存在一定差異，山2段少泥質(zhì)充填物，原生粒間孔相對發(fā)育，非均質(zhì)性最弱，且氣藏連續(xù)性好，在研究區(qū)上古生界致密砂巖氣藏中地質(zhì)儲量最豐富，超過4.8×1010m3，50%的氣井能達到中高產(chǎn)；盒8、山1段非均質(zhì)性增強，氣層之間連通性復(fù)雜，以中低產(chǎn)為主。

［1］戴金星，倪云燕，吳小奇.中國致密砂巖氣及在勘探開發(fā)上的重要意義［J］.石油勘探與開發(fā)，2012，39（3）： 257-264.

［2］魏新善，胡愛平，趙會濤，等.致密砂巖氣地質(zhì)認識新進展［J］.巖性油氣藏，2017，29（1）：11-20.

［3］鄒才能，陶世振，袁選俊，等.“連續(xù)型”油氣藏及其在全球的重要性：成藏、分布與評價［J］.石油勘探與開發(fā)，2009，36（6）：669.

［4］趙靖舟，曹青，白玉彬，等.油氣藏形成與分布：從連續(xù)到不連續(xù)——兼論油氣藏概念及分類［J］.石油學(xué)報，2016，37（2）：145.

P618.13

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.040

2095－6835（2019）16－0095－02

黃國麗（1984—），女，湖北潛江人，講師，從事油氣藏描述及儲層評價研究。

延安大學(xué)校級科研計劃項目（編號：YDQ2016-36）

〔編輯：張思楠〕