川南長寧氣田上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)頁巖氣儲量評價

摘要：四川盆地南部的長寧-威遠(yuǎn)地區(qū)頁巖氣資源豐富、儲層較好，但此前針對上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)頁巖氣儲層系統(tǒng)的儲量計算和評價較少。以長寧頁巖氣田上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)為研究對象，研究其地層特征、構(gòu)造特征、沉積相特征和儲層特征。經(jīng)儲量參數(shù)確定及有效儲層劃分，并經(jīng)體積法計算吸附氣儲量、容積法計算游離氣儲量，確定了寧201井區(qū)新增探明含氣面積為91.17 km2，YS108井區(qū)新增探明含氣面積為68.47 km2，兩井區(qū)合計新增頁巖氣探明儲量為1 361.80×108 m3。最后，寧201-YS108井區(qū)頁巖氣儲量的評價結(jié)果顯示，寧201-YS108井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣藏脆性礦物含量高、鏡質(zhì)體含量高、有機(jī)碳含量高、滲透率特低、埋藏深度為中深層、可采儲量為大型。該區(qū)域儲量條件除滲透率和孔隙度較低外，礦物和有機(jī)碳含量、埋藏條件和可采儲量總體較好，頁巖氣勘探開發(fā)潛力較大。

關(guān)鍵詞：長寧氣田；頁巖氣；寧201-YS108井；儲層特征；儲量評價

中圖分類號：TE328 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）06-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.028

Reserves Evaluation of Shale Gas in Ning201-YS108 Well of Shangluo District of Changning Gas Field in Southern Sichuan Basin

FAN Zufeng1， ZHENG Guiqiang1， LIAN Huiqing1， LI Xiaoming2

（1. School of Emergency Technology and Management， North China Institute of Science and Technology;

2. School of Safety Engineering， North China Institute of Science and Technology， Sanhe 101601， China）

Abstract： The Changning Weiyuan area in the southern Sichuan Basin has abundant shale gas resources and good reservoirs， but there have been relatively few reserve calculations and evaluations of the shale gas reservoir system in the Ning201-YS108 well area of the Shangluo district. Taking the Ning201-YS108 well area in the Shangluo district of the Changning shale gas field as the research object， this study investigates its stratigraphic characteristics， structural characteristics， sedimentary facies characteristics， and reservoir characteristics. After determining the reserve parameters and dividing the effective reservoirs， and calculating the adsorbed gas reserves using the volume method and the free gas reserves using the volume method， it was determined that the newly discovered gas bearing area in the Ning 201 well area was 91.17 km2， and the newly discovered gas bearing area in the YS108 well area was 68.47 km2. The total newly discovered shale gas reserves in the two well areas were 1 361.80×108 m3. Finally， the evaluation results of shale gas reserves in the Ning201-YS108 well area show that the shale gas reservoir in the one section of the Wufeng Formation Longmaxi Formation in the Ning201-YS108 well area has high brittle mineral content， high vitrinite content， high organic carbon content， extremely low permeability， burial depth of medium to deep layers， and large recoverable reserves. The reserve conditions in this area are generally good in terms of mineral and organic carbon content， burial conditions， and recoverable reserves， except for low permeability and porosity. There is great potential for shale gas exploration and development.

Keywords： Changning gas field; shale gas; Ning201-YS108 well; reservoir characters; reserve evaluation

川盆地龍馬溪組頁巖氣資源量潛力巨大，范圍為13.81～23.13萬億m3，期望值為18.32萬億m3[1]。其中，五峰組-龍馬溪組是四川盆地頁巖氣勘探開發(fā)的主要層系，五峰組-龍馬溪組頁巖儲層廣泛分布，總有機(jī)碳（Total Organic Carbon，TOC）大于2%優(yōu)質(zhì)儲層在蜀南地區(qū)-川東地區(qū)最為發(fā)育，厚度大于50 m。一段頁巖儲層品質(zhì)好，與北美主要頁巖氣儲層相當(dāng)。

位于四川盆地南部的長寧-威遠(yuǎn)地區(qū)頁巖氣資源豐富、儲層較好，主要發(fā)育6套頁巖。其中，志留系龍馬溪組、寒武系筇竹寺組是有利的頁巖氣勘探開發(fā)層位。龍馬溪組整體為陸棚相沉積，沉積相帶較為穩(wěn)定，分布范圍較為廣泛，外陸棚為頁巖儲層分布的有利相帶。其中，蜀南地區(qū)、川東北地區(qū)外陸棚沉積發(fā)育。2012年，長寧-威遠(yuǎn)被確定為國家級頁巖氣示范區(qū)，經(jīng)過10余年的發(fā)展，已經(jīng)在很多井區(qū)實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的規(guī)模開發(fā)。但是，此前針對川南長寧氣田YS108井區(qū)頁巖氣儲層的儲量計算和系統(tǒng)評價較少，本次研究主要是計算與評價寧201-YS108井區(qū)的頁巖氣的儲量和儲層。

1 區(qū)塊概況

長寧頁巖氣田上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)位于宜賓市珙縣、興文縣、筠連縣境內(nèi)，面積為159.64 km2。

上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)位置如圖1所示。

2007年，長寧區(qū)塊頁巖氣開發(fā)，中國石油天然氣集團(tuán)有限公司在四川盆地周邊鉆探多口頁巖氣淺井；2010年，長寧頁巖氣示范區(qū)第一口頁巖氣井寧201井完鉆并壓裂獲氣；2012年，長寧頁巖氣示范區(qū)第一口水平井寧201-H1井壓裂測試獲天然氣為15萬m3/d；2012年，獲批成立“長寧-威遠(yuǎn)國家級頁巖氣示范區(qū)”和“滇黔北昭通國家級頁巖氣示范區(qū)”；2013年7月，昭通頁巖氣示范區(qū)寧201-YS108井完鉆，壓裂獲氣；2015年，長寧頁巖氣田上羅區(qū)塊寧201井區(qū)已完鉆37口井，獲氣井?dāng)?shù)量為22口[2]。

2 研究區(qū)頁巖氣儲層特征

2.1 地層特征

五峰組-龍馬溪組一段巖性以頁巖為主。上羅區(qū)塊龍馬溪組頂部與石牛欄組呈整合接觸，底部與臨湘組呈整合接觸。根據(jù)綜合地質(zhì)研究，龍馬溪組自下而上分為龍馬溪組一段、龍馬溪組二段；龍馬溪組一1亞段細(xì)分為a～d這4個小層。

長寧頁巖氣田龍馬溪組地層分布穩(wěn)定，頁巖氣厚度為275～315 m。寧201-YS108井區(qū)頁巖儲層埋深為2 000～3 000 m，局部超過3 000 m。

2.2 沉積相特征

根據(jù)綜合地質(zhì)研究認(rèn)為，四川盆地長寧地區(qū)龍馬溪期主要屬陸棚相沉積，根據(jù)巖性、古生物、沉積構(gòu)造以及巖礦等特征可進(jìn)一步劃為內(nèi)陸棚、外陸棚2個亞相和7個微相。內(nèi)陸棚亞相巖性主要為灰色或灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、灰色鈣質(zhì)粉砂巖，發(fā)育塊狀層理、遞變層理、沖刷面、生物擾動構(gòu)造以及滑動變形構(gòu)造等。外陸棚亞相巖性以灰黑色或黑色富有機(jī)質(zhì)粉砂質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)硅質(zhì)頁巖為主，發(fā)育水平層理、塊狀層理、韻律層理、原生黃鐵礦結(jié)核，常見大量筆石、硅質(zhì)放射蟲等[3]。寧201-YS108井區(qū)、威202井區(qū)均發(fā)育富有機(jī)質(zhì)硅質(zhì)泥棚、富有機(jī)質(zhì)粉砂質(zhì)泥棚微相，為頁巖氣有利分布區(qū)。

2.3 構(gòu)造特征

按照點(diǎn)-線-面-體相結(jié)合的全三維解釋原則開展地震層位對比解釋，以及對五峰組底界、上二疊統(tǒng)底界、下二疊統(tǒng)底界共計3套地震反射層位的追蹤，五峰組底界解釋網(wǎng)格密度為1×1，符合儲量計算規(guī)范要求。

根據(jù)三維地震反射特征，結(jié)合沿層振幅、相干屬性和相干增強(qiáng)屬性等屬性分析，表明區(qū)塊北部為長寧背斜南翼。研究區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育，寧201-YS108井區(qū)北部及西南發(fā)育北東-南西向及近南北向斷裂，南部有近東西向黃1號斷層，斷層長度為14 km，斷距為30～110 m；黃2號斷層長度為9 m，斷距為60～300 m。

2.4 儲層特征和評價

研究區(qū)內(nèi)巖性以黑色碳質(zhì)頁巖、黑色頁巖、硅質(zhì)頁巖、黑色泥巖、黑色粉砂質(zhì)泥巖以及灰黑色粉砂質(zhì)泥巖為主。寧201-YS108井區(qū)礦物含量如下：脆性礦物含量為41.8%～98%，平均值為76.1%；黏土礦物以伊利石、伊蒙混層為主，其中伊利石含量為60.8%，伊蒙混層含量為23.9%，綠泥石含量為15.3%。

龍馬溪組頁巖儲集空間類型多，孔隙類型包括有機(jī)孔、粒間孔、晶間孔以及晶內(nèi)溶孔，裂縫類型分為構(gòu)造縫、成巖縫、溶蝕縫以及生烴縫等。TOC含量為0.2%～7.9%，平均值為2.36%。上羅區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段有機(jī)質(zhì)以腐泥組為主，含少量瀝青質(zhì)，微含鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組，類型以Ⅰ類為主。有機(jī)質(zhì)成熟度為2.4%～2.8%，平均值為2.6%，處于過成熟階段，主要產(chǎn)干氣。孔隙度為0.71%～10.3%，平均值為5%。滲透率為1.09×10-4～1.25×10-3 mD，平均值為2.72×10-4 mD。

現(xiàn)場含氣量：5口頁巖氣評價井龍馬溪組一1亞段總含氣量為3.51～7.75 m3/t，平均值為5.31 m3/t，龍馬溪組一2亞段總含氣量為1.92～5 m3/t，平均值為3.6 m3/t；五峰組含氣量較好，總含氣量為3.12～7.57 m3/t，平均值為5.61 m3/t。長寧氣田五峰組-龍馬溪組一段氣藏為大面積連續(xù)性穩(wěn)定分布、無邊底水的彈性氣驅(qū)頁巖氣藏；甲烷含量為96%～99%，不含硫化氫。

3 儲量計算及評價

3.1 儲量計算方法及單元確定

本次儲量計算按規(guī)范采用式（1）計算總地質(zhì)儲量，采用式（2）計算吸附氣儲量，并采用式（3）容積法計算游離氣儲量。

Gz=Gx+Gy（1）

（2）（3）

式中：Gz為總地質(zhì)儲量，m3；Gx為吸附氣地質(zhì)儲量，m3；Gy為游離氣地質(zhì)儲量，m3；Ag為含氣面積，km2；h為有效厚度，m；ρy為質(zhì)量密度，t/m3；CX為吸附含氣量m3/t，；Zi為原始?xì)怏w偏差系數(shù)，無因次；Φ為有效孔隙度，%；Sgi為單儲系數(shù)，m/（km2·m）3；Bgi為體積系數(shù)，無因次。

在計算單元上，縱向上包括五峰組-龍馬溪組一段1個計算單元；平面上包括寧201井區(qū)2個計算單元。五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣層屬源儲一體、具有大面積連續(xù)穩(wěn)定分布的特點(diǎn)，整體含氣。縱向上頁巖氣層分布于五峰組-龍馬溪組一段，厚度為56.1～72.9 m，氣層連續(xù)，無明顯致密隔層，且頁巖氣井均需依靠壓裂完井，地震監(jiān)測表明，壓裂后縫高可達(dá)75～170 m，因此氣層段作為一個縱向計算單元[4]。

3.2 計算結(jié)果

經(jīng)儲量參數(shù)確定及有效儲層劃分，經(jīng)體積法計算吸附氣儲量、容積法計算游離氣儲量，長寧頁巖氣田上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段探明儲量如表1所示。確定寧201井區(qū)新增探明含氣面積為91.17 km2，新增頁巖氣探明總地質(zhì)儲量為834.64×108 m3，YS108井區(qū)新增探明含氣面積為68.47 km2，新增頁巖氣探明總地質(zhì)儲量為527.16×108 m3，兩井區(qū)合計1 361.80×108 m3。長寧頁巖氣田儲層參數(shù)與北美頁巖氣田基本相當(dāng)，長寧采收率為20%～40%。

考慮目前勘探階段對氣藏采收率的認(rèn)識還有待更多開采資料進(jìn)一步確定，取25%作為上羅區(qū)塊五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣藏本次探明儲量計算采收率的值。

3.3 儲量綜合評價

依據(jù)《頁巖氣資源/儲量計算與評價技術(shù)規(guī)范》（DZ/T 0254—2014），對寧201-YS108井區(qū)的脆性礦物含量、儲量規(guī)模、熱演化程度、物性、有機(jī)碳含量、埋藏深度以及可采儲量等儲量品質(zhì)參數(shù)進(jìn)行分類評價。上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣地質(zhì)儲量綜合評價結(jié)果如表2所示。

表2評價結(jié)果顯示，上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣藏脆性礦物含量高、鏡質(zhì)體含量高、有機(jī)碳含量高、滲透率特低、埋藏深度為中深層、可采儲量為大型。該區(qū)域儲量條件總體較好，頁巖氣勘探開發(fā)潛力較大[5]。

4 結(jié)論

文章主要以長寧頁巖氣田上羅區(qū)塊寧201-YS108

井區(qū)為研究對象，研究其地層特征、構(gòu)造特征、沉積相特征及儲層特征。經(jīng)儲量參數(shù)確定及有效儲層劃分，經(jīng)體積法計算吸附氣儲量、容積法計算游離氣儲量，確定寧201井區(qū)新增探明含氣面積為91.17 km2，新增頁巖氣探明總地質(zhì)儲量為834.64×108 m3，YS108井區(qū)新增探明含氣面積為68.47 km2，新增頁巖氣探明總地質(zhì)儲量為527.16×108 m3，兩井區(qū)合計1 361.80×108 m3。儲量評價結(jié)果顯示，上羅區(qū)塊寧201-YS108井區(qū)五峰組-龍馬溪組一段頁巖氣藏脆性礦物含量高、鏡質(zhì)體含量高、有機(jī)碳含量高、滲透率特低、埋藏深度為中深層、可采儲量為大型。該區(qū)域儲量條件除滲透率和孔隙度較低外，礦物和有機(jī)碳含量、埋藏條件和可采儲量總體較好，頁巖氣勘探開發(fā)潛力較大。

參考文獻(xiàn)

1 王世謙.頁巖氣資源開采現(xiàn)狀、問題與前景[J].天然氣工業(yè)，2017（6）：115-130.

2 曾慶才，陳 勝，賀 佩，等.四川盆地威遠(yuǎn)龍馬溪組頁巖氣甜點(diǎn)區(qū)地震定量預(yù)測[J].石油勘探與開發(fā)，2018（3）：406-414.

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5 謝 軍，鮮成鋼，吳建發(fā)，等.長寧國家級頁巖氣示范區(qū)地質(zhì)工程一體化最優(yōu)化關(guān)鍵要素實(shí)踐與認(rèn)識[J].中國石油勘探，2019（2）：174-185.

作者簡介：范祖峰（2004—），男，山東棗莊人，本科在讀。研究方向：防災(zāi)減災(zāi)。