鄂尔多斯盆地上古生界气井产能控制因素分析

2014-10-25陶红胜侯云东高胜利魏新善

石油地质与工程 2014年1期

陶红胜，侯云东，高胜利，魏新善

（1.陕西延长石油集团研究院，陕西西安 710075；2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院）

鄂尔多斯盆地北部上古生界是寻找大型气田最有利区，现发现上古生界大气田有榆林气田、米脂气田、乌审召气田、榆林南气田、苏里格气田及子洲气田等，到2012年底，上古生界共获探明储量18383.73×108m3、技术可采储量10697.76×108m3、经济可采储量8199.77×108m3。盆地北部上古生界大气田具有上古各层位普遍含气与盒8及山2主力含气的特征。

制约气井产能的关键因素是地层因素，压裂是提高气井产能的主要措施。长庆油田公司在气井产能试井、压裂工艺方面进行了卓有成效的工作，其结果为勘探开发提供了充分的动态依据［1－4］。本文重点分析了鄂尔多斯盆地气井产能的控制因素。

1 主力含气层位及其分布特征

从石炭系本溪组到二叠系石千峰组各个地层均可见到含气层，盆地东部40口气探井统计表明，一般情况下，每口井有4～5个含气层系，最多达8层。盆地东部30口探井表明，气层（含气层）厚度主要分布在1～20 m，气层厚度变化较大，平均厚度6.5 m。

鄂尔多斯盆地上古生界自下而上可划分为上石炭统本溪组、下二叠统太原组和山西组、中二叠统下石盒子组和上石盒子组以及上二叠统石千峰组，主要为一套海陆过渡相的含煤碎屑岩沉积地层。

工业气层在各组地层中都有分布，至2012年底，盆地北部盒8获探明地质储量10768.47×108m3，占总探明地质储量的58.58%，盒3、盒4、盒5、盒6及盒7等层位获探明地质储量830.37×108m3，占总探明地质储量的4.52%，山1亚段获探明地质储量3783.43×108m3，占总探明地质储量的20.58%，山2亚段获探明地质储量3001.46×108m3，占总探明地质储量的16.33%。

盒8气层分布于靖边气和苏里格气田，山2气层分布于榆林和子洲气田，山1气层分布于胜利井区、苏里格及刘家庄气田，盒6及盒7气层分布在盆地东部的米脂地区、盒3、盒4及盒5气层分布在盆地西部的胜利井和刘家庄地区。

从盆地气层产出层位及分布地区可见，盆地主力气层以下石盒子组的盒8亚段和山西组的山2亚段为主，气层层位由盆地东部向西部、自南向北有逐渐升高的趋势。

2 气层产量控制因素

2.1 砂体物性

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩气藏属于岩性圈闭气藏。钻探、测井及试气结果表明，气层的分布严格受砂体展布和砂体物性控制，含气有利区分布在主砂体带上，工业气流井一般分布于砂体中心物性较好部位，而砂体顶部和边缘由于物性较差，含气也随之变差。

乌审旗气田由北向南，由西到东，气层厚度逐渐变薄，物性逐渐变差，以陕231－陕232井、陕246井、G7－3井为中心的气层分布区为储集层最发育区（表1）。

表1 鄂尔多斯盆地乌审旗气田盒8气层综合数据

榆林气田山2气层整体沿近南北向呈带状分布，局部为透镜体分布。从北到南，气层厚度见薄，到榆林南区，气层规模明显变小，井间分布的非均质性增强（表2）。

2.2 地质因素

盆地气层参数与产能相关性分析表明，气层产能与其储能系数（有效厚度、孔隙度和含气饱和度三者乘积）、地层系数（有效厚度与渗透率乘积）的相关性较好（图1～2）。

表2 鄂尔多斯盆地榆林气田山2气层综合数据

图1 鄂尔多斯盆地上古生界无阻流量与储能系数相关关系

图2 上古生界无阻流量与地层系数相关关系

2.3 工艺因素

实际资料统计的结果表明，气井产能与地层系数呈非线性关系，其原因是实际气井产能在受地层系数kh影响的同时，还受压裂改造规模、测试时间等因素的影响。由于采用压裂作为提高气井产能的主要手段，因此，压裂改造规模对气井产能有着显著的影响［5］。同时，由于压裂气井特有的渗流规律，测试时间对气井产能的确定也有着较大的影响。

由于压裂气井在不同的流动时间对应着不同的流动阶段，而不同流动阶段的气井产能方程不同，故确定的气井绝对无阻流量不同［5－6］。因此，测试时间对气井产能的确定是非常重要的。

2.3.1 测试时间对产能的影响

测试时间与气井无阻流量的对应关系（图3）表明，随着测试时间的延长，气井绝对无阻流量减少。但当测试时间达到3倍的拟径向流开始时间后，气井绝对无阻流量的变化将很小，所产生的误差小于10%。