延969井区山西组气藏特征及开发响应特征

2021-08-25王少奇孙冬袁书龙延长气田采气二厂陕西靖边718500

化工管理 2021年23期

王少奇，孙冬，袁书龙(延长气田采气二厂，陕西靖边 718500)

0 引言

研究区块位于靖边县东南小河、青阳岔地区，行政管辖主要处于靖边县的青阳岔、小河、畔沟等乡镇境内，面积约为500 km2。该区上古生界致密砂岩气藏与下古生界马家沟组白云岩储层气藏。前人的研究认为[1-3]，山西组是上古生界主力含气层位，气藏规模占比较大，但产量占比却十分低。因此深入研究山西组气藏特征，为开发建言献策是十分必要的。

1 山西组地质特征

山西组为三角洲－分流间湾沼泽－湖泊沉积环境，岩性主要为深灰－灰黑色泥岩、粉砂岩及中细砂岩，中下部夹薄煤层，钻井揭示地层厚度一般为 90～120 m(如表1所示)[4]。

表1 延969井区上古生界地层发育表

山西组地层整体表现为西倾单斜，地层相对平缓，无明显隆起或凹陷。目的层为曲流河三角洲前缘亚相沉积环境，又可细分为水下分流间湾、水下分流河道、席状砂和水下天然堤4种微相。其中水下分流河道沉积环境发育度约3～5 m的砂体，是研究区主要储层；席状砂以薄层较纯的粉砂岩、细砂岩为主；水下天然堤沉积泥质粉砂岩、泥质细砂岩。在上述沉积背景下，根据岩性组分可将储层分为两类：岩屑石英砂岩和岩屑砂岩，石英类含量均值为78.3%。

为了精细开发，研究将山西组又细分为两段，其中山1段气层孔隙度主体介于2%～10%，均值6.36%；渗透率主体介于0.01～0.6 mD，均值0.485 mD，中值为0.356 mD；非气层孔隙度均值3.9%，渗透率均值0.476 mD。山2段气层孔隙度主体介于2%～8%，均值5.32%，中值4.66%；山2段气层渗透率主体介于0.01～1 mD，均值0.674 mD，中值0.213 mD；山2段非气层孔隙度均值4.21%，渗透率均值0.306 mD。物性分布表明：山1段、山2段气藏的物性好于非气层，但属于致密型储层(如图1所示)。

图1 延969井区山1段、山2段储层孔隙度、物性交会图

2 山西组气藏特征

2.1 气藏分布与富集特征

山西组气藏的富集与分布主要受储层控制。在纵向上，砂层是气藏分布与富集的场所；在横向上，气藏主要分布在水下分流河道环境沉积的厚砂之中。就物性而言，气层段物性均好于非气层段物性。

在储层较好的情况下，直接盖层的发育情况对局部气藏的形成和分布具有较强的控制作用。山西组气藏直接盖层为盒8段的泥岩和致密岩层。地层构造与气藏的叠合表明：无论是局部的构造高部位还是低部位，均有不同程度的天然气和地层水产出，反映局部构造对天然气和地层水的分布的控制作用不明显。

2.2 气藏含气性特征

研究区气藏含气性采用密闭取心与阿尔奇公式解释，并以试气结果进行验证，取二者解释结果的平均值。其中，储层物性参数解释采用岩心实测孔隙度与对应深度段声波时差回归建立解释图版。在储层物性解释的基础上展开含气性解释工作。

密闭取心法采用3口井共153块密闭取心拟合含水饱和度与孔隙度的相关性。求得密闭取心法含水饱和度计算公式为Sw=143.94ø-0.6845。

测井解释采用传统的阿尔奇公式来计算含水饱和度，其公式为：

式中：Sw为含水饱和度；Sgi为含气饱和度；φ为孔隙度；Rt为储层电阻率(Ω·m)；Rw为地层水电阻率(Ω·m)；a、b为与岩性有关的系数；m为孔喉结构指数；n为胶结指数。

式中各参数的取得岩电参数根据实验拟合求得，结果如表2所示。

表2 山西组气藏阿尔奇岩心实验参数表

通过气藏识别工作对气藏进行解释，山西组气藏的储层为中、细、粉质石英砂岩或岩屑石英砂岩，电性上表现为自然伽马低值(18～22 API)，自然电位表现多负异常。其中储层电阻率与含气性的相关性较强。含气储层电阻率明显偏高(电阻率＞40 Ω·m)。

山西组气藏的平均厚度主要介于3～5 m，厚度大于10 m的气藏相对不发育。气藏平均孔隙度介于5.0%～8.0%之间，多数气藏的孔隙度约6.0%，远远低于致密气藏的物性界限10%。山西组的多数气藏饱和度大于70%(如表3所示)。由此可见，山西组气藏有三个明显的特征：气藏的厚度较薄、储层物性极差，含气饱和度较高。

表3 延969气藏地质参数表

3 山西组气藏开发响应

山西组气藏特征表明：山西组的气藏分布砂岩层之中，属于段内成藏。即本层的烃源岩对段内的砂岩层供给[5-7]，因此虽然储层的物性较差，但仍然能够成藏。

在开发方面，虽然储层内含气饱和度较高，但是气层较薄、物性较差，不利开发，所以单气层难以获得工业气流，但并不意味着这些气层没有开发价值。因为该区为上古、下古气藏叠合，且上古、下古也分别存在多套气层，所以山西组气藏开发有三个思路：一是当有单层达到工业气流时，山西组物性较差的薄气层可本着“顺手牵羊”的思路开发，作为主力气层的辅助与补充；二是多个薄气层共存时，合层的产量具有工业价值时也可以开发；三是重视储层改造技术、成本与增产产量之间的平衡，将暂时经济性较差的储层提升产量来获得经济效益。