什股壕地区高产储层特征研究及应用

张占杨，高青松，刘绪钢，王东辉

(中石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州450006)

什股壕地区高产储层特征研究及应用

张占杨，高青松，刘绪钢，王东辉

(中石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州450006)

上古生界致密砂岩气藏包含多套气层，最具有经济价值的高产层为下石盒子组盒2段，但水平井产气量差异较大。利用钻井、录井、试气和储层预测资料，对沉积、物性、电性、含气性及地震属性等特征深入分析研究，认为高产储层分布于辫状河的高能河道，粒度较粗，泥质含量低，物性较好，储集空间发育，具有“两高三低”的电性特征，录井显示含气性效果较好，地震反射强度属性为短轴强反射特征，其中物性为高产主要控制因素。利用“五有利”的方法，优选出有利开发区，进行井位部署，提高了钻井的高产率。

什股壕；盒2段；高产特征；主控因素；应用

什股壕位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡、伊盟隆起交界部位，主体在伊盟隆起带；行政区划属于内蒙古自治区鄂尔多斯市，面积527 km2。主要目的地层主要为二叠系下石盒子组与山西组、石炭系太原组。

1 区域地质背景

什股壕位于鄂北地区长期继承性古隆起区，一直被认为是鄂北油气运移的有利指向区[1-3]。受区域构造演化影响，形成了早期基底南东低，北西高的古构造形态，中期继承稳定发展，晚期差异抬升导致地层倒转，地层由早、中期的北西高南东低转变为现今的南西低北东高构造格局。

晚古生代沉积前，一直处于长期隆起状态，属于基岩隆起区，基底主要由太古界至元古界混合化变质岩系组成。至晚石炭世接受沉积以来，上古生界不同层位由南向北超覆于太古-元古界基底之上，先后沉积了石炭系太原组、二叠系山西组、上下石盒子组及石千峰组地层，中生代相继沉积了三叠系、侏罗系及白垩系，缺失新生界沉积[4]。太原组和山西组发育的泥岩、煤层是本区主要的烃源岩，太原、山西、下石盒子发育的砂岩和上石盒子、石千峰组泥岩分别构成了什股壕地区上古生界天然气的主要储集层和盖层[5]。下石盒子组(盒1、盒2、盒3)、山西组是什股壕地区开发的主要层段。

2 高产储层特征

根据多年的气藏评价及钻井试气成果分析，什股壕各层位产气量、产液量差别较大。早期评价井针对目的层盒3、盒2、盒1、山1、山2段进行评价，评价证实盒3段产气量较小，盒1段及山西组产气量小且产液量较大，或者只产液，不产气；山1、山2段产气量较小。由于物探技术的进步和地质认识的深化，盒2段钻井取得了较好的效果，进一步明确盒2段为本区主要产气层位。

盒2段产能测试成果表明，全区产气水平井单井平均无阻流量7.2469×104m3/d，最高无阻流量11.9314×104m3/d，最低无阻流量为0(见表1)。根据试气效果分析确定水平井试气无阻流量>6×104m3/d为高产井，无阻流量<6×104m3/d为低产井。研究认为除受到工程工艺等因素的影响外，沉积特征、物性、电性及含气性等成为产气量的重要影响因素，高产储层在地震属性上也表现出一定的特征。

表1 盒2段水平井产气量统计表

2.1 沉积特征

结合试气与生产数据分析，沉积环境与产能有重要的关系。强动力沉积环境的储层物性较好，有良好储集空间，当有充足的油气运移至此，含油气丰度相对较高[6]。

图1 什股壕地区沉积模式图

根据研究盒2段属于辫状河沉积环境，分为辫状河道、心滩、泛滥平原沉积微相。河道储层结构的差异与水动力条件密切相关[7]。根据本区的沉积特征(图1)，结合实钻井钻遇试气效果和储层预测，河道沉积又进一步分为高能河道和低能河道沉积，单井无阻流量均大于6×104m3/d，高产储层位于高能河道。高能河道位于辫状河道的中心部位，水动力较强，多期河道砂体叠置，河道较窄，砂体相对发育的位置，泥质含量较低，录井和取芯显示岩性为含灰白色砾粗砂岩、中粗砂岩；高能河道分布特征在地震相中表现明显(图2)。低能河道位于辫状河道的边部，单井无阻小于6×104m3/d，为低产储层，水动力较弱，砂体厚度较薄，隔夹层较多，泥质含量较高，岩性为含灰白色细中砂岩、细砂岩。

图2 盒2段地震相图(振幅强度)

2.2 物性特征

通过岩心孔隙度、渗透率分析，什股壕地区储层物性相对较好，其盒2段孔隙度分布区间为5%～20.5%，平均为9.6%；渗透率分布区间为0.14×10-3～9.8×10-3μm2，平均0.93×10-3μm2，总体上为低孔隙度和低、特低渗透率储集岩。高产层的孔隙度分布区间为13.0%～20.5%，平均为17.1%；渗透率分布区间为0.61×10-3～9.8×10-3μm2，平均2.93×10-3μm2。物性好，孔隙度、渗透率较高，具有良好的储集空间，能够较好的接受气源充注，因此物成为什股壕高产层的主要控制因素。试气效果证实，孔隙度渗透率较大时，不经过压裂进行自然求产即可获得高产。

2.3 含气性特征

气测录井是对气层判别最基本和最有效的方法之一。钻井过程中，排除泥浆等因素的影响，录井全烃含量显示可以作为含气性的最直接指示标志。研究区内高产储层水平井水平段显示砂岩钻遇率>43.2%，平均全烃显示>7%。因此要获得高产，水平段钻遇效果较好，全烃显示需要大于7%，即储层水平井钻遇必须具有较高的全烃显示。

2.4 电性特征

经统计及研究分析表明，本区盒2段气层的电性特征具有“两高三低”现象，即高声波时差，高电阻，低中子，低密度，低伽马。

通过对试气获得高产储层的水平井电性特征进行研究分析，伽马曲线为连续光滑的钟型或箱型，值域小于60 API，泥质含量在10%以内，代表较纯净的砂岩，为高能河道沉积。根据四性关系交会图，对高产气层与低产气层对比分析，高产气层特征参数AC>252μs/m，Rt>20 Ωm，CNL<17%，DEN<2.42 g/cm3。

2.5 地震属性特征

岩性与流体对地震属性的影响较大，不同岩性与流体的地震响应特征存在较大差异，利用地震属性对砂岩和气层定性预测具有较高的可靠性。针对什股壕地区特殊的沉积及含气性特征，钻井证实，地震反射强度属性是该区砂体及含气性最为敏感的属性，能够较好反映砂体及含气性分布，钻井证实符合率达到72%。

图3 J11P11-J66P8H连井剖面图

地震反射强度在砂体较发育、含气性较好的区域，反射强度较强；砂体越薄，含气性越差，反射强度越弱。根据已有的高产井分布，研究认为高产储层在地震常规剖面上，为短轴强反射特征(图3)，在地震反射强度属性平面上表现为亮条带(图2)。

3 综合应用

根据高产特征分析结果，利用沉积、物性、电性、含气性和地震属性等五要素均有利的方法，即“五有利”法，进行有利区优选和井位部署。优选高能河道，孔隙度、全烃显示、电性特征有利和地震强度属性较强部位为开发有利区，进行水平井部署，部署13口，高产10口，成功率达到77%，经钻井证实，选区可靠。因此高产储层特征分析为井位部署提供可靠有利区，提高了部署成功率。

4 结论

(1)盒2段高产层主要位于岩性较纯、粒度较粗，且物性较好，全烃显示较高，含气性较好的的辫状河高能河道，并具有一定的电性特征。

(2)物性为影响产量的主控因素。孔隙度、渗透率较大，即使不压裂，通过自然求产即可获得高产。

(3)高产储层在地震反射强度属性平面上为亮条带，剖面上表现为短轴强反射特征。

(4)储层特征研究保证了选区的可靠性，提高了钻井高产成功率。

[1]刘保国.杭锦旗地区TLG工区天然气富集区预测与评价[J].勘探地球物理进展，2008，31(2)：89-94.

[2]尤欢曾，李良.鄂北上古生界天然气成藏地质特征[J].天然气工业，2001，21(增)：14-17.

[3]袁志祥.鄂北塔巴庙、杭锦旗地区古生界天然气勘探前景分析[J].天然气工业，2001，21(增)：5-9.

[4]张杰，薛会，王毅，等.鄂北杭锦旗探区上古生界天然气成藏类型[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2009，24(3)：1-6.

[5]薛会，张金川.鄂北杭锦旗探区构造演化与油气关系[J].大地构造与成矿学，2009，33(2)：206-212.

[6]龙学，宋艾玲.川西致密砂岩气藏储层改造技术方法选择及效果分析[J].钻采工艺，2001，24(5)：38-40.

[7]吴军来，刘月田.隔夹层发育对水平井压裂开效果的影响[J].油气井测试，2011，2(6)：37-39.

[责任编辑 李晓霞]

Research and Application of Reservoir Characteristics of High Yield of Shiguhao Area

ZHANG Zhan-yang,GAO Qing-song,LIU Xu-gang,WANG Dong-hui

(Petroleum Exploration and Production Research Institute of the North China Oil and Gas Company of Sinopec,Zhengzhou 450006,China)

The compact sandstone gas reservoirs of upper paleozoic contains several sets of gas sands,the member 2 of Xiashihezi Formation is the most economical value reservoir. Gas production of horizontal wells are quite different.Drilling,logging,gas testing and reservoir forecasts are used to study the characteristic of sedimentary, physical property, electric,gas-bearing properties and seismic attributes.Reservoir of high yield located at the energy channel of braided river,which have coarse grain size,low shale content, good physical and reservoir space.The electrical characteristic is three high and two low,gas testing is favorable,the characteristic of seismic reflection intensity is short axis and strong reflection.The physical property is the main controlling factor.Using of five elements to select the favorable area and well placement, improve the success rate of drilling.

Shiguhao; member 2 of Xiashihezi formation; characteristics of the high production reservoir; main controlling factors; application

2015-01-13

国家科技重大专项“碎屑岩层系大中型油气田富集规律与勘探关键技术”下属专题(2011ZX05002-001-002)

张占杨(1985—)，男，河南临颍人，中石化华北油气公司助理工程师，硕士。

TE122.2+3

A

1004-602X(2015)02-0005-03