苏里格气田西区W 区块上古生界主力层砂体展布规律及储层特征

刘刚果，赵永刚，张文强，陈增辉，周 通

(1.西安石油大学 地球科学与工程学院，陕西 西安 710065;2.中国石油长庆油田分公司 第四采气厂，陕西 西安 710021)

苏里格气田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内的苏里格庙地区。该地区主力含气层段为上古生界二叠系下石盒子组盒8段及山西组山1、山2段，气藏主要受控于近南北向分布的大型河流相砂体带，是典型的岩性圈闭气藏，气层多由单砂体横向复合叠置而成，属于低孔、低渗、低产、低丰度的大型气藏［1］。W 区块位于苏里格气田西区(简称苏西)，区域构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部，工区面积1 823.5 km2，目前累计完钻84 口井。本文研究苏西W 区块盒8、山1、山2段有效砂体的展布规律，并从岩石学特征、物性特征、储集空间类型和孔隙结构等方面揭示该区的储层特征，为该区下一步的开发选区、选井做好必要的地质基础研究工作。

1 地质概况

研究区上古生界二叠系下统划分为太原组和山西组，中统划分为下石盒子组和上石盒子组，上统仅包括石千峰组。山西组划分为山1、山2段，上石盒子组划分为盒1～盒4段，下石盒子组划分为盒5～盒8段。其中，盒8、山1、山2段为该区上古生界的主力含气层段。

该区二叠系现今构造特征总体表现为北东走向、西南倾覆的宽缓斜坡带。同时在单斜背景上发育有多排近北东向的低缓鼻隆，鼻隆幅度一般介于10 ～15 m，宽度4 ～7 km2。其主力含气层盒8、山1段构造形态存在一定的差异，其中盒8段发育7 个明显的鼻隆，工区中部和南部的鼻隆有明显分叉;山1段则发育9 个鼻隆，分布较为均匀，构造高差较大(图1)。

研究区山西组－石盒子组沉积期为面积大、地势平缓的沼泽背景，气候湿润，植物发育，从而对河道的侧向迁移摆动造成一定的限制作用。和盒8下砂体主要属于辫状河沉积心滩或河床滞留微相物源供给较少，曲流河规模较小;盒8下辫状河受下切河谷的限制，河道叠置明显，叠置河道厚度大，叠置程度高。山1及山2虽为曲流河沉积，砂体主要属于曲流河沉积边滩或河床滞留微相，但沉积时物源供给相对充足，单期规模小，但横向摆动明显，复合河道带宽度较大［2，3］。

该区盒8上、盒8下、山1、山2的砂岩累计平均厚度分别为5.8 m、16.8 m、17.1 m、13.7 m。盒8、山1、山2的砂体展布范围较广，平面上主要分布于区块的西北部、中部河道交汇处以及区块东部。尤以盒8下、山1的砂体厚度大、展布范围广(图2)。

2 有效砂体展布规律

苏里格气田上古生界砂岩的物性普遍较差，多为非有效储集砂体，在普遍低渗砂岩背景上有效储集砂体的分布具有很大的局限性。大量的岩心观察描述和岩石样品化验分析的数据，明显地反映了有效砂体，即相对高渗透砂岩的岩石类型和沉积微相类型［4－5］。苏里格气田盒8、山1、山2段有效砂体的岩石类型主要为中－粗砂岩、粗砂岩和含砾粗砂岩等粗砂岩相(孔隙度≥5%，渗透率≥0.1 mD)。这些粗砂岩相的分布受微相控制，主要分布于心滩的主体和河道充填的下部，组成不同的沉积序列。根据岩心资料统计，心滩与河道下部粗砂岩相占砂岩总厚度的35%～40%，其中心滩占粗砂岩相的75%左右，河道下部占粗砂岩相的25%左右［5］。

2.1 有效砂体的厚度比例

苏西W 区块盒8、山1、山2段有效砂体的岩石类型主要为中－粗砂岩、粗砂岩和含砾粗砂岩等粗砂岩相，主要受心滩、边滩与河道下部等微相控制。根据钻井、测井解释资料统计表明，研究区盒8、山1、山2段有效砂岩厚度均占砂岩总厚度的30%以上，不同层段的含气性存在一定差异，其中盒8下亚段有效砂岩占砂岩总厚度的比例达到59.8%，含气显示最好。

2.2 单砂体分布规模

单砂体的厚度值也可以从一定程度上反映有效砂体的规模大小。根据苏西W 区块盒8、山1、山2段完钻井资料的统计，一般单个成因单元的砂体厚度在4 ～12 m，占单砂体统计总数的65.8%;厚度大于12 m 的单砂体占统计总数的21.6%。其中，盒8下亚段单砂体平均厚度为10 m 左右，为区内单砂体发育情况最好。

2.3 有效砂体平面展布特征

苏西W 区块盒8、山1、山2段有效砂体的展布同其砂体展布存在着一定的差异。盒8上亚段、盒8下亚段、山1段和山2段的有效砂岩平均厚度分别为:2.1 m、9.3 m、7.9 m、6.4 m，各个层段有效砂岩平均厚度基本上是砂岩累计平均厚度的1/2 左右。平面上，盒8上亚段有效砂体呈孤立状零星分布;盒8下亚段和山1段有效砂体发育，在全区大面积分布，砂体连续性较好(图3、图4);山2段有效砂体分布范围广，但整体厚度较小，砂体连续性差。

3 储层特征

3.1 储层岩石学特征

本区盒8、山1、山2段储层的岩石类型主要为岩屑石英砂岩，其次为石英砂岩和岩屑砂岩。其中，山2段储层砂岩的成分成熟度高，山1段储层砂岩中杂基含量较高，盒8段储层砂岩中石英颗粒含量可达80%以上，杂基较少。

该区盒8、山1、山2段储层砂岩的杂基含量在6%～20%，部分井可达20%以上，主要由以伊利石为主的泥级粘土矿物及蚀变高岭石组成，见少量凝灰质。胶结物主要为硅质，其次有铁方解石、泥铁质、方解石、高岭石和铁白云石［6］。在部分井的盒8下、山1和山2可见较发育的绿泥石膜。

3.2 储层物性特征

苏里格气田上古生界主力含气层段储层的岩心分析资料统计表明:孔隙度范围为3%～21.84%，孔隙度平均值为8.95%，孔隙度主要分布范围为5%～12%;渗透率范围为0.014 8 ～561 mD，渗透率平均值为0.73 mD，渗透率主要分布范围为0.06 ～2.0 mD。总体上看属于低孔低渗储层［5］。

研究区盒8、山1、山2段储层岩心分析表明:盒8上的孔隙度平均值为9.9%，渗透率平均值为0.585 mD;盒8下的孔隙度平均值为9.3%，渗透率平均值为0.555 mD;山1的孔隙度平均值为8.1%，渗透率平均值为0.469 mD;山2的孔隙度平均值为8.4%，渗透率平均值为0.560 mD。主力含气层段储层的孔隙度平均值为8.9%，渗透率平均值为0.542 mD，孔渗相关性较好。按照“碎屑岩含油储层孔隙度、渗透率评价标准(SY/T 6285－1997)”，该区盒8上、盒8下、山1、山2储层均属于特低孔超低渗储层，其中盒8上的物性最好，其次为山2。

3.3 储集空间类型和孔隙结构

通过岩心观察和铸体薄片、孔隙图像及扫描电镜等分析，表明研究区盒8、山1、山2段储集空间类型主要包括粒间孔(图5a)、岩屑粒内溶孔(图5b)、晶间孔(图5c)和粒间溶孔，可见少量的超大孔(图5a)、微裂缝和微孔。

研究区盒8、山1、山2段储层中存在4 种孔隙组合类型:①粒间孔+微孔+溶孔型，该类组合以残余粒间孔和微孔(主要是高岭石晶间孔)发育为特征，在石英砂岩中常见;②溶孔+微孔+粒间孔型，该类组合属于复合型孔隙网络，在岩屑石英砂岩中常见，可溶组分形成的溶孔是主要的孔隙类型，微孔(主要是高岭石晶间孔)也占有重要的地位;③溶孔+微孔型，岩屑砂岩中发育这种孔隙组合;④微孔型，该类组合的出现标志着储层已致密化，物性明显变差。“溶孔+微孔型”是研究区最为常见的孔隙组合类型，“溶孔+微孔+粒间孔型”孔隙组合在研究区常见。

研究区盒8、山1、山2段储层的主要孔隙结构参数分布范围:①排驱压力在0.20 ～10 MPa 之间，一般小于2 MPa;②主力喉道半径峰值在0.05 ～2.30 μm，一般为0.30 ～2.30 μm;③主贡献喉道半径在0.06 ～9.40 μm，一般为0.20 ～2.0 μm;④连续相饱和度在12.5%～36.8%，一般不超过20%，说明孔喉连通性较差。盒8、山1、山2段储层孔隙结构具有“大孔隙、小喉道、孔喉连通性差”的特点。

4 结论

1)研究区盒8、山1、山2段有效砂体的岩石类型主要为中－粗砂岩、粗砂岩和含砾粗砂岩等粗砂岩相。各层段有效砂岩厚度均占砂岩总厚度的30%以上，盒8下亚段有效砂岩占砂岩总厚度的比例达到59.8%，单砂体平均厚度为10 m 左右。盒8下亚段和山1段有效砂体在全区大面积分布，连续性较好;山2段有效砂体分布范围广，但整体厚度较小;盒8上亚段有效砂体欠发育。

2)研究区盒8、山1、山2段储层岩性主要为岩屑石英砂岩，其次为石英砂岩和岩屑砂岩;均属于特低孔超低渗储层;“溶孔+微孔型”孔隙组合在研究区最为常见，其次是“溶孔+微孔+粒间孔型”孔隙组合;储层孔隙结构具有“大孔隙、小喉道、孔喉连通性差”的特点。

［1］ 李长洪，安文武，马红，等.苏里格气田苏20 区块天然气富集规律研究［J］.录井工程，2010，21(3):51－55.

［2］ 李宏伟，范军侠，原士义，等.苏里格气田下石盒子组层序地层学与天然气高产富集区分布规律［J］.石油勘探与开发，2006，33(3):340－344.

［3］ 文化国，郑荣才，高红灿，等.苏里格气田苏6 井区下石盒子组盒8段沉积相特征［J］.沉积学报，2007，25(1):91－98.

［4］ 董桂玉.苏里格气田上古生界气藏主力含气层段有效储集砂体展布规律研究［D］.成都:成都理工大学，2009.

［5］ 冉新权，李安琪.苏里格气田开发论［M］.北京:石油工业出版社，2008.

［6］ 林文姬.苏里格气田盒8段低渗储层特征及其成因［D］.北京:中国地质大学，2009.