苏里格气田储气库储层精细描述及三维地质建模研究

陈志华，常荣，杨帆

（1.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心，陕西西安710021；2.西南财经大学天府学院，四川绵阳621000；3.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，陕西西安710021）



苏里格气田储气库储层精细描述及三维地质建模研究

陈志华1，常荣2，杨帆3

（1.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心，陕西西安710021；2.西南财经大学天府学院，四川绵阳621000；3.中国石油长庆油田分公司第五采气厂，陕西西安710021）

苏里格气田东区储气库马五5亚段为碳酸盐潮坪相，马五5气藏主要发育于潮间和潮下带的粒屑滩和云坪沉积微相；通过对沉积、成岩、古地貌和今构造的进一步研究，以及对储层精细描述及三维地质建模研究。认为水下隆起是白云岩发育的有利部位；构造鼻隆和鼻翼气井相对发育，构造部位对储层孔隙度和含气饱和度影响相对较小，对储层渗透率影响较大。

长庆气区；储气库；配套技术；发展方向

苏里格气田勘探面积4×104km2，主要位于内蒙鄂托克旗、鄂托克前旗、乌审旗和陕西的定边、吴起境内。区内天然气资源丰富，资源评价结果，具有天然气资源量3.8×1012m3，占盆地天然气总资源量的35%［1-3］。苏里格气田东区位于长庆靖边气田北部的乌审旗地区。区域构造属于鄂尔多斯盆地陕北斜坡北部中带，行政区属内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗地区，勘探面积约6 000 km2。地表为沙漠、草地，地面海拔一般为1 250m～1 350 m，地形相对平缓，高差20 m左右。

S井区属中部风化壳带与古隆起结合部，该区中组合马五5储层发育，历年部署24口井，马五5小层钻遇率100%，白云岩有效储层钻遇率达90%。投产11口井，平均无阻流量75×104m3/d，平均单井产量15× 104m3/d，马五5小层有很强的生产能力。选取该区该层作为储气库具有很有利的战略性。S井区目前已完成二维和三维地震。近年来在奥陶系中组合马五5取得突破后，相继在盆地古隆起东侧发现多个马五5含气富集区，如S井区，马五5段参与试气15口，目前该区单井日均产气量15×104m3，累计产气量突破11.2× 108m3，展示出良好的产气能力，在产能建设和调峰保供中发挥了重要的作用（见图1）。将该气藏转为夏注冬采的地下储气库，是在各种地下岩层类型中建造地下储气库的最好选择，其优点如下：

（1）有盖层、底层、无水驱或弱水驱，具备良好的封闭条件，密闭性好，储气不易散溢漏失，安全可靠性高。

（2）有较多现成采气井可供选择利用。作为注采气井，有完整配套的天然气地面集输、水、电、矿建等系统工程设施可供选择，建库周期短，试注、试采运行把握性大，工程风险小，有完整成套的成熟采气工艺技术。

（3）不需或仅需少量的垫底气，一般调峰工作气量为注气量的70%～90%，注入气利用率高。

但该气藏马五5作为气田开发的新层系，其地质认识尚显薄弱，为此，特在S井区取心4口井，并由此开展马五5层沉积、成岩、古地貌和今构造的进一步研究，对储层精细描述和三维地质建模研究。以深入开展马五5段储层形成机理及主控因素的研究，认识马五5段储层展布规律，为储气库建设提供依据。

图1　马五5典型岩石铸体薄片图

图2　马五5渗透率、孔隙度与频率分布直方图

1　岩石类型及沉积构造

对研究区4口取心井岩性分析认为：该区的主要白云岩类型包括晶粒白云岩、含灰白云岩和灰质白云岩等；晶粒主要为粉晶、细晶和中晶，而微晶白云岩不发育（见图1）。

2　储层特征

根据岩心物性资料分析，该区马五的物性较好（见图2），马五5储层孔隙度主要分布在2%～10%，最高可达18.1%，平均孔隙度为5.92%，平均渗透率为0.83mD；渗透率主要分布在0.1 mD～10mD，最高可达130mD。

3　构造格架

构造格架包括构造层面及断缝系统两部分。本次研究采用地质-测井-计算机处理的一体化技术，直接将测井数据和地质分层结果转入三维地质模型软件中。先绘制了2层构造，即马五43底凝灰岩构造、马五5底，然后，以各小层钻井分层为基本控制点，应用确定性建模的方法对井间地层的深度进行预测，从而建立模型的构造格架，马五5小层顶面三维构造模型（见图3）。

图3　马五5顶面构造立体图

从构造模型中可以看出，研究区目的层总体上是一个由北东向南西方向倾斜的单斜构造，构造幅度最大可达50m～70m。由于碳酸盐岩的溶蚀作用，各个小层不同程度地发育许多沟槽。这些沟漕限制了储层的分布范围。

4　储层岩相模型建立

由于奥陶系马家沟组储层的复杂性和储层影响因素的多样性，S井区储层分为4种微相：潮间带灰云坪、潮下带粒屑滩、潮间带云坪、潮下带灰滩，按各种微相类型画出该井区目的层段微相分布（见图4、图5）。

图4　A～E井马五5沉积微相图（南北向）

图5　V～Z井马五5沉积微相图（东西向）

5　孔隙度、渗透率和含气饱和度模型及储量计算

通过数据分析模块，在对相类型、白云岩体厚度、孔隙度、渗透率、饱和度等参数进行相应数据变换的基础上，求取各参数的变差函数，利用序贯高斯模拟算法，在沉积微相约束下建立孔、渗、饱模型，定量、直观的表达不同小层、不同微相储层孔、渗、饱的空间变化，为储层的非均质性研究提供参数模型。建立的孔隙度和渗透率模型及剖面图（见图6～图9）。

图6　S井区孔隙度模型

图7　S井区渗透率模型

图8　S井区含气饱和度模型

图9　S井区有效厚度模型

采用确定性建模方法，利用绘制的孔隙度、渗透率、含气饱和度、有效厚度分布图作为平面约束，通过克里金插值构建属性分布模型。孔隙度高值主要分布在中部，高值区域较小，孔隙度整体低，小于10%。渗透率同样分布在中部和北部，渗透率具有一定连片性。含气饱和度较小的区域分布呈片状，低值主要在中部和中东部区域，平均含气饱和度为70%。有效储层主要发育中部和北部，连续性较差，S39-59A为典型的高值区域。

利用容积法公式对该区块天然气地质储量进行计算，为：

式中：G-原始天然气地质储量，108m3；A-含气面积，km2；h-平均有效厚度，m；φ-平均有效孔隙度，f；Sgi-平均原始含气饱和度，f；T-平均地层温度，K；Tsc-地面标准温度，K；Pi-气藏原始地层压力，MPa；Psc-地面标准压力，MPa；Zi-原始气体偏差系数，无因次量。

地质研究确定马五5气藏天然气地质储量约为V1，通过地质建模计算的储量为V2，两者误差5.3%，在允许范围内。

建议以后从以下4个方面加强攻关：

（1）继续深化地质研究，对马五5地层平面展布形态、白云岩体规模、岩石学特征等进行归纳总结，建立数学模型；

（2）充分利用三维地震资料对沟槽及古地形进行研究；

（3）精细描述储层展布和构造起伏，细分3小层、刻画微相分布；

（4）通过古地形及沟槽展布的深刻认识，进一步研究影响苏里格气田下古气藏形成的控制性要素，对今后气藏勘探提供理论依据。

6　结论与认识

（1）该储气库区马五5亚段为碳酸盐潮坪相，马五5气藏主要发育于潮间和潮下带的粒屑滩和云坪沉积微相。

（2）马五5有效储层平面上呈透镜体状，纵向上连续性差，气藏规模较小。

（3）沉积、成岩、古地貌和今构造共同控制着马五5气藏的发育程度。水下隆起是白云岩发育的有利部位；构造鼻隆和鼻翼气井相对发育，构造部位对储层孔隙度和含气饱和度影响相对较小，对储层渗透率影响较大。

［1］张吉，等.靖边气田水平井地质导向方法与应用［J］.天然气地球科学，2008，19（1）：35-42.

［2］邸领军，杨承运，畅奕华，等.鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组溶斑形成机理［J］.沉积学报，2003，21（2）：260-265.

［3］代金友，何顺利.鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古地貌研究［J］.石油学报，2005，21（3）：37-43.

TE122.22

A

1673-5285（2016）07-0092-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.022

2016-06-16

中国石油股份公司重大科技专项项目“低渗透低丰度砂岩气藏水平井布井和改造工艺技术研究”，项目编号：2011-ZX05015-001。

陈志华，男（1977-），2000年毕业于西北大学矿产普查与勘探专业，硕士，气田开发工程师，主要从事气田开发地质综合研究工作。