安棚深层系凝析气藏有效储层识别及应用研究

周永强,冉小平,冉祝荣,洪彬彬，朱红宇

(1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132；2.中国石化河南石油工程有限公司钻井公司；3.中国石化河南油田分公司采油二厂)



安棚深层系凝析气藏有效储层识别及应用研究

周永强1,冉小平2,冉祝荣3,洪彬彬2，朱红宇1

(1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南南阳 473132；2.中国石化河南石油工程有限公司钻井公司；3.中国石化河南油田分公司采油二厂)

安棚深层系凝析气藏具有储层物性差、气层厚度薄、含气井段长、储量丰度低和凝析油含量低等特征。以往凝析气藏有效储层物性下限是按孔隙度5%，渗透率0.5×10-3μm2的标准确定的，随着大型压裂工艺的应用，从深层系凝析气藏部分原来解释为干层的层中获得了工业油气流。通过对安棚深层系凝析气藏有效储层识别研究，认为凝析气藏有效储层物性下限为孔隙度2.5%，渗透率0.2×10-3μm2，并对地质储量进行了复算，凝析气储量增加4.7倍，凝析油储量增加3.8倍。根据研究成果部署了1口长水平井安HF1井，并取得较好效果。

安棚深层系;凝析气藏;有效储层;潜力

1　油田区域概况

安棚深层系位于河南省桐柏县安棚乡境内，构造位于泌阳凹陷南部陡坡带中央前姚庄鼻状构造的西南翼，西邻双河鼻状构造，东部与中部深凹带相邻，南部为盆地边界大断裂[1-2](图1)。安棚深层系含油气层位属于古近系核桃园组核三段Ⅶ-Ⅸ油组(埋深3 000～3 500 m)。储层致密，为特低孔隙度、特低渗透率储层。本次研究的凝析气藏主要分布在Ⅷ油组下部(Ⅷ13～16小层)及Ⅸ油组。

图1　安棚深层系构造位置

该区主要储层为扇三角洲砂体[3]，储层明显受盆缘断裂控制，构成了多源汇聚、短距离搬运和快速沉积、垂向上多套储层叠置的特点。凝析气藏埋藏深、储层物性差、气层厚度薄、含气井段长，储量丰度低、储层非均质严重，凝析油含量以中-低(170 mg/m3)为主。随着工艺技术进步，按以往标准解释为干层的部分层中获得了工业油气流，因此有必要对安棚深层系凝析气藏有效储层物性下限标准进行重新研究。

例如泌213井射孔压裂投产Ⅸ142-3层，井段3 411.0～3 423.0 m，砂厚5.2 m，该层测井解释孔隙度2.5%，渗透率0.2×10-3μm2，电测解释为干层，但压裂试油日产液8.5 t，日产油4.1 t，日产气22 662 m3，含水52%。

2　有效储层识别

2.1岩性与含油气性下限

安棚深层系凝析气藏在岩屑录井过程中的油气显示级别低，所以含油气性下限主要依据试油、钻井取心和录井资料综合确定。储层岩性主要有含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。根据资料对比分析，安棚深层系细砂岩以上含油气性较好，粉砂岩含油性较差。由此确定安棚深层系凝析气藏岩性标准为细砂岩以上(包括含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩)，有效储层的含油气性下限定为荧光级。

2.2物性下限

2.2.1 Hobson方法

(1)孔喉下限。临界喉道半径的确定是根据储层中束缚水膜厚度、孔喉中结构黏土的分布及油气分子直径等因素的认识加以综合确定[4]。根据Hobson方法计算不同油(气)藏高度下临界喉道半径rmin值：

式中：Zo为计算点与油(气)水界面之间的高度,m；σow为气(油)水界面张力10-5N/cm；ρw和ρo分别为地层条件下水、油(气)密度，g/cm3；rp为储层平均孔隙半径，μm。

根据上述方法计算安棚深层系凝析气藏，含油气最小孔喉半径一般为0.07～0.08 μm。只要凝析气柱高度大于50 m，储层中就有油气充注，至于是否能成为有效储层，还需要考虑大于0.1 μm的孔隙喉道所对应的孔隙体积占总孔隙的百分比，即需达到一定的含油气饱和度。根据本区压汞资料分析，大于0.1 μm所对应的孔隙空间均大于总孔隙体积的50%，因此，确定安棚深层系凝析气藏有效储层孔隙喉道半径下限为0.1 μm。

(2)孔隙度下限。根据研究区压汞资料孔隙喉道半径和孔隙度关系(图2)，安棚深层系凝析气藏有效储层孔隙喉道半径下限为0.1 μm所对应的孔隙度下限为2.5%。

(3)渗透率下限。渗透率的下限通过渗透率与孔隙度的关系(图3)求得，当孔隙度为2.5%时对应渗透率为0.21×10-3μm2。由此确定渗透率下限为0.21×10-3μm2。

图2　安棚深层系凝析气藏喉道半径与孔隙度关系

图3　深层系孔隙度与渗透率关系

2.2.2 含油产状数理统计法

安棚深层系凝析气藏岩心分析样品的含油性与物性散点图见图4。经统计，孔隙度下限为2.5%，渗透率下限为0.2×10-3μm2。

图4　深层系气、干层岩心样品含油性与物性散点

综上所述，安棚深层系气层物性下限为：孔隙度为2.5%，渗透率为0.2×10-3μm2。

2.3电性下限

安棚深层系电性特征主要表现为砂层段声波时差一般不大于200 μs/m，储层声波时差值与有效孔隙度有较好关系，时差值越大孔隙度越大；声波时差值还与粒度、颗粒分选有密切关系。密度测井曲线数值普遍较大，砂岩层测井密 度主要为2.55～2.65 g/m3，致密砂岩段密度值大于2.7 g/m3，通过密度和补偿中子曲线重叠差异可以指示凝析气层。

通过凝析气藏油、气层、气水同层、干层和水层的相应测井信息之间的关系，依据压裂试油、试采及岩心资料绘制的声波时差和补偿密度与深侧向电阻率关系图版(图5、图6)，建立了安棚深层系凝析气藏有效储层的标准。有效储层：声波时差≥185 μs/m，补偿密度≤2.62 g/cm3，深侧向电阻率≥100 Ω·m；油气、干层、水层标准：油气层声波时差≥185 μs/m，补偿密度≤2.62 g/cm3；干层：声波时差<185 μs/m，补偿密度>2.62 g/cm3；水层：声波时差≥185 μs/m，补偿密度<2.62 g/cm3，深侧向电阻率<100 Ω·m。

图5　电阻率与声波时差交会图

图6　电阻率与补偿密度交会图

3　应用效果

根据上述研究成果对安棚深层系凝析气藏13口井26个小层重新进行了单井有效厚度划分。以安3006井为例，对核三Ⅷ13-IX21共计19个小层进行有效厚度重新解释，原解释为气层8层29.4 m，干层11层62.2 m，重新解释后气层14层59.2 m，干层5层20.2 m。并对地质储量进行了复算，计算含油面积14.9 km2，凝析气储量34×108m3，凝析油储量49×104t。较原凝析气储量增加4.7倍，原凝析油储量增加3.8倍。

2011年10月在主力层IX14小层部署长水平井安HF1井，该井完钻井深4 674 m，水平段长度1 096 m，水平段钻遇砂岩总厚度965 m，储层钻遇率达88%。安HF1于2012年8月进行9级压裂投产，初期日产液173.5 m3，油25.3 t,气8 9529 m3，含水85%；目前日产液19.10 t,油0.8 t，气14 207 m3，生产状况稳定。截至2015年11月累计产出液2.8×104t，油0.15×104t，气0.13×108m3，取得了较好效果。

4　结束语

安棚深层系广泛分布的“干层”，压裂生产为油气层，展示了安棚深层系致密砂岩油气良好的资源潜力。通过油气显示、试油生产情况及压裂后四性关系的综合分析可实现安棚深层系致密砂岩凝析气藏储层的有效识别，扩大了该类油气地质储量规模。安棚深层系致密砂岩凝析气藏储层平面分布范围大，纵向上含气层位相对集中，应用长水平井分段压裂技术开发取得了较好的效果，可实现该类气藏有效开发动用。

[1]蔡佳，王华，罗家群.泌阳凹陷安棚地区油气成藏条件及富集主控因素[J].四川地质学报,2011, 31(4):402-407.

[2]孙家振，李兰斌，杨振峰，等.泌阳凹陷的含油气构造特征与演化历史[J].石油学报，1995，16 (4)：55-61.

[3]侯国伟，王振奇，于兴河，等.赵凹油田安棚深层系沉积体系研究[J].石油地质与工程,2004, 18(2):1-4.

[4]肖思，周文，王允诚，等.天然气有效储层下限确定方法[J].成都理工大学学报，2004,31(6)：672-674.[5]曲天红，郭彦丽，栾庆芝，等.安棚深层系凝析油气藏测井评价技术[J].石油地质与工程,2012,26(4):55-57.

[6]傅英，王惠芝，王书彬.凝析气藏黑油产量劈分方法[J].石油地质与工程,2012,26(4):65-67.

编辑：王金旗

1673-8217(2016)05-0056-03

2016-04-05

周永强，工程师，1983年生，2005年毕业于西安石油大学石油工程专业，现主要从事低渗透油气藏开发及管理工作。

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