苏东41-33区块下古生界气藏储层评价

邹江海

摘  要：鄂尔多斯盆地苏里格气田41-33区块为典型的三低气藏，低孔、低渗、低压、低丰度导致储层非均质性非常严重。研究发现，苏东41-33区块储集层主要为白云岩，白云岩属于致密岩石，非均质性严重，储层四性参数分析低。截至目前，对于国内外来说，苏里格气田都属于开发难度比较大的气藏，没有任何开采经验，也没有合适的控水措施针对气藏大量产水。所以本次研究拟采用测井解释方法展开储集层岩性识别、流体识别、平面非均质性研究、地层划分、地层对比、古地貌特征、沉积相、气藏分布、生产动态分析等研究，结合前人的研究理论方法，综合评价下古生界气藏储集层。

关键词：苏东41-33区块 气藏储层 综合评价

1 前言

在中国，针对四川盆地高石梯油田，塔里木盆地塔河油田以及鄂尔多斯盆地苏里格气田等多种储层研究，与中国沉积地质的特点相结合，深入剖析碳酸盐岩学科的研究理论和方法，并在碳酸盐岩气藏烃源岩产生气、盖层、运移和成藏等各个方面方面进行了大量的工作，总结出了一套识别碳酸盐岩气藏的方法。截至目前，我国碳酸盐岩气藏研究主要有以下三个方面：

（1）孔隙，溶洞，构造裂缝特征与成因研究;

（2）孔隙结构发育与分布规律;

（3）储集层“四性”综合研究。

涉及各个领域、种类和学科的综合研究是当下国内岩溶储层研究的极其重要方法。通过地球矿场物理学、岩石学、油层物理学、矿物学、岩石物理学、地球物理学、构造地质学等学科的整合，从气藏构造、成藏原因等方面出发，将大大促进岩溶储层的研究。随着国内外勘探开发开采特征一体化，将静态地质资料、测井资料和动态开发资料结合起来，可以更接近岩溶储层的赋存状态，为进一步研究提供了更加可行的思路和方法。

2地质概况

鄂尔多斯盆地苏里格气田东区地处内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗和陕西省榆林市榆阳区境内，在南边是靖边气田，往东接榆林气。区域构造位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中北部。目的层位下石盒子组盒八、山西组山一，兼探上石盒子组盒4、山西组山2及下古奥陶系马家沟组马五。

苏东41-33区块位于苏里格东区西部（图1），西边为苏5、西北部是苏25区块、西南为苏6区块，区块南北长约50km，东西宽度为35km，总面积779km2，探明储量762.72×108m3。截至2008年底，完成试气井36口，其中在苏东41-33井获区块内最高无阻流量26.83×104m3/d。目前研究区块完钻下古井为122口，生产井104口，完成试气井87口，最高无阻流量190.33×104m3/d。

3 地层特征

地层的划分，主要是依据标志层（区域性测井曲线岩石流体呈现不同的变化）、古生物特征古地貌特征以及沉积旋回。地层划分结果将奥陶系马家沟组地层划分为六个大的地层岩性段。

根据气田下古生界地层划分方案，以K1、K3两套具有典型测井曲线特征的凝灰岩标志层为依据，开展地层划分对比（表1）。通过前人十多年的勘探开发，已查明鄂尔多斯盆地下古马家沟组的产层主要集中于古风化壳的顶部。根据研究区奥陶系地层特征，结合研究区完钻井情况，将马五段从上至下划分为10个亚段，本次研究马五1到马五6五个亚段15个小层。

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层受到加里东抬升剥蚀影响，鄂尔多斯盆地中部地区西北高、东南低，东部和南部受到的风化剥蚀作用强烈，西部北部地层参与厚度高，剥蚀不明显。研究区块主要是分布在剥蚀较为严重的残丘里面，沿着剥蚀线自西向东，古风化壳层位逐渐变新。通过储层成藏机理各构造特征研究，将奥陶系划分为三套气层组合。

（1）研究区中组合自东南向西北依次剥露，整体分布相对稳定（图2）;

（2）准同生与埋藏白云岩化是研究区中组合的主要成岩作用，而沉积时古地形的相对高部位是白云岩发育的有利区域。研究区主要为白云岩气藏。

4 储层特征

4.1岩性

鄂尔多斯盆地苏东41-33区块中部主要发育有沉积岩和受到后期成岩作用的碳酸盐岩，这里的沉积岩指的是那些尚未完全沉积或者没有经过后期成岩作用改造过的岩石。通过岩性识别和取芯分析，可以看出马家沟组五段主要是白云岩或者含杂质的白云岩，包括细晶白云岩、粉晶白云岩等多种岩石类型，当然还有少量层位出现了蒸发岩，总之，研究区块内主要分布碳酸盐岩类型是白云岩和含杂质白云岩。

含杂质白云岩进一步细化为云灰岩、石灰岩、泥云烟、泥灰岩、灰云岩和白云岩。本次研究通过对区块内的7口井24各岩石样本的分析发现，白云岩中大部分的样品或多或少地含方解石，20%的样品完全不含方解石;12%的样品完全不含白云石，78%的样品或多或少地含白云石;硅质含量0.15%;黄铁矿含量0.46%;伊利石含量1.29%;高岭石含量0.12%。总的来说，白云岩多于石灰岩，岩石颗粒以方解石和白云石为主（表2）。

据马五段碳酸盐岩矿物成分分析，马家沟组岩石组分自生矿物以方解石、白云岩为主，陆源矿物多为高岭石，伊利石（表3）。

4.2物性

碳酸盐岩储层的岩石中往往发育有孔洞缝孔隙类型，岩石内部孔隙度和渗透率是研究油气储藏物性评价的关键要素。储层储藏油气的能力需要使用孔隙结构的好坏来描述和判断，而孔隙结构的好坏则主要依靠孔隙度来衡量。地层从上到下风化剥蚀程度逐渐减弱，孔渗饱参数随地层加深均呈现减小的规律。研究区块气藏具有孔隙度低、渗透率低、非均质性强、砂体分布连续性和连通性差等特点，但是也有部分储量丰富富集区域。

马五段储集层孔隙空间既有孔隙，又有裂缝，还有溶洞，储集层致密，其非均质性较强。其中，最主要孔隙空间是晚期溶蚀形成的溶蚀孔洞，然后为晶间孔;孔隙类型主要以溶孔、晶间孔为主。其次，构造裂缝及成岩孔缝则作为流体渗流通道，为次要的储集空间（表4）。

马五段孔隙结构，主要通过毛管压力曲线和岩心实验分析，毛管压力曲线能够更好地反映岩石孔隙类型和吼道的大小及连同情况，极好地表征储层岩石的孔喉配位情况。马五段的孔隙度主要分布在2～6%区间（图3）。

研究区块马五段渗透率介于0.0027×10-3μm2 ～0.755×10-3μm2 ，主要集中在0.02×10-3μm2 以下，表明储层具有低孔、低渗的特点（图4）。

孔隙度和渗透率是表征表征储层的两个重要参数。从典型井（图5）孔渗关系图看出，研究区孔隙度与渗透率分别主要集中在1%～6%和0.01x10-3μm2～0.04x10-3 μm2，显示两者呈指数相关，相关性较差，相关度仅0.045，且投点较为分散，而随着孔隙度的增大两者的离散性也越大，表明储层为低孔、低渗型致密气藏。

4.3 含油气性

苏东41-33区块地层从上到下风化剥蚀程度逐渐减弱，孔渗饱参数随地层加深均呈现减小的规律。马五段岩性含气、不含气时候岩石物理参数不同，导致了波阻抗界面的差异，在测井资料上显示不同的变化差异。不同含气饱和度层位声波时差测井，密度测井，电阻率测井，自然伽马测井等呈现均匀变化，马五段气藏致密，多发育为石灰岩气水层。马五段含气饱和度主要分布10～83%之间，平均56.9%（图6）。

4.4 储集层综合分析

马家沟组的地层发育各个小层的差别明显（图8），以z94井来说，z94井位于剥蚀面内，虽然产气量比较大，但还是主要在马五4亚段比较明显。所以，马五4亚段为马家沟组储层物性发育最好的亚段，孔隙度最小值为马五42的0.90%，最大值为马五41b的15.21%，平均值在2.91～5.40%之间，其中马五41a的孔隙度平均值最大（图7）。

渗透率最小值为马五43的0.05×10-3μm2，最大值为马五41a的202×10-3μm2，平均值在0.58～6.98×10-3μm2，其中马五41a的渗透率平均值最大（图7）。

4.5 平面非均质性

马五段地层在微观和宏观上受到不同程度的影响。随着地质沉降作用，储层逐渐发育，一开始发育为烃源岩和煤层气，随着地层逐渐沉降，碳酸盐岩受到上覆岩层的压实作用，变得越来越致密。埋藏成岩期，由于地层流体的作用，储层受到了多次复杂的成岩溶蚀包括后期作用，造成了储层的低孔低渗的特点，为典型的三低气藏，以至于储层非均质性较强（表5）。

根据各小层孔隙度（表6）和渗透率（表7）参数的统计结果，对比可以发现马五段个小层间物性相差较大，级差系数和突进系数差值明显以马五41a小层最为明显。相对而言，马五41a、马五5小层的平面非均质性较强。

4.6储层分类评价

苏东41-33区块马五段储层分类评价标准主要采用岩性，孔隙度、渗透率、含气饱和度3 项参数，其反映储层沉积、成岩以及后期地质运动的全部内涵。根据各项参数分析，将储层分为Ⅰ类Ⅱ类。总的来说，Ⅰ类Ⅱ类储层发育程度良好，苏东41-33研究区块以Ⅱ类储层为主（表8）。

5 生产动态分析

采气曲线是气井生产数据与生产时间关系曲线，利用它可了解气井生产是否正常、工作制度是否合理、增产措施是否有效等，是气田开发和气井生产管理的主要基础资料之一采气曲线一般包括日产气量、产水量、产油量、油压、套压、出砂等与生产时间的关系曲线。

苏东41-33区块召94井采气曲线图（图9）可以看出开采前期产量逐渐增加，随后关井，2011年12月重新开井，然后气井达到最大产量巅峰。随着开采的进行，地层压力逐渐降低，产量开始下降，直到停产。2013年12月开始向井中注入甲醇，产量又开始有所回升，生产一段时间后，气井开始大量产水。

召94位于苏东59-05相对富水区的构造高部位，试气无阻流量123×104m3/d，生产期间最大配产40×104m3/d，目前处于无水生产期，累产气30003×104m3。召94井前期产水主要是凝析水，召94的储层发育较好的孔缝洞，有比较优异的生储盖组合。生产井开采前期大量产气，产气水差异大，后期日产气能力逐渐下降，日产水量在0.02～40m3之间;产水井产能下降慢，相对其他井稳产能力较好。综上，苏东41-33区块z94井为比较良好的产气井（图10）。

6结论

（1）研究区马五段地层遭受不同程度剥蚀，区块中自西向东剥蚀，马五段多个层位地层确实明显，中部剥蚀最弱;

（2）苏东41-33区块储层物性具有低孔低渗的特点，平面非均质性较高。马五段逐层主要发育气层、差气层、气水同层、水层及干层等多种流体类型。根据孔隙度，渗透率，含气饱和度，孔隙结构，岩性识别结果，将研究区块储层分为两类。Ⅰ类Ⅱ类储层发育程度良好，苏东41-33研究区块以Ⅱ类储层为主;

（3）在苏东59-05、z94井区储层物性好、构造发育，z94井区域内气藏连通性好。其中，苏东59-05井富水区域平均孔隙度6.9%、渗透率4.09md、含气饱和度63.7%。z94，sd59-08井为研究区块内比较典型的高产气井。气井的产能分布特征展示出气藏油气富集规律，高产井区是气藏开发有利区。

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作者单位：成都理工大学能源学院