袁亞飛，呂學(xué)東，張 磊，張 亮

[1.陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司大連化物所西安潔凈能源（化工）研究院，陜西 西安 710065；2.陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司招標(biāo)中心，陜西 西安 710065]

鄂爾多斯盆地蘇里格氣田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)和陜西省境內(nèi)，該氣田自2000年開始被大規(guī)?？碧?，累積探明儲(chǔ)量為5 336.52億m3。其中，東區(qū)勘探面積為1.1×104km2，主力氣層為石盒子組盒8段、山西組山1段，平均孔隙度、含氧飽和度分別為10%、45%～65%，壓力系數(shù)為0.86，具有典型多層含氣特征。發(fā)現(xiàn)蘇里格氣田后，對(duì)其東區(qū)天然氣成藏主控因素進(jìn)行綜合研究得出，該區(qū)域氣藏控制因素復(fù)雜，各區(qū)間帶成藏要素差異性較大，其東部盒8段和山1段是重要的天然氣藏勘探開發(fā)層系，擁有大面積發(fā)育致密砂巖氣藏，氣層由多個(gè)單砂體橫向復(fù)合疊置而成，具有低豐度、低孔隙度、低滲透的特點(diǎn)[1]。儲(chǔ)層致密早于成藏，且孔喉較為細(xì)小，進(jìn)一步增加了成藏難度，可通過充注動(dòng)力和物性控制該區(qū)域氣藏含氣性；氣藏含氣層系多、儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)、空間布局復(fù)雜且部分層段產(chǎn)量不高，氣藏開發(fā)技術(shù)難度大、開采成本高、單井日產(chǎn)量低，需要仔細(xì)研究其氣藏細(xì)密分布、儲(chǔ)層含氣物性下限[2]。

1 蘇里格氣田東區(qū)儲(chǔ)層含氣物性影響因素

在蘇里格氣田中，影響其儲(chǔ)層含氣物性的因素有很多，可以從宏觀角度和微觀角度具體分析。其中，宏觀角度包含儲(chǔ)層展布、資源配置等，微觀角度包含孔喉結(jié)構(gòu)、物性及含氣飽和度。以含氣飽和度為例，氣藏儲(chǔ)量豐度、開發(fā)中儲(chǔ)量使用難易程度往往取決于氣藏壓力和含氣飽和度，尤其是含氣飽和度，是直觀反映儲(chǔ)層含氣性好壞的特征參數(shù)，且含氣飽和度從大到小為氣層、含氣層、干層，三者的含氣飽和度平均值分別為58.5%、42.1%、13.6%；砂巖巖性、物性和單井儲(chǔ)層含氣飽和度成正比，巖性越純、物性越好、含氣飽和度越高[3]。通過研究資料分析山1段可知，含氣飽和度還與孔隙度、滲透率緊密相關(guān)，儲(chǔ)層含氣性根據(jù)物性，孔隙度和滲透率越高，含氣飽和度越高。為確定蘇里格氣田東區(qū)儲(chǔ)層含氣物性下限，為有效儲(chǔ)層劃分提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐，采用以下方法進(jìn)行研究。

2 儲(chǔ)層含氣物性下限值確定

2.1 成藏機(jī)理法

成藏機(jī)理法具體可分為3個(gè)步驟：（1）成藏期充注恢復(fù)動(dòng)力，蘇里格氣田具有大面積生烴、蒸發(fā)式排烴、彌漫式充注的特征[4]。因此，在東區(qū)盒8段和山1段進(jìn)行充注動(dòng)力時(shí)，需要全面了解該區(qū)域成藏期源儲(chǔ)流體勢，即地層流體壓力異常以及流體勢是在生烴期形成的；地層流體壓力與生排烴流體勢無差異；確定這些體質(zhì)特征后，結(jié)合源—儲(chǔ)（源巖地層至儲(chǔ)層）生排烴空間配置，確定最終充注模式；最終利用儲(chǔ)層可接受充注動(dòng)力大于上覆巖層、小于下伏巖層的特征，通過逼近和上下限定法確定儲(chǔ)層含氣物性下限值。 （2）確定充注動(dòng)力與含氣物性下限關(guān)系，相關(guān)研究表明，進(jìn)汞壓力與孔喉半徑相關(guān)聯(lián)，在成藏期充注動(dòng)力條件下，若最大孔喉能充注，則物性＞含氣物性下限；倘若不能充注，則物性＜含氣物性下限，且兩者呈動(dòng)態(tài)相關(guān)，充注動(dòng)力越大，含氣物性下限值越低[5]。同時(shí)，通過壓汞曲線法，還可以確定不同孔喉半徑的儲(chǔ)層滲透率存在差異。壓汞曲線法是指在實(shí)驗(yàn)過程中，在巖心逐漸注入汞以驅(qū)散原始孔隙中的介質(zhì)，依據(jù)孔隙度大小確定滲透率貢獻(xiàn)值的方法。通常情況下，當(dāng)壓汞曲線上滲透率貢獻(xiàn)值接近100%時(shí)，可以確定對(duì)應(yīng)有效孔隙下限，小于這一數(shù)值的屬于無效孔隙，由此可知充注動(dòng)力與對(duì)應(yīng)儲(chǔ)層物性的關(guān)系，并推導(dǎo)出成藏期充注動(dòng)力條件下的儲(chǔ)層含氣物性下限[6]。（3）確定含氣物性下限及對(duì)應(yīng)地面物性，由步驟（2）可以確定物性與充注動(dòng)力之間的關(guān)系、孔滲率交匯關(guān)系，間接確定盒8段和山 1段充注壓力、對(duì)應(yīng)滲透率及孔隙度。

表1中的參數(shù)一般為地層應(yīng)力下的含油氣物性下限值。這是因?yàn)槌渥?dòng)力一般在地層中開展，但平常測算到的數(shù)值多為地面物性，需要將地層應(yīng)力下的物性轉(zhuǎn)化為地面物性。值得注意的是，若要對(duì)具有較強(qiáng)連通性的河道砂體、空間疊置砂體進(jìn)行充注，其充注物品可能會(huì)借助最佳運(yùn)移通道持續(xù)上升或向側(cè)向運(yùn)移；不同充注方式獲得的儲(chǔ)層含氣飽和度也會(huì)出現(xiàn)變化，如較為封閉的砂巖透鏡體，隨著充注時(shí)間的延長，氣含量也會(huì)持續(xù)增加，含氣飽和度也就越高[7]。

表1 盒8段和山1段物性—充注動(dòng)力相關(guān)參數(shù)

2.2 經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法

經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法是在充分掌握巖心分析滲透率和孔隙度資料的情況下，利用累計(jì)頻率統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行計(jì)算的一種方法，其關(guān)鍵界限為低孔滲段累積儲(chǔ)滲能力流失達(dá)到總累積的5.000%左右[8]。同時(shí)，結(jié)合含油氣物性下限含義及特征，可確定蘇里格氣田東區(qū)盒8段、山1段中儲(chǔ)層含氣與不含氣的滲透率界限為0.004 3×10-3、0.004 1×10-3μm2。但是，以孔隙度為5.000%左右作為分界線進(jìn)行研究時(shí)，物性較好和物性較差儲(chǔ)層的孔滲交匯關(guān)系會(huì)發(fā)生改變。對(duì)儲(chǔ)層含氣物性下限進(jìn)行分析，計(jì)算其含氣滲透率及對(duì)應(yīng)孔隙度含氣物性下限可知，盒8段、山1段含氣滲透率下限對(duì)應(yīng)孔隙度含氣下限分別為2.002%、1.549%。

2.3 密閉取芯法

密閉取芯法是通過巖心密閉取心實(shí)驗(yàn)分析確定巖心孔隙度與含水飽和度關(guān)系的方法，并由此計(jì)算出含氣飽和度。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中，實(shí)驗(yàn)人員會(huì)對(duì)密閉取心飽和度資料進(jìn)行損失校正，包括揮發(fā)、脫氣等，這樣最終得到的含氣飽和度才會(huì)真實(shí)、具體地反映出地層孔隙流體布局特征，計(jì)算出的數(shù)據(jù)也具有較高精度。綜上可知，計(jì)算儲(chǔ)層含氣物性下限值的方法有很多，不同試驗(yàn)方法所需參數(shù)不同、計(jì)算公式不同、限定條件不同，計(jì)算出的結(jié)果也會(huì)存在差異，可以依據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和氣田條件，選擇多種試驗(yàn)方法和計(jì)算方法，選取其平均值確定研究區(qū)域儲(chǔ)層含氣物性下限值，避免因單一計(jì)算導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)偏差，提高儲(chǔ)層含氣物性下限值計(jì)算精度。

3 蘇里格氣田東區(qū)儲(chǔ)層含氣物性下限結(jié)果分析與結(jié)論

（1）依據(jù)以上研究方法獲得的蘇里格氣田東區(qū)儲(chǔ)層含氣物性下限結(jié)果存在一定差異，可以選擇部分研究方法進(jìn)行結(jié)果對(duì)比，分析判斷儲(chǔ)層含氣物性下限值計(jì)算是否準(zhǔn)確、研究方法是否科學(xué)合理。以成藏機(jī)理法和經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)法為例，可知盒8段、山1段含氣孔隙度下限分別為2.223%、1.605%，滲透率下限分別為0.005 7×10-3、0.004 4×10-3μm2；盒8段下限值＞山1段下限值，符合充注機(jī)理。由此可知，盒8段、山1段含氣物性現(xiàn)象與充注動(dòng)力相關(guān)，充注動(dòng)力越小，含氣物性下限值越大；充注動(dòng)力越大，含氣物性下限值越小。當(dāng)盒8段充注動(dòng)力＜山1段充注動(dòng)力時(shí)，盒8段含氣物性下限＞山1段含氣物性下限。

（2）為確定研究結(jié)果是否準(zhǔn)確，可對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，在含氣儲(chǔ)層不同位置連續(xù)采集多個(gè)樣塊進(jìn)行檢測。最終得出結(jié)論，距離含氣物性下限越近，對(duì)應(yīng)含氧飽和度越低；距離含氣物性下限越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)含氧飽和度越高，與研究結(jié)果一致。

（3）蘇里格氣田東區(qū)盒8段、山1段儲(chǔ)層物性致密且非均質(zhì)，砂體展布具有多樣性，不同成分含氣飽和度各不相同；氣藏形態(tài)相互連通卻并不統(tǒng)一，氣藏分布屬于縱向多層疊置，屬于巖性集群式成藏。