岩性油气藏  2019, Vol. 31 Issue (6): 14-25       PDF    
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致密砂岩气藏可动流体分布特征及其控制因素——以苏里格气田西区盒8段与山1段为例
柳娜1, 周兆华2, 任大忠3,4 , 南珺祥1, 刘登科4, 杜堃4    
1. 中国石油长庆油田分公司 勘探开发研究院, 西安 710018;
2. 中国石油勘探开发研究院 廊坊分院, 河北 廊坊 065007;
3. 西安石油大学 陕西省油气田特种增产技术重点实验室, 西安 710065;
4. 西北大学 大陆动力学国家重点实验室, 西安 710069
摘要: 鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展核磁共振、扫描电镜、物性测试及恒速压汞等实验研究。结果表明:①盒8段与山1段储层可动流体饱和度特征差异明显,前者(平均为48.75%)明显高于后者(平均为23.64%)。②盒8段可动流体分布特征受物性及孔喉结构控制明显,优势渗流通道的广泛发育及相对丰富的较大孔喉是储层较高可动流体饱和度的重要控制因素,复杂的孔喉配置关系导致山1段可动流体赋存特征影响因素复杂。③可动流体综合评价模型表明,强粒间孔-溶孔信号,高过渡半径及高过渡进汞饱和度均是较大可动流体饱和度的关键控制因素。该研究成果明确了不同段致密砂岩气藏可动流体控制因素,为致密砂岩气藏"甜点"预测提供了理论依据,对致密砂岩气藏开发具有指导作用。
关键词: 致密砂岩气藏      可动流体      储层物性      孔喉结构      苏里格气田西区     
Distribution characteristics and controlling factors of movable fluid in tight sandstone gas reservoir: a case study of the eighth member of Xiashihezi Formation and the first member of Shanxi Formation in western Sulige Gas Field
LIU Na1, ZHOU Zhaohua2, REN Dazhong3,4, NAN Junxiang1, LIU Dengke4, DU Kun4     
1. Research Institute of Exploration and Development, PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi'an 710018, China;
2. Langfang Branch of PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Langfang 065007, Hebei, China;
3. Shaanxi Key Laboratory of Advanced Stimulation Technology for Oil & Gas Reservoirs, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China;
4. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi'an 710069, China
Abstract: The tight sandstone gas reservoir in Ordos Basin has great development potential. However, the existence of micro-nanopore structure increases the difficulty of fluid seepage and the development. The eighth member of Xiashihezi Formation(He 8)and the first member of Shanxi Formation(Shan 1)in the western of Sulige Gas Field were taken as an example to understand the distribution characteristics and controlling factors of movable fluid by using various experiments, including nuclear magnetic resonance(NMR), scanning electron microscopy(SEM), physical property tests and rate-controlled mercury intrusion(RCMI). The results show that:(1)The characteristics of the movable fluid distribution of He 8 and Shan 1 were different, and the average of the movable fluid saturation of the He 8 and Shan 1 sandstones was 48.75% and 23.64%, respectively.(2)The distribution characteristics of movable fluids of He 8 sandstone were controlled by physical properties and porethroat structure, and abundant seepage pathways and pores with relatively large radius led to the high movable fluid saturation, while that of Shan 1 sandstone were hard to be found due to the complex pore-throat network. (3)According to the comprehensive evaluation model, strong signal of residual and dissolved pores derived from NMR, high transitional radius and mercury saturation were the key factors of high movable fluid saturations. The research results clarify the controlling factors of movable fluids in different sections of tight sandstone gas reservoirs, and could provide a theoretical basis for predicting "sweet point" of tight sandstone gas reservoirs and play a guiding role in gas reservoir development.
Key words: tight sandstone gas reservoir      movable fluid      physical property      pore-throat structure      western Sulige Gas Field     
0 引言

随着天然气消费需求快速增加、常规气藏的衰减及勘探开发技术的进步,非常规气藏逐渐成为近年来的研究热点[1-2]。作为非常规气藏的典型代表,致密砂岩气藏储量巨大,开发技术相对成熟已成为当前重要的开发目标[3-4]。致密砂岩气藏具有物性差,孔喉配置关系复杂,渗流孔喉半径平均值小等特征,较差的宏观物性和较强的孔喉非均质性均是导致致密砂岩气藏内流体分布规律复杂及开发难度大的重要因素[5-6]。致密砂岩可动流体分布特征主要依据核磁共振实验结果进行研究,结合图像分析及恒速压汞等实验能够明确储层可动流体分布的控制因素[7-8]。油气储层品质评价的主要内容是储集空间大小、孔喉连通性、流体可动性,而孔喉结构微观非均质性是制约上述评价的关键,不同孔隙类型对可动流体的影响不同[4, 9]。溶蚀孔的存在可以改善储层的孔隙结构,在一定程度上提高储层内流体的渗流能力[6]。碎屑矿物与黏土矿物的类型及含量对可动流体赋存同样具有一定的影响[6, 9]。近年来,Xiao等[10]和Daigle等[11]利用拟合方法将核磁共振T2谱转化为样品孔径分布,明确不同孔喉半径下流体的赋存特征及流体运移半径下限,对储层开发方案的设计具有较好的指导作用。

鄂尔多斯盆地苏里格气田作为我国主要致密气产区之一,属于典型的致密砂岩气藏[12]。在强烈的成岩作用下[13-14],苏里格气田物性较差,宏观、微观非均质性均较强。孔喉尺寸较小,以微米—纳米孔隙为主,孔喉配置关系复杂。成岩作用差异明显,可动流体饱和度低,可动流体在储层中的赋存特征受到多种因素的共同制约,主控因素不明,严重影响致密砂岩气藏的开发效果[15-21]。选取鄂尔多斯盆地苏里格气田西区主力层位盒8段与山1段作为研究对象,利用核磁共振对2个层位的可动流体赋存特征进行对比分析,结合扫描电镜、物性测试及恒速压汞实验,从宏观物性及微观孔喉特征等方面剖析可动流体主控因素,以期为致密气藏的高效开发提供理论依据。

1 区域地质背景

苏里格气田西区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部,紧邻天环坳陷(图 1)。构造形态整体呈西倾单斜,幅度较低(地层倾角 < 1°),部分地区发育鼻状隆起,稳定的构造形态导致苏里格气田区裂缝发育情况较差,岩性变化对该区气藏分布起主控作用[19, 22]。研究区主力产气层位(盒8段与山1段)沉积均以曲流河三角洲平原亚相为主,各层砂体间具有较好的继承性,地层起伏较小,砂体叠置发育[23-24]。砂体厚度受沉积微相控制明显,盒8段砂体厚度平均为27.1 m,山1段砂体厚度平均为15.4 m。研究区各井间产量及含水率差异较大,采出程度较低,对研究区增产稳产起到了明显的制约作用。

下载eps/tif图 图 1 苏里格气田西区构造位置 Fig. 1 Tectonic location of the western Sulige Gas Field
2 储层微观孔喉结构定性及定量特征 2.1 储层孔喉类型定性特征

本次研究的样品取自苏里格气田西区盒8段与山1段储层,碎屑组分以石英为主,岩屑以变质岩岩屑为主,高岭石、伊利石、绿泥石及伊/蒙混层黏土矿物发育。盒8段与山1段孔喉类型差异不明显,复杂的成岩作用及胶结物分布导致储层孔喉类型多样化,粒间孔由于强烈的压实作用使保存情况较差,溶蚀孔隙占主导地位,其中长石溶孔广泛发育[图 2(a)],偶见岩屑溶孔[图 2(b)]。与溶蚀-胶结作用相伴生的黏土矿物及硅质矿物是目的层晶间孔广泛发育的基础,长石溶孔内部或周缘常见蠕虫状高岭石堆积[图 2(c)],次生石英发育部位则与岩屑溶孔有密切关联[图 2(d)] [25]。长石的绿泥石化是绿泥石矿物的重要来源[图 2(a)],晚期充填式绿泥石由于大面积团状堆积,对晶间孔的贡献比例相对较高[图 2(e)]。伊利石及伊/蒙混层松散堆积或桥状产出,所贡献的晶间孔较少[图 2(f)]。

下载eps/tif图 图 2 苏里格气田西区盒8段与山1段孔喉类型镜下特征 (a)长石溶孔发育,绿泥石及高岭石充填孔隙,T41井,3 592.12 m,盒8段,铸体薄片;(b)硅质加大充填孔隙,岩屑溶孔发育,T61井,3 610.44 m,山1段,铸体薄片;(c)高岭石充填孔隙,T41井,3 592.12 m,盒8段,扫描电镜;(d)次生石英充填孔隙,T61井,3 610.44 m,山1段,扫描电镜;(e)绿泥石充填孔隙,T41井,3 592.12 m,盒8段,扫描电镜;(f)伊利石及伊/蒙混层充填孔隙,T139井,3 642.88 m,盒8段,扫描电镜 Fig. 2 Microscopic features of pore-throat structures of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
2.2 基于恒速压汞实验的孔喉结构定量评价 2.2.1 孔喉大小参数分布特征

利用恒速压汞实验所得孔喉特征参数可以有效表征储层的微观孔喉结构特征(表 1图 3)。鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段与山1段各个样品孔隙半径分布差异较小,呈准高斯分布,主要介于100~210 μm,盒8段样品孔隙半径相对较大,平均为158.98 μm,山1段样品孔隙半径相对较小,平均为148.98 μm。各样品孔隙半径分布区间的弱非均质性表明,孔隙半径不具备差异化表征致密砂岩气藏孔喉结构特征的能力。研究区目的层喉道半径分布差异较为明显,不同样品喉道分布区间及峰值点差异较大,其中盒8段样品喉道分布主要介于0.3~2.7 μm,喉道半径均值平均为0.998 μm,山1段样品喉道分布区间较窄,主要介于0.2~1.1 μm,喉道半径均值平均仅为0.692 μm。喉道分布区间的较强非均质性表明,致密砂岩气藏喉道半径是控制储层微观孔隙结构的关键参数。盒8段与山1段主流喉道半径分别为1.264 μm及0.749 μm,主流喉道半径下限分别为0.993 μm及0.597 μm(表 1)。主流喉道半径均值普遍高于喉道半径均值,表明研究区致密砂岩储层渗流能力仍然是由相对较大的喉道所贡献。由于喉道半径均值能够表征具备储集能力的空间,即喉道半径均值所对应的孔喉空间,其具有储集能力的孔隙比例最高,因此,主流喉道半径下限与喉道半径均值之间的喉道区间值可以定义为优势渗流区,即属于该区间的喉道所连通的孔喉空间既具有较强的渗流能力,又包含较多的数目,优势渗流区域越宽,表明越多的孔喉只贡献储集能力而不提供渗流通道(图 4)。盒8段喉道半径均值与主流喉道半径下限普遍相近,且部分样品主流喉道半径下限远高于喉道半径均值,优势渗流区较窄,山1段喉道半径均值明显高于主流喉道半径下限,优势渗流区较宽,表明山1段有大量孔隙属于只具备储集能力而不具有渗流能力的微毛管孔隙(表 1图 4)。

下载CSV 表 1 苏里格气田西区盒8段与山1段典型样品恒速压汞实验结果 Table 1 Parameters from RCMI of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
下载eps/tif图 图 3 苏里格气田西区盒8段与山1段致密砂岩储层孔隙(a)、喉道(b)分布特征 Fig. 3 Pores(a)and throats(b)distributions of tight sandstones of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
下载eps/tif图 图 4 苏里格气田西区盒8段与山1段样品喉道半径均值及主流喉道半径分布 Fig. 4 Distributions of average and mainstream throat radius of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
2.2.2 孔喉非均质性参数分布特征

微观均值系数、分选系数及孔隙喉道半径比(以下简称孔喉比)是恒速压汞实验所得到的关键孔喉非均质性参数。从表 1图 5可以看出,鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段微观均值系数平均为0.447,山1段平均为0.560;盒8段分选系数平均为0.499,山1段平均为0.241。盒8段偏小的微观均值系数及偏大的分选系数均表明,该层段相对较大孔喉发育情况较好。同时,盒8段孔喉比平均值(276.3)明显小于山1段平均值(331.0),表明整体孔喉配置关系较好,孔隙喉道非均质性较弱。综上所述,研究区盒8段储层属于相对均质的孔喉结构,山1段储层微毛管孔喉所占比例相对较大,导致其微观孔喉结构复杂,“大孔小喉”甚至“大孔单面喉道”(墨水瓶结构)所占比例较高。

下载eps/tif图 图 5 苏里格气田西区盒8段与山1段样品典型微观非均质性参数分布 Fig. 5 Typical microscopic heterogenous parameters of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
3 储层可动流体赋存特征及主控因素 3.1 储层可动流体赋存特征

由于核磁共振技术具有快速、无损的特点,近年来常被用来定量表征岩心样品流体的全孔径分布特征[26-27]。在静态磁场中,流体中氢质子自旋轴平行于磁场方向,在后续脉冲磁场的作用下,质子自旋轴随之变化。自旋轴恢复到原始状态时所需的时间即为弛豫时间,弛豫时间包括横向弛豫时间及纵向弛豫时间[27-29]。由于测量速度较快,因此常采用横向弛豫时间T2表征多孔介质流体的赋存特征。T2弛豫时间主要由体积弛豫时间、扩散弛豫时间以及表面弛豫时间组成[30-31],可以表示为

$ \frac{1}{T_{2}}=\frac{1}{T_{2 \mathrm{B}}}+\frac{1}{T_{2 \mathrm{D}}}+\frac{1}{T_{2 \mathrm{S}}} $ (1)

式中:T2B为体积弛豫时间,ms;T2D为扩散弛豫时间,ms;T2S为表面弛豫时间,ms。

由于体积弛豫时间及扩散弛豫时间通常与表面弛豫时间具有量级差异,即,前两者远大于后者,因此在实验中T2弛豫时间的倒数可近似等价于表面弛豫时间的倒数

$ \frac{1}{{{T_2}}} = \frac{1}{{{T_{2S}}}} = \rho \frac{C}{r} $ (2)

式中:ρ为弛豫率,μm/ms;C为常数项,无量纲;r为孔喉半径,μm。

式(2)表明弛豫时间大小与孔喉半径呈正比例关系。为了得到研究区可动流体的分布特征,对研究区样品进行筛选后,对10块具有代表性的岩心样品进行核磁共振实验。在实验数据分析中,结合地区经验及任淑悦等[32]的研究成果,将13.895 ms作为实验中T2的截止值,即认为T2时间大于13.895 ms所得信号为岩心中可动流体信号,当T2时间小于13.895 ms所得信号为岩心中束缚水信号,据此对岩心中可动流体赋存状态及饱和度进行分析。

实验结果表明,研究区10块饱和样品核磁共振T2谱以双峰分布为主,盒8段储层样品右偏双峰及单峰比例较高,而山1段储层样品均为左偏双峰或单峰,表明盒8段储层可动流体含量相对较高,赋存在大孔喉中的流体占多数,而山1段储层束缚水比例相对较大,储层流体的可动能力相对较弱(图 6)。

下载eps/tif图 图 6 苏里格气田西区盒8段与山1段样品核磁共振T2谱分布图 Fig. 6 T2 relaxation time distribution of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field

统计结果(表 2)表明,苏里格气田西区盒8段与山1段样品可动流体饱和度主要介于5.46%~ 83.62%,盒8段可动流体饱和度平均为49.75%,山1段平均为23.64%,同样表明盒8段可动流体含量较高。标准差可以描述样品中数据点的离散程度。根据样品可动流体饱和度数据计算可得,盒8段可动流体饱和度标准差为28.34,山1段饱和度标准差为18.43。盒8段样品间饱和度差异相对较大,饱和度差异明显,部分异常高可动流体饱和度值增加了数据的离散程度;山1段样品可动流体饱和度差异相对较小,整体属于低可动流体饱和度储层,储层中流体可动能力相对较差。

下载CSV 表 2 苏里格气田西区盒8段与山1段典型样品核磁共振实验结果 Table 2 Parameters from NMR of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
3.2 储层可动流体饱和度影响因素分析

可动流体饱和度作为评价致密砂岩储层流体赋存规律的重要参数,其影响因素历来为研究人员所重视。总体而言,可动流体饱和度大小的影响因素可分为两类,一类为宏观尺度影响因素,主要探讨沉积特征、岩性组合、物性分布等参数与可动流体饱和度的关系,另一类为微观尺度影响因素,主要研究微观孔喉大小、孔喉配置关系、孔喉形状分布等参数对储层可动流体的控制作用。本次研究利用物性测试、图像分析及压汞实验等所得到的参数,开展了研究区致密砂岩储层可动流体饱和度影响因素分析,对比了不同层位相同宏观及微观参数对可动流体赋存特征的差异化影响,并从本质上探讨了造成该差异化的原因。

3.2.1 储层物性对可动流体饱和度的影响

致密砂岩储层物性参数是储层储集能力及渗流能力的重要指标,通过开展可动流体饱和度与孔隙度及渗透率相关性的分析,可以明确样品宏观物性参数与储层有效孔喉中流体流动能力之间的关系。结果表明,苏里格气田西区盒8段样品孔隙度为6.61%~12.74%,平均为8.42%;山1段样品孔隙度为6.60%~15.52%,平均为9.48%。两段储层孔隙度与可动流体饱和度相关性差异明显,盒8段两者呈中等负相关性,相关系数R2 = 0.584 2,山1段没有明显的相关关系[图 7(a)]。盒8段样品可动流体饱和度与孔隙度之间呈负相关性表明,样品内储集空间受孔喉配置关系控制,虽然高孔隙度样品含有较多的储集空间,但致密砂岩储层丰富的黏土矿物占据原生孔隙,切割喉道,导致其主导的孔喉空间难以形成有效的流体渗流通道,可动流体饱和度降低。山1段样品两者关系不明显的原因可能在于黏土矿物配置关系的差异,以及由于较大埋深造成的孔喉结构复杂程度发生变化,需要后续更加细致地讨论。

下载eps/tif图 图 7 苏里格气田西区盒8段与山1段样品物性与可动流体饱和度的相关性 Fig. 7 Physical properties and movable fluid saturations of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field

盒8段样品渗透率为0.08~1.42 mD,平均为0.52 mD。山1段渗透率较小,为0.10~0.30 mD,平均仅为0.24 mD。两段储层均含有单一异常点,其余样品渗透率与可动流体饱和度均具有较好的正相关性(R2= 0.7及0.804 1),表明可动流体饱和度与渗透率物理意义类似,均能在一定程度上反映储层的渗流能力[图 7(b)]。两段储层异常点特征不同,其中,山1段7号样品具有低渗透率高饱和度特征,这是由于样品较好的孔喉配置关系造成的,铸体薄片下丰富的长石溶蚀孔及高岭石是储层孔隙结构改善的重要指标[图 8(a)]。微裂缝的存在是盒8段4号样品异常高渗的根本原因[图 8(b)]。由此表明,致密砂岩储层复杂的孔喉网络以及由于强压实作用所形成的微裂缝是造成储层可动流体赋存规律复杂的重要原因,因此,须要开展微观参数与可动流体饱和度关系方面的研究,挖掘流体运动规律的控制因素。

下载eps/tif图 图 8 苏里格气田西区盒8段与山1段异常值对应样品镜下特征 Fig. 8 Microscopic images of outlier corresponding specimens of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
3.2.2 储层孔隙结构对可动流体饱和度的影响

致密砂岩储层可动流体赋存特征与宏观参数的关系从本质上而言,需要通过微观孔喉特征来解释,通过压汞实验所得到的各项储层孔喉参数是表征致密砂岩储层孔喉分布情况的重要指标。本次研究从孔喉大小及孔喉配置关系出发,从数量关系与整体搭配综合探讨致密砂岩储层微观孔隙结构对可动流体赋存规律的影响。

(1)孔喉半径对可动流体饱和度的影响

孔喉半径直接影响流体在储层中的赋存及渗流通道的大小,进而影响可动流体在储层中的赋存特征。盒8段可动流体饱和度与孔隙半径具有较强的正相关性,与喉道半径均值同样具有正相关性,但相关程度弱于孔隙半径[图 9(a)(b)]。可动流体饱和度与孔喉半径呈正相性关表明,盒8段层内孔隙半径较大,溶蚀孔发育,溶蚀作用不但能形成次生孔隙,还能提高孔隙间的连通能力,增强流体在层内的运移能力,可动流体饱和度与孔隙半径相关性好于喉道半径,表明对于孔喉配置关系相对较好的储层,孔隙的大小是决定储层孔隙流体流动能力的关键因素。山1段可动流体饱和度与孔隙半径、喉道半径的相关性均较差,由此表明,对于微孔发育的储层,较差的孔喉配置关系严重制约了孔喉半径评价可动流体饱和度的能力,孔隙半径较大的储层可能由于微毛管喉道发育导致孔隙流体可动能力下降,因此无规律可循。

下载eps/tif图 图 9 苏里格气田西区盒8段与山1段孔喉半径与可动流体饱和度的相关性 Fig. 9 Correlation between pore-throat radius and movable fluid saturation of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field

主流喉道半径能够表征样品中流体主要渗流通道的结构特征,通常而言,当主流喉道半径较大时,主要渗流通道截面积增加,流体可动能力增加。任大忠等[6]和Gao等[8]研究表明,可动流体饱和度与主流喉道半径呈正相关性,且主流喉道半径与各参数之间的相关性通常好于喉道半径均值,而鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段与山1段储层可动流体饱和度与主流喉道半径及其下限相关性均不明显[图 9(c)(d)]。这种与前人研究矛盾的结果表明,无法直接套用过去的研究成果来评价当前研究区可动流体的赋存特征,须要寻找新的评价体系,更加全面准确地开展研究区储层可动流体饱和度评价。

(2)非均质性参数对可动流体饱和度的影响

可动流体的渗流能力不但受到孔喉半径大小的影响,孔喉间的配置关系(连通关系)及微观非均质特征均会对其造成影响。微观均值系数能够表征各喉道半径与最大喉道半径的偏离程度,当均值系数越小,样品喉道半径越趋近于最大喉道半径,喉道非均质性越弱[33]。分选系数则表征喉道的分选特征,分选系数越大,孔喉分选越差,在致密砂岩储层中,则代表大孔隙比例相对较高[34]。两段储层可动流体饱和度与微观均值系数及分选系数的相关性趋势差异明显,盒8段储层可动流体饱和度与微观均值系数呈较弱的负相关性,与分选系数呈中等偏弱的负相关性,山1段均无明显的相关性[图 10(a)(b)]。盒8段前述参数间的负相关性表明,喉道越大且喉道非均质性越弱则可动流体含量越高,正相关性则说明较高比例的大孔隙的存在能有效提升储层可动流体饱和度。类似于微观均值系数及分选系数,盒8段孔喉比与可动流体饱和度呈很好的负相关性,山1段无明显相关性[图 10(c)]。孔喉半径比能够反映储层中孔隙、喉道半径的差异特征,随孔喉比减小,孔隙与喉道间半径差异越小。较小的半径差异减小了流体在孔喉间流动时的附加阻力,提高了流体的渗透能力。因此,上述分析表明,“大喉道-小孔隙-均质孔喉配置”是研究区致密砂岩储层高可动流体饱和度的关键,但对于孔喉配置关系复杂的层段而言,用单一参数依然无法判断可动流体饱和度的影响因素,需要开展进一步的研究。

下载eps/tif图 图 10 苏里格气田西区盒8段与山1段微观非均质性参数与可动流体饱和度的相关性 Fig. 10 Correlation between microscopic heterogeneous parameters and movable fluid saturation of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
3.3 可动流体赋存特征综合评价

单一孔喉结构参数往往难以有效评价储层可动流体的赋存特征,对于孔喉网络多变、孔喉配置关系复杂、填隙物改造孔喉结构较为严重的样品更是如此。在此背景下,须要利用新的实验参数及综合评价机制,来更加准确高效地推测致密砂岩气藏可动流体的赋存特征。如图 11所示,不同的孔喉组合类型对应着不同的恒速压汞进汞信号,推导出不同的毛管压力曲线,对应着不同的核磁共振T2谱形态特征。对于粒间孔相对发育的储层,孔隙信号相对强烈,进汞压力随饱和度升高呈现剧烈地波动上升。以孔隙进汞饱和度曲线随压力升高变化不明显的转折点作为界线,将孔喉网络分为2个部分,转折点向进汞压力方向坐标轴的投点定义为过渡半径(或过渡压力),向进汞饱和度方向坐标轴的投点定义为过渡饱和度。粒间孔相对发育的储层过渡半径及过渡饱和度均较大,孔隙线和喉道线几乎无重叠区域。核磁共振T2谱体现出可动区占比超过70%[图 11(a)]。对于溶蚀孔占主导地位的储层,由于溶蚀孔隙相对于粒间孔而言较小,且多呈连续态分布,因此孔隙信号相对较弱,进汞体积-压力线同样呈震动上升趋势。过渡半径明显降低(过渡压力升高),过渡饱和度小幅下降,孔隙线及喉道线在初始进汞区域重叠,约一半左右的孔隙流体可动[图 11(b)]。致密样品晶间孔隙占主导地位,由于原生孔隙几乎消失殆尽,次生溶蚀孔不发育,孔隙信号几乎不可见。过渡半径升高(过渡压力降低),过渡饱和度显著下降,孔隙线及喉道线重叠区域进一步加大。核磁共振T2谱显示,不超过30%的孔隙区间包含可动流体[图 11(c)]。综上所述,基于孔喉组合类型的可动流体综合评价具有一定的现实意义:粒间孔-溶孔信号越强,过渡半径越高(过渡压力越低),过渡饱和度越大,则可动流体含量通常越高。

下载eps/tif图 图 11 苏里格气田西区盒8段与山1段基于孔喉组合特征的可动流体综合评价 Fig. 11 Different movable fluid types based on pore-throat combination of He 8 and Shan 1 in the western Sulige Gas Field
4 结论

(1)苏里格气田西区盒8段致密砂岩气藏T2谱分布以右偏双峰为主,可动流体饱和度较高;山1段以左偏双峰为主,可动流体饱和度较低。

(2)物性及孔隙结构均是盒8段储层可动流体赋存特征的重要控制因素,丰富的优势渗流通道及较大的孔喉是高可动流体饱和度的关键控制因素。复杂的孔喉配置关系导致单一因素无法有效表征山1段储层可动流体的赋存特征。

(3)可动流体综合评价模型能有效评价致密砂岩储层的可动流体赋存特征,粒间孔—溶孔信号越强,过渡半径越高,过渡饱和度越大,通常可动流体含量越高。

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