东胜气田锦72井区盒1段地层水特征及赋存类型

马雪娟

（中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州 450006）

研究区锦72井区位于东胜气田杭锦旗区块的南部，构造位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡上[1，2]。目前在锦72井区已开展产能建设工作，下石盒子组盒1段储层较好、完钻气井产能高，是主要的建产层位。本文结合岩心观察、化验分析资料等研究成果，开展锦72井区盒1段气层特征研究，明确了盒1段气水分布模式，形成有针对性的开发政策，有利于指导东胜气田锦72井区盒1段天然气的高效开发。

1 区域地质概况

位于鄂尔多斯盆地北缘伊蒙隆起的锦72井区二叠系下石盒子组为冲积平原辫状河沉积环境，主要发育辫流水道、心滩和河漫沉积三种微相。盒1段河道砂体由于辫状河道的迁移叠置呈现广覆式发育，砂体较厚且顺河流方向上连续性较好。盒1段常见含砾粗砂岩相和块状层理砂岩相，表明物源碎屑供给充足并且水动力较强，在锦72井区典型井的垂向序列上也表现为多期河道互相叠置这种典型的辫状河流相沉积特征；同样地，由于辫状河道不稳定，心滩横向连续性差，砂体之间多为辫状水道滞留沉积或河漫沉积物，纵向上沿古水流方向呈弯曲的条带状；垂相上泥质夹层多，砾石含量少，厚度相对较薄，盒1段测井曲线以叠置箱型和钟型为主，其中叠置箱型表示垂向上发育多期心滩，通过对高产气井有利砂体储层的统计和分析可知，高产气层主要发育在心滩微相中，常见岩相为含砾粗砂岩相和块状层理砂岩相；钟型锯齿状明显，表明辫流水道频繁迁移摆动，对应岩性为中细砂岩，细砂岩可见泥质纹层[3，4]。

2 储层物性特征

2.1 物性特征

通过岩心孔隙度、渗透率分析，锦72井区盒1段孔隙度分布区间为5.0%～18.72%，平均孔隙度为9.2%；渗透率分布范围为0.15 mD～6.47 mD，平均渗透率0.72 mD。表现为单峰特点；通过物性参数孔-渗相关性图可知，孔隙度和渗透率呈现明显的正相关关系。根据碎屑岩储层类型划分标准，盒1段砂岩储层属于低孔-特低孔、特低渗-超低渗型储层[5]。

2.2 孔隙特征

2.2.1 孔隙类型 通过观察和总结镜下薄片特征，锦72井区二叠系下石盒子组盒1段主要孔隙类型为粒间溶孔、原生粒间孔和粒内溶孔，铸模孔、裂缝较少（见图 1）。

2.2.2 孔喉特征 通过最常用的毛细管压力法研究盒1段储层砂岩孔喉特征，实验数据分析表明盒1段砂岩平均排驱压力为1.39 MPa，中值压力为15.6 MPa，中值半径为 0.11 μm，最大喉道半径为 1.65 μm，分选系数为0.2，歪度系数为2.39。盒1段储层喉道以中小喉为主，孔喉结构复杂，非均质性强[6]。根据毛细管压力曲线分析，盒1段砂岩储层孔喉可划分为三种类型（见表1、图 2）。

3 地层水特征

3.1 地层水矿化度特征

表1 锦72井区盒1段储层分类评价表

图2 锦72井区盒1段砂岩毛细管压力曲线分类图

锦72井区盒1段地层水矿化度在33 667 mg/L～46 417 mg/L，平均为41 624 mg/L。总体上，地层水矿化度与深度呈正相关，下部层位地层水矿化度较上部层位高，表明随深度增加水岩作用及地层水的变质程度较高。

3.2 氯根参数特征

锦72井区盒1段地层水氯根浓度在21 928 mg/L～28 000 mg/L，平均为25 530 mg/L。总体上，矿化度的大小主要表现为氯离子浓度的高低，所以地层水矿化度与氯离子浓度呈现明显的正相关关系。

4 地层水赋存类型

气（油）田水赋存于储集层的孔隙-裂缝系统中，由于东胜气田锦72井区盒1段致密砂岩储层在天然气聚集成藏时其烃源岩生烃动力与砂岩储层毛细管压力之间存在较大的差异，造成了储层中地层水具有两种赋存状态，即束缚水和自由水。

4.1 束缚水

在天然气运移过程中，砂岩储层中一部分水在一般天然气生烃驱替压力下不能自由移动，这部分水称为束缚水，相应的饱和度则称为束缚水饱和度。束缚水根据其赋存部位和赋存类型分为孔隙盲端水、结合水、滞留水（毛细管水），其中孔隙盲端水由于其物理特性，主要分布于储层孔隙盲端内，一般情况下不参与流动，可以认为该类型地层水不产出；结合水广泛分布于储层矿物颗粒表面，呈液膜状分布，不参与流动，可以认为该类型地层水不产出；滞留水（毛细管水）分布于储层内被微小喉道所约束的孔隙内，呈孤立或连片状分布，孔喉两端压差大于孔喉处液相的毛管力和其他附加阻力之和时，后方流体开始流动，宏观表现为随开发的进行滞留水梯级动用。

在东胜气田锦72井区中盒1段储层束缚水可以存在于物性较好且孔喉配置结构优良的砂岩储层中。该类储层由于孔渗物性较好、生烃动力充足而且输导体系配置关系良好，地层中水主要以束缚水的状态赋存，因此气井在生产过程中产水量很低。

4.2 自由水

自由水也叫重力水，能在重力作用下流动。自由水饱和度很高的气井在试气过程中往往产水量很高。结合本区的局部微构造特征及地层水成因，将本区自由水类型再划分为边底水和孤立透镜体水[9]。

边底水多位于砂体底部的构造低部位，一般产水量较大，这类水的发育部位既可位于河道边部的砂岩储层的底部，也可发育在连续储层内部的构造低部位，此类自由水矿化度一般高于本区平均值，说明水层范围有限，相对较为封闭，水体与围岩接触时间较长造成的这种结果。

孤立透镜体水所赋存的储集砂体多为单套储集砂体，该类水体与天然气无明显的直接关系，由于这类水体封闭性较高，与周围泥岩接触时间较长，造成了矿化度较高，含有该类型水体的气井在试气过程中不产气，只产水[10]。

5 地层水平面分布特征

通过盒1段气水层平面分布特征可知，气水层的分布明显受控于构造形态和优质砂岩储层的纵横向展布特征等相关因素。在对锦72井区盒1段单井气水层解释的基础上，对比气水层剖面上的垂向分布特征，综合考虑气井产水数据并叠合平面砂体展布特征、构造发育特征等控制因素，绘制了锦72井区盒1段各个小层的气水平面分布图[11]。

锦72井区盒13小层水体主要分布在4号河道，表现为大面积连片水体的富水河道。气层主要分布在6号河道北部锦90、锦69等部位，以及7号河道北部的J72P11H井以及南部J72P5H井等附近（见图3）。

盒12小层在锦72井区水体主要发育在5号河道中部锦71井附近，以及7号河道北部的锦54、J72P15H井区（见图4）。

锦72井区盒11储层发育的区域多被水层所覆盖，水体发育规模较大，主要发育在4号河道及7号河道北部（见图5）。

图3 盒13小层气水分布图

6 结论

（1）在最新试气试采、四性关系研究基础上，结合感应电阻率等电性参数完善了气水识别标准，气水识别符合率85%；

（2）根据地层水在储层中的赋存状态，将目标区地层水划分为束缚水和自由水两大类；

（3）根据地层水在研究区主要分布范围，将目标区地层水划分为河道砂体局部边底水、致密砂岩封隔的“透镜体”水及致密层滞留水。

图4 盒12小层气水分布图

图5 盒11小层气水分布图