大牛地气田储层物性特征分析

张 静，宋静明

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

大牛地气田的区域构造属于鄂尔多斯盆地的北东部，为伊陕斜坡北侧，其区块内构造、断裂尚未发育，主要形成于早白垩世[1]。主要发育存在于二叠系下石盒子组、山西组和石炭系太原组储层，埋藏深度大约是2600～2900m，对气层进行定性识别前应先进行储层“五性特征分析”（岩性、物性、含气性、电性和非均质性）的研究。

1 储层岩性特征

大牛地气田自上而下发育的储层有七套气层，其中适宜水平井开发的为盒1.1山西组和太原组。

盒1为河流相沉积，岩石类型主要以含砾中、粗粒岩屑石英砂岩为主，其次为中、粗粒岩屑砂岩；山2为三角洲平原沉积，岩石类型为粗～中粒岩屑石英砂岩，含砾粗粒砂岩，中粒岩屑砂岩；山1段为三角洲平原沉积，岩石类型主要以中～粗岩屑石英砂岩、岩屑砂岩，其次为含砾粗粒岩屑砂岩；太原组为滨海相沉积，岩石类型主要以中～粗石英砂岩为主，其次为岩屑石英砂岩。

1.1 储层物性特征

1）孔、渗特征，本次研究搜集整理大牛地气田主要储层段1561个孔隙度、渗透率分析资料。统计分析表明，大牛地气田主要储层段砂岩平均孔隙度在7.5%～9%，平均渗透率在0.5～0.7×10-3μm2，总体上属于低孔、特低渗-致密类储层，但不同的目的层孔隙度、渗透率大小仍有差异（表2）。从层位上来说，太2、太1段物性相对较好，盒1段和山2段物性次之，山1段物性相对较差[2]。

2）孔隙结构特征，根据铸体薄片分析，大牛地气田主要储层段储层平均配位数在0.5～0.75，平均孔隙半径在31.15～42.58μm，平均孔喉比4.42～5.31，分选系数17.85～24.3；总体来说，大牛地气田主要目的层盒1、山2、山1、太2段、太1段属中低孔隙、微细喉道、低配位数，差-中分选储层[3]。

依据压汞测试分析资料（图1）中可以将孔喉分为三类：

Ⅰ类：曲线向左下方微凹，并且有近似平台段，孔喉分选性比较好，粗歪度。排驱压力不大于0.5MPa，中值压力不大于2MPa，均值喉道半径大于0.3μm。

Ⅱ类：曲线为陡坡型，孔喉分选相对较差，较粗歪度。排驱压力0.5～3MPa，中值压力2～20MPa，均值喉道半径 0.1～0.3μm。

Ⅲ类：曲线向右上方凸起，斜率大于Ⅱ类压汞曲线。孔喉分选好，偏细歪度，排驱压力不小于3MPa，中值压力不小于20MPa，均值喉道半径不大于0.1μm。

图1 大牛地气田储层压汞曲线图

3）物性与岩性，储层物性与岩性关系主要表现为储层岩石的粒度和成分对储层的物性影响。经分析研究，大牛地气田储层中岩石的粒度对物性有重要影响，并且随着碎屑颗粒粒度增大，孔隙度和渗透率趋于增加。

岩石的组分对储层的物性有一定影响，随着石英颗粒含量的增加，大牛地气田储层的孔隙度趋于增加。随着碎屑颗粒含量的增加，渗透性趋于降低。

1.2 含气性特征

储层的含气性与岩性、物性的好坏有非常直接的关系。随着岩石颗粒粒度的增加，储层的含气饱和度有增加的趋势，但含灰质的中、粗粒砂岩对含气性有较大负影响；并且，岩石的组成也会影响含气性，碎屑石英含量增加和岩石颗粒含量减少，都会使气体饱和度增加。

1.3 储层电性特征

测井的电性特征可以精准反映储层的岩性、物性、含气性，主要是自然伽马、声波时差、密度和电阻率等电性参数与岩性、物性和含气性相关性好。

①自然伽马能够较好的反映储层的岩性，低自然伽玛值对应的储层岩石粒度相对较粗，粒径在0.5mm以上粗砂岩自然珈玛响应值一般小于90API。

岩性较纯、石英含量高、岩屑含量低的储层段自然伽马曲线呈现低值，一般为30～55AP，自然电位曲线一般呈负异常现象。

②声波时差、密度能够较好的反映储层的物性。声波时差高、密度低则储层的孔隙度、渗透率相对较大，声波时差低、密度高则储层的孔隙度、渗透率相对较低。气层段声波时差分布区间为200～270μs/m，均值 225μs/m，密度曲线分布区间为2.0～2.55g/m3，好气层处，密度值一般在2.40～2.50g/m3。

③深侧向电阻率能够较好的反映气层的含气性情况，储层的电阻率高，含气好，气层的产能相对较高，当储层电阻率一定时，气层的产能还会受到渗透率、有效厚度等方面的影响。

总之，自然伽马和自然电位等测井参数的组合可以解释储层岩性；声波时差、密度、中子测井参数的组合可以解释储层物性；深、浅侧向电阻率等测井参数的组合可以解释储层含气性。通过电性与含气性关系研究，建立了大牛地气田主要储层段气层电性识别标准。

1.4 储层非均质性

油气储层由于在形成过程中由于沉积环境、成岩作用和构造作用等影响，各种表征储层属性的参数，即储层的岩性、物性（渗透率、孔隙度）、厚度等在空间分布上均存在不均匀的变化，即储层非均质性。储层非均质性是影响油气藏开发效果和开采程度的极为重要的储层特性之一，储层非均质性主要有三个方面：层内非均质性、平面非均质性和层间非均质性。

本次储层非均质性研究选取了三个常用参数，为变异系数（Vk）、突进系数（Tk）和级差（Jk）。这三个参数在本次应用结果如下：

对大牛地气田主要储集砂岩的储层非均质性进行研究，认为研究区目的层段储层为低孔、低渗型，但局部存在较高渗透性储层，储层非均质性较强，平面非均质性主要受控沉积相，从沉积砂体类型来看太原组的障壁砂坝均质性最好，其次是山2段的分流河道表现为较好的均质性，而盒1段的辫状河道则是较强的非均质性。垂直方向上，非均质性由砂体和页岩含量的叠加控制，微观非均质性主要由成岩作用控制，主要目的层中，盒1储层非均质性最强，均值系数仅为0.3、变异系数达到0.74、突进系数3.4、渗透率级差7.8，总体上属不均质型储层；山2段和山1段层内、层间和平面非均质程度均弱于盒1储层；太2、太1段砂坝砂体沉积比较稳定，层内非均质性、层间非均质性和平面非均质性相对较低，非均值都表现为弱-中等。

2 结论

1）储层“五性特征分析”（岩性、物性、含气性、电性和非均质性）的研究，就是通过对岩心分析资料、测井资料进行相互结合和对比分析，从而描绘出准确的岩电关系，在考虑储层非均质性的情况下，通过测井资料对有效厚度、孔隙度、渗透率和含气饱和度等参数进行定量解释，进而对气层进行定性识别。

2）大牛地气田主要目的层段储层的五性特征之间存在着一定内在的联系，其中岩性特征起着重要作用；岩性中岩石颗粒的粗细、分选的好坏、粒序纵向变化特征以及泥质含量、胶结类型等直接决定了储层物性 (孔隙度、渗透率)和含气性；非均质性主要受岩性变化控制，储层的电性则是由岩性、物性、含气性的综合控制。