鄂尔多斯盆地苏里格气田东区储层含气物性下限分析

袁亚飞，吕学东，张 磊，张 亮

[1.陕西延长石油（集团）有限责任公司大连化物所西安洁净能源（化工）研究院，陕西 西安 710065；2.陕西延长石油（集团）有限责任公司招标中心，陕西 西安 710065]

鄂尔多斯盆地苏里格气田位于内蒙古自治区和陕西省境内，该气田自2000年开始被大规模勘探，累积探明储量为5 336.52亿m3。其中，东区勘探面积为1.1×104km2，主力气层为石盒子组盒8段、山西组山1段，平均孔隙度、含氧饱和度分别为10%、45%～65%，压力系数为0.86，具有典型多层含气特征。发现苏里格气田后，对其东区天然气成藏主控因素进行综合研究得出，该区域气藏控制因素复杂，各区间带成藏要素差异性较大，其东部盒8段和山1段是重要的天然气藏勘探开发层系，拥有大面积发育致密砂岩气藏，气层由多个单砂体横向复合叠置而成，具有低丰度、低孔隙度、低渗透的特点[1]。储层致密早于成藏，且孔喉较为细小，进一步增加了成藏难度，可通过充注动力和物性控制该区域气藏含气性；气藏含气层系多、储层非均质性较强、空间布局复杂且部分层段产量不高，气藏开发技术难度大、开采成本高、单井日产量低，需要仔细研究其气藏细密分布、储层含气物性下限[2]。

1 苏里格气田东区储层含气物性影响因素

在苏里格气田中，影响其储层含气物性的因素有很多，可以从宏观角度和微观角度具体分析。其中，宏观角度包含储层展布、资源配置等，微观角度包含孔喉结构、物性及含气饱和度。以含气饱和度为例，气藏储量丰度、开发中储量使用难易程度往往取决于气藏压力和含气饱和度，尤其是含气饱和度，是直观反映储层含气性好坏的特征参数，且含气饱和度从大到小为气层、含气层、干层，三者的含气饱和度平均值分别为58.5%、42.1%、13.6%；砂岩岩性、物性和单井储层含气饱和度成正比，岩性越纯、物性越好、含气饱和度越高[3]。通过研究资料分析山1段可知，含气饱和度还与孔隙度、渗透率紧密相关，储层含气性根据物性，孔隙度和渗透率越高，含气饱和度越高。为确定苏里格气田东区储层含气物性下限，为有效储层划分提供详实的数据支撑，采用以下方法进行研究。

2 储层含气物性下限值确定

2.1 成藏机理法

成藏机理法具体可分为3个步骤：（1）成藏期充注恢复动力，苏里格气田具有大面积生烃、蒸发式排烃、弥漫式充注的特征[4]。因此，在东区盒8段和山1段进行充注动力时，需要全面了解该区域成藏期源储流体势，即地层流体压力异常以及流体势是在生烃期形成的；地层流体压力与生排烃流体势无差异；确定这些体质特征后，结合源—储（源岩地层至储层）生排烃空间配置，确定最终充注模式；最终利用储层可接受充注动力大于上覆岩层、小于下伏岩层的特征，通过逼近和上下限定法确定储层含气物性下限值。 （2）确定充注动力与含气物性下限关系，相关研究表明，进汞压力与孔喉半径相关联，在成藏期充注动力条件下，若最大孔喉能充注，则物性＞含气物性下限；倘若不能充注，则物性＜含气物性下限，且两者呈动态相关，充注动力越大，含气物性下限值越低[5]。同时，通过压汞曲线法，还可以确定不同孔喉半径的储层渗透率存在差异。压汞曲线法是指在实验过程中，在岩心逐渐注入汞以驱散原始孔隙中的介质，依据孔隙度大小确定渗透率贡献值的方法。通常情况下，当压汞曲线上渗透率贡献值接近100%时，可以确定对应有效孔隙下限，小于这一数值的属于无效孔隙，由此可知充注动力与对应储层物性的关系，并推导出成藏期充注动力条件下的储层含气物性下限[6]。（3）确定含气物性下限及对应地面物性，由步骤（2）可以确定物性与充注动力之间的关系、孔渗率交汇关系，间接确定盒8段和山 1段充注压力、对应渗透率及孔隙度。

表1中的参数一般为地层应力下的含油气物性下限值。这是因为充注动力一般在地层中开展，但平常测算到的数值多为地面物性，需要将地层应力下的物性转化为地面物性。值得注意的是，若要对具有较强连通性的河道砂体、空间叠置砂体进行充注，其充注物品可能会借助最佳运移通道持续上升或向侧向运移；不同充注方式获得的储层含气饱和度也会出现变化，如较为封闭的砂岩透镜体，随着充注时间的延长，气含量也会持续增加，含气饱和度也就越高[7]。

表1 盒8段和山1段物性—充注动力相关参数

2.2 经验统计法

经验统计法是在充分掌握岩心分析渗透率和孔隙度资料的情况下，利用累计频率统计法进行计算的一种方法，其关键界限为低孔渗段累积储渗能力流失达到总累积的5.000%左右[8]。同时，结合含油气物性下限含义及特征，可确定苏里格气田东区盒8段、山1段中储层含气与不含气的渗透率界限为0.004 3×10-3、0.004 1×10-3μm2。但是，以孔隙度为5.000%左右作为分界线进行研究时，物性较好和物性较差储层的孔渗交汇关系会发生改变。对储层含气物性下限进行分析，计算其含气渗透率及对应孔隙度含气物性下限可知，盒8段、山1段含气渗透率下限对应孔隙度含气下限分别为2.002%、1.549%。

2.3 密闭取芯法

密闭取芯法是通过岩心密闭取心实验分析确定岩心孔隙度与含水饱和度关系的方法，并由此计算出含气饱和度。在实验进程中，实验人员会对密闭取心饱和度资料进行损失校正，包括挥发、脱气等，这样最终得到的含气饱和度才会真实、具体地反映出地层孔隙流体布局特征，计算出的数据也具有较高精度。综上可知，计算储层含气物性下限值的方法有很多，不同试验方法所需参数不同、计算公式不同、限定条件不同，计算出的结果也会存在差异，可以依据企业的实际情况和气田条件，选择多种试验方法和计算方法，选取其平均值确定研究区域储层含气物性下限值，避免因单一计算导致结果出现偏差，提高储层含气物性下限值计算精度。

3 苏里格气田东区储层含气物性下限结果分析与结论

（1）依据以上研究方法获得的苏里格气田东区储层含气物性下限结果存在一定差异，可以选择部分研究方法进行结果对比，分析判断储层含气物性下限值计算是否准确、研究方法是否科学合理。以成藏机理法和经验统计法为例，可知盒8段、山1段含气孔隙度下限分别为2.223%、1.605%，渗透率下限分别为0.005 7×10-3、0.004 4×10-3μm2；盒8段下限值＞山1段下限值，符合充注机理。由此可知，盒8段、山1段含气物性现象与充注动力相关，充注动力越小，含气物性下限值越大；充注动力越大，含气物性下限值越小。当盒8段充注动力＜山1段充注动力时，盒8段含气物性下限＞山1段含气物性下限。

（2）为确定研究结果是否准确，可对结果进行验证，在含气储层不同位置连续采集多个样块进行检测。最终得出结论，距离含气物性下限越近，对应含氧饱和度越低；距离含气物性下限越远，对应含氧饱和度越高，与研究结果一致。

（3）苏里格气田东区盒8段、山1段储层物性致密且非均质，砂体展布具有多样性，不同成分含气饱和度各不相同；气藏形态相互连通却并不统一，气藏分布属于纵向多层叠置，属于岩性集群式成藏。