刘鹏飞,高 伟,孙利永,张欣源
(中国石油长庆油田分公司第二采油厂,甘肃庆阳 745100)
庆阳气田位于鄂尔多斯盆地西南部,东与陕西毗邻,西与宁夏接壤,总体为西倾单斜,倾角小于1°,断层不发育。该区晚古生代存在剥蚀古陆,上石炭统本溪组、下二叠统太原组、山西组依次向南超覆沉积,与盆地其他气区的物源来自北部阴山山脉不同,区块沉积物主要来自西南物源。其中主要目的层山1 段为曲流河三角洲沉积,三角洲前缘亚相发育,为砂岩岩性圈闭,山1 气藏层系单一,储层致密且横向变化快,为庆阳气田主要上产区块[1-6]。
研究表明,庆阳气田东侧位于伊陕斜坡,地层相对较缓,气藏埋深主要在3 900~4 200 m;西侧位于天环坳陷,地层坡降大,气藏最大埋深可达5 300 m。上古生界发育二叠系太原组、山西组、石盒子组及石千峰组地层。其中X 区块山西组山13是勘探开发的主要目的层,太原组铝土岩局部见良好的气显示。其中东部区带发育小型断裂及穹隆构造,小型断裂有利于沟通源储、改善储层,成藏条件较好;西部处于天环坳陷构造带,受早期加里东运动及晚期燕山~喜山运动持续作用,被多条北北东向断裂切割,导致气藏气水关系相对复杂。
1.2.1 相标志 通过岩心观察以及前期研究发现,砂岩特征以中粒、细粒砂岩常见,粗砂岩、含砾粗砂岩常出现在分流河道下部,底部冲刷面、低角度斜层理、平行层理、波状层理、脉状和透镜状层理、水平层理均可以见到。反映了三角洲前缘的沉积特征,低角度斜层理较频繁出现,说明沉积物受到几个方向水流的冲刷与影响(表1)。
表1 陇东地区山1 段沉积相特征
1.2.2 沉积相类型划分 通过10 个连井剖面沉积相连井剖面分析,横向上主要发育三角洲前缘亚相;顺物源方向,水下分流河道砂体的连续性较好;垂直物源方向,水下分流河道砂体的连续性较差;山13亚段砂体最发育,连续性最好;山11亚段砂体发育最差,山12亚段砂体发育程度居中。
X 区块山13砂体测井曲线形态包括箱型、钟型和漏斗型三种。分析X 区块完钻直井34 口,其中25 口井发育单砂体,7 口井中发育复合砂体。单砂体平均厚度7.1 m,主要集中在4~10 m。复合砂体中单层砂体平均厚度4.9 m,大多集中在1~6 m。山13平均单套砂体厚度6.3 m。山13砂体以单砂体为主,复合砂体少,表明本地区在山13时期水体相对稳定,河道很少迁移摆动。在单井沉积相划分的基础上,开展剖面相和平面相的研究,进而明确X 区块的沉积相平面展布特征。通过陇东地区南北向和西东向的沉积相对比剖面表明,山西组山1 期发育曲流河三角洲前缘亚相,多呈孤立状分布,其中以山13期分流河道最为发育、连续性较好。
陇东地区发育典型致密砂岩气藏,与苏里格气田对比,陇东地区致密砂岩储层具有埋深大、厚度小、次生孔隙为主、储层更为致密的特征。野外露头剖面观察及大量岩心分析、室内岩心薄片鉴定显示,山1 段储层岩性主要以石英砂岩、岩屑石英砂岩为主,石英含量占碎屑总量75.0%以上(图1)。
图1 山1 段储层岩性组成直方图
1.4.1 孔隙类型 根据铸体薄片和扫描电镜观察分析,该区上古生界砂岩储集层的孔隙类型与苏里格气藏基本类似,在X 区块山13晶间孔和粒间孔最为发育,其次为粒间溶孔和岩屑溶孔。晶间孔在每口井中均发育,但比重多为1.0%以下,在部分井中粒间孔的比重较高,岩屑溶孔均为0.5%或1.0%。
1.4.2 物性特征 在对该区上古生界进行储层物性分析的过程中,以岩心分析资料为基础,结合测井解释成果,对整个区块目的层段进行整体物性分析。岩心分析山1 储层孔隙度在2.02%~10.42%,平均5.60%;渗透率在0.004~16.081 mD,平均0.420 mD。孔隙度大于8%的样品约占12%,渗透率小于0.3 mD 的样品占75%,表现出储层的“低孔、低渗”特征,是典型的致密砂岩储层。
加大三维地震资料的应用,多学科相结合筛选含气富集区,主要围绕X 区块集中建产,其他区域骨架井解剖砂体,识别含气富集区。
通过地质静态资料、沉积相预测、地震资料将X区块有利建产区分Ⅰ类有利区3 个:1、2、3 井区,Ⅱ类有利区3 个:4、5、6 井区。
X 区块作为庆阳气田助力区块,为助力庆阳气田快速上产,对于庆阳气田X 区块建产潜力分析迫在眉睫,结合目前勘探开发现状、区块气藏地质特征及三维地震,预测含气富集区、优选建产有利区为庆阳气田快速效益建产提供基础。X 区块目前开发程度较高,建井约100 口,井网完善,X 区块2022 年完钻水平井9 口,水平段长度1 138 m,储层钻遇率94.38%,其中3 口井钻遇率达到100%,K 井试气获161×104m3/d 的无阻流量,9 口井核定配产43×104m3/d,建设产能1.5×108m3/a,可作为主力建产区块。
X 区块完钻水平井4 口、直定井2 口,山13砂体厚度大(8~15 m),东北-西南方向砂体发育稳定,构造相对平缓,T 井试气获12.0×104m3/d 的无阻流量,效果较好,可作为X 区块建产助力区。
X 区块缺乏三维地震资料,但M 井山西组目的层钻遇砂岩9.5 m,气层5.4 m,储层物性较好,可做为产建接替区,加大勘探评价进度,落实建产区域;X 区块N 井导眼井山西组目的层钻遇砂岩14.3 m,气层14.3 m,根据实施效果可继续向北滚动扩边,作为下步产建接替区域。
研究区X 区块主力气层发育上古生界二叠系山西组地层,地层相对较缓,气藏埋藏深,物性差,平均孔隙度低,渗透率低,利用三维地震,结合目前建产方向可将X 区块划分Ⅰ类、Ⅱ类建产有利区。
Ⅰ类建产有利区包括1、2、3 井区,其中1、2 井区目前建产成果较高,井网相对完善,继续建产难度大,3井区2022 年水平井建产效果较好,可作为2023 年助力建产区,满足产建要求。
Ⅱ类建产有利区包括4、5、6 井区,其中4 井区正钻水平井5 口,可作为2023 年建产助力区,5、6 井区已完钻井储层较好,目前建井数较少,可作为产建接替区。