川中蓬莱地区上三叠统须家河组天然气储量丰富,勘探开发效果较好。须二段储层结构复杂,天然气富集规律尚不明晰,制约着下一步的勘探工作。本文从储层研究入手,通过物性、岩石学、孔隙结构特征等结合钻井勘探结果,对须二段储层结构及天然气富集规律进行综合分析,明确了控制天然气富集的主要地质要素。须二段储层超致密,孔隙结构复杂,储集空间主要为粒内溶孔。砂体、断层以及裂缝对天然气富集具有较强的控制作用。砂体规模决定了气藏的储量;断层影响生储盖组合,是成藏的关键因素;裂缝的发育程度控制有效储渗体的分布范围。 There are abundant natural gas reserves of the Upper Triassic Xujiahe Formation of Penglai area, central Sichuan basin. Good exploration and development results have been achieved. The complex structure of reservoirs and the unclear natural gas enrichment law restrict the next exploration. It was started with reservoir, to analyze the reservoir structure and the natural gas enrichment law by physical property, petrological characteristics, pore structure and existing drilling exploration results. The controlling elements of the hydrocarbon accumulation were clarified by these ways in study area. The reservoirs in the second member of Xujiahe formation are tight sandstones with complex pore structure. The type of reservoir’s pore space is mainly intragranular dissolution pore. The natural gas enrichment is controlled by sand body, faults and fractures. The sand body scale determines the reserves of gas reservoirs. Faults affect source-reservoir-cap assemblage, which are the key factors of forming reservoirs. The distribution of effective reservoirs is controlled by the fracture growth level.
唐松1,曹勤明2,吕正祥2,3*
1中国石油西南油气田分公司川中油气矿,四川 遂宁
2成都理工大学能源学院,四川 成都
3成都理工大学,“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川 成都
收稿日期:2019年2月25日;录用日期:2019年3月8日;发布日期:2019年3月15日
川中蓬莱地区上三叠统须家河组天然气储量丰富,勘探开发效果较好。须二段储层结构复杂,天然气富集规律尚不明晰,制约着下一步的勘探工作。本文从储层研究入手,通过物性、岩石学、孔隙结构特征等结合钻井勘探结果,对须二段储层结构及天然气富集规律进行综合分析,明确了控制天然气富集的主要地质要素。须二段储层超致密,孔隙结构复杂,储集空间主要为粒内溶孔。砂体、断层以及裂缝对天然气富集具有较强的控制作用。砂体规模决定了气藏的储量;断层影响生储盖组合,是成藏的关键因素;裂缝的发育程度控制有效储渗体的分布范围。
关键词 :川中,上三叠统,须家河组,致密储层,天然气富集
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四川盆地中部上三叠统须家河组具有丰富的油气资源和较好的勘探前景,蓬莱地区位于四川盆地中部的中部地区(图1) [
研究区蓬莱地区须二段含气性较好,已取得了一定的勘探成效。截止2018年4月,蓬莱须二气藏总投产井数23口,日产气4.94 × 104m3/d,井均产气0.82 × 104m3,凝析油2.14 t,水40.89 m3,生产水气比8.28 × 104m3/m3,具备良好的勘探潜力 [
川中蓬莱地区须家河组位于川中平缓褶皱区,整体具有东南高,西北低的构造特征。须二段则为一套辫状河三角洲分流河道及河口坝沉积 [
图1. 四川盆地构造分区及研究区位置图(据文献1修改)
研究区须二段钻井成效较为复杂(图2)。不同类型钻井分布的非均质性比较强。工业气井在研究区的中部、南部及东北部区域均有分布。研究区西南部PL9井及PL002-5-X1均为水井,而相似构造高度的PL107井及PL002-3-X1井则达到了工业气井的级别,说明气水分布具有较强的非均质性。其中,PL107井稳产可达5.21 × 104m3/d,PL002-3-X1稳产产量仅为1.58 × 104m3/d。SUI36井与SUI8井,其构造位置相近,但产量具有明显差异,说明研究区须二段天然气富集规律复杂,受多因素控制。
明确天然气富集的主要控制因素,对于在研究区须家河组寻找天然气富集程度较高的气藏具有重要的指导意义 [
图2. 研究区须二段钻井分布图
砂体对油气储量具有重要的影响,是能否形成经济油气藏的重要因素 [
图3. 不同亚段砂地比分布
图4. 须二段储层含气性分布
根据须二段钻井的综合解释统计结果可知来看(图4),须二3亚段气层最为发育,其次为含气层,二者占比可达50%以上;须二2亚段气水同层最为发育,其次为含气层,且无气层发育,说明须二2亚段天然气聚集丰度明显低于须二3亚段,砂体发育程度对气藏的储量具有较强控制作用。
由于研究区须二段整体储层致密的因素,断层的发育程度、断穿层位对生储盖组合具有重要的影响,是控制天然气富集的一个重要地质条件 [
研究区须二1亚段发育致密砂岩,该套砂岩具有低伽马、高电阻率、高密度的电性特征,并对须一段烃源岩生成烃类的有效向上运移具有较大的阻隔作用。若发育断至须一段烃源岩的断层,则可以有效的沟通源储,使天然气得以富集。图5表明,断层的发育对钻井成效影响显著,PL107井地震剖面显示同相轴明显断开,断层规模较大,其测试产量达51.9 × 104m3/d,PL002-4-X1井断层发育规模相对较小,其测试产量仅22.6 × 104m3/d。而PL002-6-X1井须二段同相轴连续性较好,断层不发育,测试为干层,说明断层对天然气富集成藏具有重要控制作用。但断层的发育具有两面性。断层若向上断穿须三段泥页岩,则会破坏须二段储层的封盖条件,造成天然气逸散。
图5. 须二段不同测试结果钻井地震剖面图
裂缝的发育对致密储层物性的好坏对能否形成高产气藏具有很强的控制作用 [
类型 | 孔隙度(%) | 渗透率(mD) | 类型 | 孔隙度 | 渗透率率 |
---|---|---|---|---|---|
裂纹很发育 | 6.26~9.1/7.41(13) | 0.24~1.35/0.57(10) | 裂缝发育 | 7.03~7.92/7.44(5) | 0.65~4.99/2.62(3) |
发育 | 7.03~7.89/7.46(2) | 2.22~4.99/3.61(2) | 少量裂缝 | 5.42~9.5/7.4(6) | 0.17~1.35/0.64(4) |
裂纹无+少量 | 0.98~9.5/6.15(11) | 0.01~0.25/0.16(9) | 无裂缝 | 0.98~9.1/6.49(15) | 0.01~0.74/0.28(14) |
表1. 不同裂缝/裂纹发育程度样品物性分布表
注:最小值~最大值/平均值(样品数)。
通过镜下薄片观察结合物性实验分析可知,不同裂缝(裂纹)发育程度的储层,其物性条件具有明显差异(见表1)。如图6所示,发育裂缝或裂纹的储层,其渗透率条件要明显优于裂缝或裂纹发育较差的储层。由表可知,裂纹或裂缝的发育程度对孔隙度的改善作用有限,如裂纹发育的样品其孔隙度均值为7.46%,而裂纹发育程度低的样点孔隙度均值为6.15%,仅相差1%左右,但渗透率则相差数倍。而渗透率的提高对油气的运移富集以及后期的开采均具有重要的意义。
裂缝发育的程度与单井产气量也具有较为明显的关系。根据孔隙特征的差异,将单井产层段储层划分为孔隙型储层和裂缝–孔隙型储层,并分析哪种类型储层对产气贡献较大。由图7可以看出,单井产气量与裂缝–孔隙型储层的厚度相关性较强,相关系数可达0.54。而产气量与孔隙型储层的厚度相关性则较弱,仅为0.27左右,说明裂缝–孔隙型储层对产量的贡献更大,裂缝对天然气富集具有明显的控制作用。
图6. 不同裂缝/裂纹发育程度样品孔渗相关性
图7. 不同储层类型厚度与产量相关性图
图8. 须二段天然气聚集模式图
综合天然气富集的主要控制因素及典型气藏解剖,总结建立了研究区须二段的天然气富集模式(图8),即在须二段整体富砂的背景下,发育下部断至须一段烃源岩或雷口坡组的烃源断层,上部未断穿须三段盖层的大型断层,且须二段内部断裂发育,有效储渗体规模较大的构造高部位 [
1) 蓬莱地区须二段储层属于超致密储层,储集空间以粒内溶孔为主,发育孔隙型及裂缝–孔隙型两种储层类型。
2) 须二段天然气富集受砂体、断层及裂缝三个要素影响。砂体的发育程度决定天然气富集的丰度,是形成工业气藏的重要条件;断层发育的规模影响生储盖组合的好坏,是能否成藏的关键因素;裂缝发育的范围决定了有效储渗体的分布范围,影响圈闭的发育规模。
3) 在断层与生储盖组合的合理配置的前提下,进行裂缝发育展布的精确预测,叠合大规模砂体的分布,是蓬莱地区须二段下一步天然气勘探的有利方向。
唐 松,曹勤明,吕正祥. 川中蓬莱地区须家河组二段天然气富集规律 Law of Natural Gas Enrichment in Second Member of Xujiahe Formation of Penglai Area, Central Sichuan Basin[J]. 地球科学前沿, 2019, 09(03): 129-137. https://doi.org/10.12677/AG.2019.93016