鄂尔多斯盆地苏里格气田地层水成因及气水分布规律

鄂尔多斯盆地苏里格气田是中国目前发现的最大天然气气田,属于低孔隙、低渗透、低丰度、低产量、大面积展布的砂岩岩性气藏,含气面积达4×10⁴km²。地层水地球化学特征、地层水产状与成因分析表明,苏里格气田地层水均为CaCl₂型,呈弱酸性,总矿化度为29.12～68.30g/L,氢(δ²D) 同位素–82.7‰～–60.5‰,氧(δ¹⁸O) 同位素–6.3‰～–3.39‰, 锶（⁸⁷Sr / ⁸⁶Sr）同位素0.71365～0.71718,反映了互不连通的深层封存环境的古沉积水特征。地层水分布主要受生烃强度和储层非均质性控制,不受区域构造控制,其相对独立、不连片、无统一气水界面。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部地层水特征与气水关系

对地层水发育、分布和化学特征的认识,是致密砂岩气藏高效开发、建立防早期水窜方案的基础之一。采用大量岩心观察、常规离子浓度测试、生烃条件和试气分析,研究苏里格气田西南部地层水化学特征、存在形态、分布特征,明确区内气水分布规律和控制因素,探讨地层水对天然气成藏的影响。结果表明：①区内地层水以残余水和变质古沉积水为主,具典型低钠氯系数、低镁钙系数特征,有利于天然气聚集成藏和保存;②按赋存状态可将地层水分为气藏边底水、层间致密带束缚水、孤立地层水3种;③地层水多与天然气共存,气水关系复杂,没有统一气水界面,纯气层较少,多为含气水层、气水同层;④河道砂体中部多为气层、差气层,河道边部、底部、河口坝多为水层、气水同层。总结认为：①气水分布受多种因素影响,其中生烃强度、砂体展布从根本上控制了气水分布格局,非均质性影响水体运移,导致产水井在平面分布上差异较大。②开发目标应集中于河道砂体物性较好的构造高部位,避开易产水的河道边部、底部以及河口坝。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块盒8段致密砂岩储层微观孔隙结构特征及其意义

应用铸体薄片、扫描电镜、三维CT扫描、高压压汞和恒速压汞等方法,对苏里格气田苏6区块盒8段致密砂岩储层的微观孔隙结构特征进行定量表征,探讨孔隙结构差异性成因,进而优选出反映致密砂岩微观孔隙结构特征的储层评价参数。结果表明:储层孔隙类型主要为(颗粒、胶结物)溶孔、黏土矿物晶间孔及少量残余粒间孔;不同渗透率的储层孔隙半径差别不明显,但喉道半径分布差异较大,储层越致密,喉道半径分布范围越小、小喉道所占比例越高,喉道占有效储集空间的比例也越高;中粗粒岩屑石英砂岩和中粗粒岩屑砂岩结构成熟度高、原始孔隙度高、溶蚀作用强烈,溶蚀孔隙所占比高,形成的半径大于1μm的孔喉含量显著增加;细粒(长石)岩屑砂岩分选差、原始孔隙度低,溶蚀作用弱,孔隙类型主要为黏土矿物晶间孔,形成的孔喉主要为半径小于1μm的孔喉;主流喉道半径对储层渗流能力起主要控制作用,并且可以很好地反映储层的孔喉分布、有效储集空间及非均质性等微观孔隙结构特征,应当作为致密砂岩储层重要的储层评价参数。     

苏里格气田苏6 区块盒8 段古河道砂体演化规律

苏6区块盒8段是鄂尔多斯盆地苏里格气田主力产气层,但其沉积特征和砂体演化规律有待明确。分析岩性、沉积构造和旋回特征等沉积相标志,认为研究区目的层为河流相沉积,盒8下亚段为辫状河沉积,发育心滩、辫状河道、河漫滩和溢岸微相;盒8上亚段为曲流河沉积,发育边滩、废弃河道、河漫滩和溢岸微相。根据自然伽马测井曲线的多期正旋回特征和切割程度差异,将研究区目的层的正旋回叠置类型细分为加积叠加-强切割式、加积叠加-中切割式、退积叠加-中切割式和退积叠加-弱切割式4类,据此正旋回特征的差异,利用旋回和分级控制的对比方法,自下而上将盒8下亚段细分为2套小层6个单层,将盒8上亚段细分为2套小层4个单层。在此基础上,通过对单期河道的识别和河道构型要素的提取,将研究区河道砂体演化过程分为10期4个阶段,其中1—3期为砾石质辫状河演化阶段,4—6期为砂质辫状河演化阶段,7—8期为砾石质曲流河演化阶段,9—10期为砂质曲流河演化阶段。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8气藏开发有利区块优选研究

针对鄂尔多斯盆地苏里格气田“低渗、低压、低产”特征和亟待开发的现状,从地质、地震以及地质建模等不同的角度,对苏里格气田主力储层段盒8气藏进行了开发有利区块的优选及评价,最后根据综合研究结果,优选出该气田6个产建有利区块,认为该项研究对该区域成为10亿m³方案和30亿m³规划的编制基础,和对该气田的规模有效开发大有裨益。     

苏里格气田盒8段气水分布及其控制因素

苏里格气田石盒子组盒8段是气田的主力产层,其地层水矿化度一般在20g/L～50g/L,水型为CaCl2型。通过66口井的试气资料及地层水化验数据的分析,盒8段气层或水层除了呈相互独立的分布外,同一层段的砂体中还具有气层/水层、气水互层和气水同层三种分布类型。在平面上,气水分布关系复杂,地层水主要分布在苏里格庙西北的苏9井—鄂6井一带和乌审旗东北的盟4井—统18—统6井一带。通过苏里格地区盒8段构造、岩性以及储集物性等综合分析,认为盒8段气水分布主要受沉积微相、储层物性以及气体充注强度的控制。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田辫状河体系带特征

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界气藏石盒子组8段、山西组1段主体为河流相沉积,河道多期切割、叠置,形成了规模较大的“辫状河体系”。根据沉积条件和沉积特征的差异,可分为叠置带、过渡带和体系间3个辫状河体系带。研究深化并发展了辫状河体系带的概念及沉积内涵,建立了沉积相-辫状河体系-辫状河体系带的多级沉积格架,提出了辫状河体系带的多参数定量划分标准。综合分析岩心、测井、钻井等资料,认识到辫状河体系带对沉积微相展布和规模、砂体的叠置样式、有效砂体的类型和集中程度具有较强的控制作用,是控制气田沉积、储层的关键地质因素。叠置带心滩发育频率高,规模大,砂体多期叠置,有效砂体富集,是气田开发的主力相带单元,过渡带河道充填发育,有效砂体以孤立型分布为主,辫状河体系间砂体零星发育,开发潜力较差。分别针对叠置带、过渡带建立了水平井地质目标优选标准,优化了井轨迹,为水平井随钻地质导向提供了更可靠的地质依据。     

苏里格西部盒8段地层水化学特征及其地质意义

苏里格气田石盒子组盒8段是气田的主力产层,其地层水矿化度为0.79~99.87 g/L,水型多为CaCl2型。在盒8段同一层段的砂体中,有独立分布的气层或水层,也有气水互层和气水同层等几种分布类型。通过119口井的试气资料及地层水化验数据的分析,绘制了地层水的矿化度图、离子含量比值分布图以及变质程度图等,最终确定了地层水性质及分布与天然气富集的关系,并预测出具有天然气勘探潜力的有利区域。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区产水气井合理产量研究

合理产量是气田开发的重要参数,也是产水气井配产的重要依据。裂缝发育的岩溶型有水气藏是已开发气藏中最复杂的类型之一,在气藏开发过程中,随着地层压力降低,边、底水快速侵入,准确计算气井合理产量尤为困难。针对这一问题,基于渗流力学基本理论,结合Fevang气水两相拟压力表达式,推导产气、产水方程;并结合气水两相相对渗透率经验公式、水驱气藏物质平衡方程,建立产水气井地层压力预测模型,通过拟合产气量和产水量数据,求取气井地层压力。进而基于产水气井一点法产能预测、气液两相管流压降及气井临界携液理论,应用节点系统分析,建立产水气井合理产量计算新方法。现场应用结果表明:(1)产水气井地层压力预测模型计算的地层压力与实测地层压力一致;(2)产水气井合理产量计算新方法指导气井生产,可有效控制气井水侵速度,减少井筒积液,保持气井平稳生产。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田低压形成的控制因素

基于气田低压分布特征研究,从构造演化、沉积特征、地层流体性质等方面深入剖析鄂尔多斯盆地苏里格气田低压形成的主控因素。苏里格气田气藏压力主要为低压且受埋深影响较大,气藏顶底板发育多层欠压实泥岩,具有很好的物性和压力封闭条件,地层水特征亦反映气藏封闭条件好。苏里格气田地层压力经历了晚三叠世—早侏罗世正常压力状态、中侏罗世—晚侏罗世压力整体上升、早白垩世压力持续增大并达到最高及早白垩世晚期以来气藏压力逐渐降低的演化过程,最终形成低压。早白垩世晚期以来的构造抬升剥蚀作用导致苏里格气田储集层孔隙反弹增大和孔隙流体降温收缩,从而使得气藏压力降低,分别降低了0.673 MPa和原始地层压力的23.08%。苏里格气藏低压的形成是沉积配置、构造演化及油气成藏等多种因素作用的结果。图4参25     

苏里格气田西区致密砂岩储层地层水分布特征

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区正常地层水的判别标准为:矿化度≥50 g/L,钠氯系数(r_Na⁺/r_Cl^-)<0.5,钠钙系数(r_Na⁺/r_Ca²⁺)<1,压裂液返排率≥100%。通过地层水化学特征、氢氧同位素和微量元素溴的综合分析认为,苏里格气田西区地层水来源于经过了强烈水-岩作用和蒸发浓缩作用的陆相沉积成因水。确认苏里格气田上古生界地层水封闭条件好,有利于天然气聚集和保存。进一步结合该区烃源岩、储层和盖层等成藏要素分析认为,该区地层水主要是弱动力成藏过程中的残余地层水,复杂的气-水分布源于低生烃强度和低构造位置背景下储层强非均质性和微构造的共同作用;而盆地东部的高矿化度地层水与奥陶纪盐岩的水-岩作用密切相关。     

苏里格气田西区气水分布规律及其形成机理

苏里格气田西区气藏产水严重,气水分布规律及其形成机理认识不清,制约了气田滚动开发进程。利用钻井、测井、录井、生产测试资料进行综合研究,明确了气水分布规律及其形成机理,建立了气水成因演化模式。研究表明:①该区气水分布呈"渐变互补"特征,相对富水区在西北部;②控制气水分布的主要因素为烃源岩、储集层物性及构造等,地层水主要分布在烃源岩欠发育区、物性不佳区和连通体内构造低部位;③烃源岩对气水分布起关键作用,烃源岩成熟度低值区地层水发育、高值区天然气富集。该研究可直接指导研究区开发选区、选井工作。     

大型致密砂岩气田气水分布规律及控制因素——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区为例

以储集层地质特征为基础,分析苏里格气田西区地层水的化学特征和赋存状态,明确研究区气水分布规律及控制因素。苏里格气田西区含水层大面积广泛分布,气层发育差且分布局限,纵向上气、水层呈孤立状交叉分布,储集单元内部气水分异不明显,没有统一的气水界面,总体下石盒子组盒8下段和山西组山1段好于盒8上段。气水分布主要受生烃强度、储集层距烃源岩的距离、砂泥岩的配置关系及复合砂体内部物性差异等因素的控制,其中生烃强度控制了气水分布的宏观格局,随着生烃强度由高到低,由良好的天然气聚集逐渐向气水伴生气藏变化;储集层距烃源岩越近,气层相对越发育,反之则气水同层和含气水层越发育;砂泥岩的配置关系和复合砂体内部物性差异主要控制天然气的局部充注、聚集成藏,由此归纳出5种气水分布模式:纯气型、巨厚储集层气水混存型、上水下气型、上气下水型和上下水夹气型。     

鄂尔多斯盆地中-东部下石盒子组八段辫状河储层构型

基于国内外研究成果建立了辫状河构型模式,并利用测井、野外露头及气井动态资料,对鄂尔多斯盆地中-东部下石盒子组八段（盒八段）辫状河储层进行构型解剖。在野外露头中识别出河道带,心滩与河道充填,单元坝与心滩内水道,大型倾斜层与中型交错层,中型平行层与小型交错层共5级构型单元。运用所测量交错层系厚度资料推算露头剖面中心滩长为1 163~1 592 m,宽为282~390 m,该推算值与实际测量值相符合。对野外露头和苏里格气田密井网区盒八段储层构型解剖表明：河道带砂体、心滩砂体之间发育多成因的、连续的渗流屏障,连通性较差;心滩内部渗流屏障规模较小,因此可将心滩视为独立的储渗单元。运用成像测井资料推算出苏里格气田盒八段辫状河心滩长为602~1 243 m,宽为143~302 m,大部分心滩规模小于目前气田的井距和排距;气井动态资料也证明目前的井网密度下,有效储层井间连通性较差,因此苏里格气田具备加大井网密度的潜力。     

苏里格西区气水分布特征及产水类型解析

利用钻井、测井、生产测试、分析化验资料,运用统计分析、经验公式计算以及相渗-压汞综合分析方法,研究苏里格西区气水分布规律,确定气藏产水类型及其构成.研究结果表明:该区气水分布呈"渐变互补"关系,相对富水区在西北部;地层产出水由凝析水、可动水和自由水构成,控制生产压差即可控制地层产水.该研究为气田产水井管理及开发选区工作...     

鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系马家沟组白云石化

苏里格地区马家沟组为一套碳酸盐岩为主,夹蒸发岩的地层,沉积于超盐度的局限陆表海环境。白云石分为以泥晶结构为主的,以细—中晶结构为主和充填于孔、缝中3类。白云石Na含量(0~2099)×10^-6,Sr含量(0~70)×10^-6,Mn含量(0~112)×10^-6,Fe含量(39~86746)×10^-6,以变化较大的Na含量、低的Sr和Mn含量、高的Fe含量为特征。白云石δ¹⁸O值在-16.00‰~-5.73‰之间,δ¹³C值在-11.46‰~1.90‰之间,说明碳酸盐岩经历了淋滤作用和埋藏作用。大多数孔、缝充填白云石较围岩组分有较低的δ¹⁸O和δ¹³C值,说明孔缝充填的白云石形成较晚。白云石以低的有序度,非理想配比的CaCO₃和MgCO₃含量为特征。白云石的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.707977±0.000070至0.711791±0.000064,绝大部分高于全球中、上奥陶统分界线对应的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值。微生物白云石化是形成白云石的机理。     

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组6段地层水成因及其油气意义

鄂尔多斯盆地南部地区延长组6段（长6段）地层水化学分析结果表明,地层水总矿化度较高,离子以Cl^-、（Na⁺+K⁺）和Ca²⁺占绝对优势,水型主要为CaCl₂型。总矿化度主要受Cl^-和（Na⁺+K⁺）控制,纵向上,其随深度的增加具有递增趋势,反映深部地层水逐渐浓缩,环境封闭性增强。平面上总矿化度与砂体厚度具有较好的一致性,沉积相控制了总矿化度的分布。南部地区长6段地层水具有较小的钠氯系数、镁钙系数、脱硫系数和阳离子交换系数,较大的变质系数,表明长6段地层水整体位于交替停滞带,为封闭缺氧的还原环境,有利于油气聚集和保存。分析表明,南部地区长6段地层水为与地表水隔绝的深层封闭水,总矿化度及Ca²⁺浓度均与孔隙度具有一定正相关关系,结合区域热演化史,综合表明长6段地层水成因与成岩作用和有机质的热演化等有密切联系,其是经过较强浓缩变质作用并受油气等有机流体影响的原始沉积成因水。综上所述,长6段油气伴生地层水反映的盆地南部油气藏处于稳定封闭的环境下,油气勘探前景良好。     

东胜气田锦66井区盒2+3段地层水特征及地质意义

通过对东胜气田锦66井区盒2+3段地层水主要化学特征参数分析,揭示了锦66井区盒2+3段地层水的化学性质与气藏储层之间的内在联系。研究表明:东胜气田锦66井区盒2+3段正常地层水的判断标准为矿化度≥25000 mg/L、钠氯系数﹤0.4、钠钙系数﹤2.3、压裂液返排率≥55%;盒2+3段地层水为氯化钙水型,整体为高矿化度弱酸性盐水–卤水;储层封闭性良好,非常有利于天然气的富集保存;储层以次生孔隙为主,物性差异较大、连通性较差。