鄂爾多斯盆地上古生界氣井產能控制因素分析

2014-10-25 06:44:04陶紅勝侯云東高勝利魏新善

石油地質與工程 2014年1期

陶紅勝，侯云東，高勝利，魏新善

（1.陜西延長石油集團研究院，陜西西安 710075；2.中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院）

鄂爾多斯盆地北部上古生界是尋找大型氣田最有利區，現發現上古生界大氣田有榆林氣田、米脂氣田、烏審召氣田、榆林南氣田、蘇里格氣田及子洲氣田等，到2012年底，上古生界共獲探明儲量18383.73×108m3、技術可采儲量10697.76×108m3、經濟可采儲量8199.77×108m3。盆地北部上古生界大氣田具有上古各層位普遍含氣與盒8及山2主力含氣的特征。

制約氣井產能的關鍵因素是地層因素，壓裂是提高氣井產能的主要措施。長慶油田公司在氣井產能試井、壓裂工藝方面進行了卓有成效的工作，其結果為勘探開發提供了充分的動態依據［1－4］。本文重點分析了鄂爾多斯盆地氣井產能的控制因素。

1 主力含氣層位及其分布特征

從石炭系本溪組到二疊系石千峰組各個地層均可見到含氣層，盆地東部40口氣探井統計表明，一般情況下，每口井有4～5個含氣層系，最多達8層。盆地東部30口探井表明，氣層（含氣層）厚度主要分布在1～20 m，氣層厚度變化較大，平均厚度6.5 m。

鄂爾多斯盆地上古生界自下而上可劃分為上石炭統本溪組、下二疊統太原組和山西組、中二疊統下石盒子組和上石盒子組以及上二疊統石千峰組，主要為一套海陸過渡相的含煤碎屑巖沉積地層。

工業氣層在各組地層中都有分布，至2012年底，盆地北部盒8獲探明地質儲量10768.47×108m3，占總探明地質儲量的58.58%，盒3、盒4、盒5、盒6及盒7等層位獲探明地質儲量830.37×108m3，占總探明地質儲量的4.52%，山1亞段獲探明地質儲量3783.43×108m3，占總探明地質儲量的20.58%，山2亞段獲探明地質儲量3001.46×108m3，占總探明地質儲量的16.33%。

盒8氣層分布于靖邊氣和蘇里格氣田，山2氣層分布于榆林和子洲氣田，山1氣層分布于勝利井區、蘇里格及劉家莊氣田，盒6及盒7氣層分布在盆地東部的米脂地區、盒3、盒4及盒5氣層分布在盆地西部的勝利井和劉家莊地區。

從盆地氣層產出層位及分布地區可見，盆地主力氣層以下石盒子組的盒8亞段和山西組的山2亞段為主，氣層層位由盆地東部向西部、自南向北有逐漸升高的趨勢。

2 氣層產量控制因素

2.1 砂體物性

鄂爾多斯盆地上古生界砂巖氣藏屬于巖性圈閉氣藏。鉆探、測井及試氣結果表明，氣層的分布嚴格受砂體展布和砂體物性控制，含氣有利區分布在主砂體帶上，工業氣流井一般分布于砂體中心物性較好部位，而砂體頂部和邊緣由于物性較差，含氣也隨之變差。

烏審旗氣田由北向南，由西到東，氣層厚度逐漸變薄，物性逐漸變差，以陜231－陜232井、陜246井、G7－3井為中心的氣層分布區為儲集層最發育區（表1）。

表1 鄂爾多斯盆地烏審旗氣田盒8氣層綜合數據

榆林氣田山2氣層整體沿近南北向呈帶狀分布，局部為透鏡體分布。從北到南，氣層厚度見薄，到榆林南區，氣層規模明顯變小，井間分布的非均質性增強（表2）。

2.2 地質因素

盆地氣層參數與產能相關性分析表明，氣層產能與其儲能系數（有效厚度、孔隙度和含氣飽和度三者乘積）、地層系數（有效厚度與滲透率乘積）的相關性較好（圖1～2）。

表2 鄂爾多斯盆地榆林氣田山2氣層綜合數據

圖1 鄂爾多斯盆地上古生界無阻流量與儲能系數相關關系

圖2 上古生界無阻流量與地層系數相關關系

2.3 工藝因素

實際資料統計的結果表明，氣井產能與地層系數呈非線性關系，其原因是實際氣井產能在受地層系數kh影響的同時，還受壓裂改造規模、測試時間等因素的影響。由于采用壓裂作為提高氣井產能的主要手段，因此，壓裂改造規模對氣井產能有著顯著的影響［5］。同時，由于壓裂氣井特有的滲流規律，測試時間對氣井產能的確定也有著較大的影響。

由于壓裂氣井在不同的流動時間對應著不同的流動階段，而不同流動階段的氣井產能方程不同，故確定的氣井絕對無阻流量不同［5－6］。因此，測試時間對氣井產能的確定是非常重要的。

2.3.1 測試時間對產能的影響

測試時間與氣井無阻流量的對應關系（圖3）表明，隨著測試時間的延長，氣井絕對無阻流量減少。但當測試時間達到3倍的擬徑向流開始時間后，氣井絕對無阻流量的變化將很小，所產生的誤差小于10%。