安棚深層系凝析氣藏有效儲層識別及應用研究

周永強,冉小平,冉祝榮,洪彬彬，朱紅宇

(1.中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南南陽 473132；2.中國石化河南石油工程有限公司鉆井公司；3.中國石化河南油田分公司采油二廠)

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安棚深層系凝析氣藏有效儲層識別及應用研究

周永強1,冉小平2,冉祝榮3,洪彬彬2，朱紅宇1

(1.中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南南陽 473132；2.中國石化河南石油工程有限公司鉆井公司；3.中國石化河南油田分公司采油二廠)

安棚深層系凝析氣藏具有儲層物性差、氣層厚度薄、含氣井段長、儲量豐度低和凝析油含量低等特征。以往凝析氣藏有效儲層物性下限是按孔隙度5%，滲透率0.5×10-3μm2的標準確定的，隨著大型壓裂工藝的應用，從深層系凝析氣藏部分原來解釋為干層的層中獲得了工業油氣流。通過對安棚深層系凝析氣藏有效儲層識別研究，認為凝析氣藏有效儲層物性下限為孔隙度2.5%，滲透率0.2×10-3μm2，并對地質儲量進行了復算，凝析氣儲量增加4.7倍，凝析油儲量增加3.8倍。根據研究成果部署了1口長水平井安HF1井，并取得較好效果。

安棚深層系;凝析氣藏;有效儲層;潛力

1　油田區域概況

安棚深層系位于河南省桐柏縣安棚鄉境內，構造位于泌陽凹陷南部陡坡帶中央前姚莊鼻狀構造的西南翼，西鄰雙河鼻狀構造，東部與中部深凹帶相鄰，南部為盆地邊界大斷裂[1-2](圖1)。安棚深層系含油氣層位屬于古近系核桃園組核三段Ⅶ-Ⅸ油組(埋深3 000～3 500 m)。儲層致密，為特低孔隙度、特低滲透率儲層。本次研究的凝析氣藏主要分布在Ⅷ油組下部(Ⅷ13～16小層)及Ⅸ油組。

圖1　安棚深層系構造位置

該區主要儲層為扇三角洲砂體[3]，儲層明顯受盆緣斷裂控制，構成了多源匯聚、短距離搬運和快速沉積、垂向上多套儲層疊置的特點。凝析氣藏埋藏深、儲層物性差、氣層厚度薄、含氣井段長，儲量豐度低、儲層非均質嚴重，凝析油含量以中-低(170 mg/m3)為主。隨著工藝技術進步，按以往標準解釋為干層的部分層中獲得了工業油氣流，因此有必要對安棚深層系凝析氣藏有效儲層物性下限標準進行重新研究。

例如泌213井射孔壓裂投產Ⅸ142-3層，井段3 411.0～3 423.0 m，砂厚5.2 m，該層測井解釋孔隙度2.5%，滲透率0.2×10-3μm2，電測解釋為干層，但壓裂試油日產液8.5 t，日產油4.1 t，日產氣22 662 m3，含水52%。

2　有效儲層識別

2.1巖性與含油氣性下限

安棚深層系凝析氣藏在巖屑錄井過程中的油氣顯示級別低，所以含油氣性下限主要依據試油、鉆井取心和錄井資料綜合確定。儲層巖性主要有含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖、細砂巖和粉砂巖。根據資料對比分析，安棚深層系細砂巖以上含油氣性較好，粉砂巖含油性較差。由此確定安棚深層系凝析氣藏巖性標準為細砂巖以上(包括含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖、細砂巖)，有效儲層的含油氣性下限定為熒光級。

2.2物性下限

2.2.1 Hobson方法

(1)孔喉下限。臨界喉道半徑的確定是根據儲層中束縛水膜厚度、孔喉中結構黏土的分布及油氣分子直徑等因素的認識加以綜合確定[4]。根據Hobson方法計算不同油(氣)藏高度下臨界喉道半徑rmin值：

式中：Zo為計算點與油(氣)水界面之間的高度,m；σow為氣(油)水界面張力10-5N/cm；ρw和ρo分別為地層條件下水、油(氣)密度，g/cm3；rp為儲層平均孔隙半徑，μm。

根據上述方法計算安棚深層系凝析氣藏，含油氣最小孔喉半徑一般為0.07～0.08 μm。只要凝析氣柱高度大于50 m，儲層中就有油氣充注，至于是否能成為有效儲層，還需要考慮大于0.1 μm的孔隙喉道所對應的孔隙體積占總孔隙的百分比，即需達到一定的含油氣飽和度。根據本區壓汞資料分析，大于0.1 μm所對應的孔隙空間均大于總孔隙體積的50%，因此，確定安棚深層系凝析氣藏有效儲層孔隙喉道半徑下限為0.1 μm。

(2)孔隙度下限。根據研究區壓汞資料孔隙喉道半徑和孔隙度關系(圖2)，安棚深層系凝析氣藏有效儲層孔隙喉道半徑下限為0.1 μm所對應的孔隙度下限為2.5%。

(3)滲透率下限。滲透率的下限通過滲透率與孔隙度的關系(圖3)求得，當孔隙度為2.5%時對應滲透率為0.21×10-3μm2。由此確定滲透率下限為0.21×10-3μm2。

圖2　安棚深層系凝析氣藏喉道半徑與孔隙度關系

圖3　深層系孔隙度與滲透率關系

2.2.2 含油產狀數理統計法

安棚深層系凝析氣藏巖心分析樣品的含油性與物性散點圖見圖4。經統計，孔隙度下限為2.5%，滲透率下限為0.2×10-3μm2。

圖4　深層系氣、干層巖心樣品含油性與物性散點

綜上所述，安棚深層系氣層物性下限為：孔隙度為2.5%，滲透率為0.2×10-3μm2。

2.3電性下限

安棚深層系電性特征主要表現為砂層段聲波時差一般不大于200 μs/m，儲層聲波時差值與有效孔隙度有較好關系，時差值越大孔隙度越大；聲波時差值還與粒度、顆粒分選有密切關系。密度測井曲線數值普遍較大，砂巖層測井密 度主要為2.55～2.65 g/m3，致密砂巖段密度值大于2.7 g/m3，通過密度和補償中子曲線重疊差異可以指示凝析氣層。

通過凝析氣藏油、氣層、氣水同層、干層和水層的相應測井信息之間的關系，依據壓裂試油、試采及巖心資料繪制的聲波時差和補償密度與深側向電阻率關系圖版(圖5、圖6)，建立了安棚深層系凝析氣藏有效儲層的標準。有效儲層：聲波時差≥185 μs/m，補償密度≤2.62 g/cm3，深側向電阻率≥100 Ω·m；油氣、干層、水層標準：油氣層聲波時差≥185 μs/m，補償密度≤2.62 g/cm3；干層：聲波時差<185 μs/m，補償密度>2.62 g/cm3；水層：聲波時差≥185 μs/m，補償密度<2.62 g/cm3，深側向電阻率<100 Ω·m。

圖5　電阻率與聲波時差交會圖

圖6　電阻率與補償密度交會圖

3　應用效果

根據上述研究成果對安棚深層系凝析氣藏13口井26個小層重新進行了單井有效厚度劃分。以安3006井為例，對核三Ⅷ13-IX21共計19個小層進行有效厚度重新解釋，原解釋為氣層8層29.4 m，干層11層62.2 m，重新解釋后氣層14層59.2 m，干層5層20.2 m。并對地質儲量進行了復算，計算含油面積14.9 km2，凝析氣儲量34×108m3，凝析油儲量49×104t。較原凝析氣儲量增加4.7倍，原凝析油儲量增加3.8倍。

2011年10月在主力層IX14小層部署長水平井安HF1井，該井完鉆井深4 674 m，水平段長度1 096 m，水平段鉆遇砂巖總厚度965 m，儲層鉆遇率達88%。安HF1于2012年8月進行9級壓裂投產，初期日產液173.5 m3，油25.3 t,氣8 9529 m3，含水85%；目前日產液19.10 t,油0.8 t，氣14 207 m3，生產狀況穩定。截至2015年11月累計產出液2.8×104t，油0.15×104t，氣0.13×108m3，取得了較好效果。

4　結束語

安棚深層系廣泛分布的“干層”，壓裂生產為油氣層，展示了安棚深層系致密砂巖油氣良好的資源潛力。通過油氣顯示、試油生產情況及壓裂后四性關系的綜合分析可實現安棚深層系致密砂巖凝析氣藏儲層的有效識別，擴大了該類油氣地質儲量規模。安棚深層系致密砂巖凝析氣藏儲層平面分布范圍大，縱向上含氣層位相對集中，應用長水平井分段壓裂技術開發取得了較好的效果，可實現該類氣藏有效開發動用。

[1]蔡佳，王華，羅家群.泌陽凹陷安棚地區油氣成藏條件及富集主控因素[J].四川地質學報,2011, 31(4):402-407.

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[6]傅英，王惠芝，王書彬.凝析氣藏黑油產量劈分方法[J].石油地質與工程,2012,26(4):65-67.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)05-0056-03

2016-04-05

周永強，工程師，1983年生，2005年畢業于西安石油大學石油工程專業，現主要從事低滲透油氣藏開發及管理工作。

TE372

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