東勝氣田錦72井區盒1段地層水特征及賦存類型

馬雪娟

（中國石化華北油氣分公司勘探開發研究院，河南鄭州 450006）

研究區錦72井區位于東勝氣田杭錦旗區塊的南部，構造位于鄂爾多斯盆地北部伊陜斜坡上[1，2]。目前在錦72井區已開展產能建設工作，下石盒子組盒1段儲層較好、完鉆氣井產能高，是主要的建產層位。本文結合巖心觀察、化驗分析資料等研究成果，開展錦72井區盒1段氣層特征研究，明確了盒1段氣水分布模式，形成有針對性的開發政策，有利于指導東勝氣田錦72井區盒1段天然氣的高效開發。

1 區域地質概況

位于鄂爾多斯盆地北緣伊蒙隆起的錦72井區二疊系下石盒子組為沖積平原辮狀河沉積環境，主要發育辮流水道、心灘和河漫沉積三種微相。盒1段河道砂體由于辮狀河道的遷移疊置呈現廣覆式發育，砂體較厚且順河流方向上連續性較好。盒1段常見含礫粗砂巖相和塊狀層理砂巖相，表明物源碎屑供給充足并且水動力較強，在錦72井區典型井的垂向序列上也表現為多期河道互相疊置這種典型的辮狀河流相沉積特征；同樣地，由于辮狀河道不穩定，心灘橫向連續性差，砂體之間多為辮狀水道滯留沉積或河漫沉積物，縱向上沿古水流方向呈彎曲的條帶狀；垂相上泥質夾層多，礫石含量少，厚度相對較薄，盒1段測井曲線以疊置箱型和鐘型為主，其中疊置箱型表示垂向上發育多期心灘，通過對高產氣井有利砂體儲層的統計和分析可知，高產氣層主要發育在心灘微相中，常見巖相為含礫粗砂巖相和塊狀層理砂巖相；鐘型鋸齒狀明顯，表明辮流水道頻繁遷移擺動，對應巖性為中細砂巖，細砂巖可見泥質紋層[3，4]。

2 儲層物性特征

2.1 物性特征

通過巖心孔隙度、滲透率分析，錦72井區盒1段孔隙度分布區間為5.0%～18.72%，平均孔隙度為9.2%；滲透率分布范圍為0.15 mD～6.47 mD，平均滲透率0.72 mD。表現為單峰特點；通過物性參數孔-滲相關性圖可知，孔隙度和滲透率呈現明顯的正相關關系。根據碎屑巖儲層類型劃分標準，盒1段砂巖儲層屬于低孔-特低孔、特低滲-超低滲型儲層[5]。

2.2 孔隙特征

2.2.1 孔隙類型 通過觀察和總結鏡下薄片特征，錦72井區二疊系下石盒子組盒1段主要孔隙類型為粒間溶孔、原生粒間孔和粒內溶孔，鑄?？住⒘芽p較少（見圖 1）。

2.2.2 孔喉特征 通過最常用的毛細管壓力法研究盒1段儲層砂巖孔喉特征，實驗數據分析表明盒1段砂巖平均排驅壓力為1.39 MPa，中值壓力為15.6 MPa，中值半徑為 0.11 μm，最大喉道半徑為 1.65 μm，分選系數為0.2，歪度系數為2.39。盒1段儲層喉道以中小喉為主，孔喉結構復雜，非均質性強[6]。根據毛細管壓力曲線分析，盒1段砂巖儲層孔喉可劃分為三種類型（見表1、圖 2）。

3 地層水特征

3.1 地層水礦化度特征

表1 錦72井區盒1段儲層分類評價表

圖2 錦72井區盒1段砂巖毛細管壓力曲線分類圖

錦72井區盒1段地層水礦化度在33 667 mg/L～46 417 mg/L，平均為41 624 mg/L?？傮w上，地層水礦化度與深度呈正相關，下部層位地層水礦化度較上部層位高，表明隨深度增加水巖作用及地層水的變質程度較高。

3.2 氯根參數特征

錦72井區盒1段地層水氯根濃度在21 928 mg/L～28 000 mg/L，平均為25 530 mg/L?？傮w上，礦化度的大小主要表現為氯離子濃度的高低，所以地層水礦化度與氯離子濃度呈現明顯的正相關關系。

4 地層水賦存類型

氣（油）田水賦存于儲集層的孔隙-裂縫系統中，由于東勝氣田錦72井區盒1段致密砂巖儲層在天然氣聚集成藏時其烴源巖生烴動力與砂巖儲層毛細管壓力之間存在較大的差異，造成了儲層中地層水具有兩種賦存狀態，即束縛水和自由水。

4.1 束縛水

在天然氣運移過程中，砂巖儲層中一部分水在一般天然氣生烴驅替壓力下不能自由移動，這部分水稱為束縛水，相應的飽和度則稱為束縛水飽和度。束縛水根據其賦存部位和賦存類型分為孔隙盲端水、結合水、滯留水（毛細管水），其中孔隙盲端水由于其物理特性，主要分布于儲層孔隙盲端內，一般情況下不參與流動，可以認為該類型地層水不產出；結合水廣泛分布于儲層礦物顆粒表面，呈液膜狀分布，不參與流動，可以認為該類型地層水不產出；滯留水（毛細管水）分布于儲層內被微小喉道所約束的孔隙內，呈孤立或連片狀分布，孔喉兩端壓差大于孔喉處液相的毛管力和其他附加阻力之和時，后方流體開始流動，宏觀表現為隨開發的進行滯留水梯級動用。

在東勝氣田錦72井區中盒1段儲層束縛水可以存在于物性較好且孔喉配置結構優良的砂巖儲層中。該類儲層由于孔滲物性較好、生烴動力充足而且輸導體系配置關系良好，地層中水主要以束縛水的狀態賦存，因此氣井在生產過程中產水量很低。

4.2 自由水

自由水也叫重力水，能在重力作用下流動。自由水飽和度很高的氣井在試氣過程中往往產水量很高。結合本區的局部微構造特征及地層水成因，將本區自由水類型再劃分為邊底水和孤立透鏡體水[9]。

邊底水多位于砂體底部的構造低部位，一般產水量較大，這類水的發育部位既可位于河道邊部的砂巖儲層的底部，也可發育在連續儲層內部的構造低部位，此類自由水礦化度一般高于本區平均值，說明水層范圍有限，相對較為封閉，水體與圍巖接觸時間較長造成的這種結果。

孤立透鏡體水所賦存的儲集砂體多為單套儲集砂體，該類水體與天然氣無明顯的直接關系，由于這類水體封閉性較高，與周圍泥巖接觸時間較長，造成了礦化度較高，含有該類型水體的氣井在試氣過程中不產氣，只產水[10]。

5 地層水平面分布特征

通過盒1段氣水層平面分布特征可知，氣水層的分布明顯受控于構造形態和優質砂巖儲層的縱橫向展布特征等相關因素。在對錦72井區盒1段單井氣水層解釋的基礎上，對比氣水層剖面上的垂向分布特征，綜合考慮氣井產水數據并疊合平面砂體展布特征、構造發育特征等控制因素，繪制了錦72井區盒1段各個小層的氣水平面分布圖[11]。

錦72井區盒13小層水體主要分布在4號河道，表現為大面積連片水體的富水河道。氣層主要分布在6號河道北部錦90、錦69等部位，以及7號河道北部的J72P11H井以及南部J72P5H井等附近（見圖3）。

盒12小層在錦72井區水體主要發育在5號河道中部錦71井附近，以及7號河道北部的錦54、J72P15H井區（見圖4）。

錦72井區盒11儲層發育的區域多被水層所覆蓋，水體發育規模較大，主要發育在4號河道及7號河道北部（見圖5）。

圖3 盒13小層氣水分布圖

6 結論

（1）在最新試氣試采、四性關系研究基礎上，結合感應電阻率等電性參數完善了氣水識別標準，氣水識別符合率85%；

（2）根據地層水在儲層中的賦存狀態，將目標區地層水劃分為束縛水和自由水兩大類；

（3）根據地層水在研究區主要分布范圍，將目標區地層水劃分為河道砂體局部邊底水、致密砂巖封隔的“透鏡體”水及致密層滯留水。

圖4 盒12小層氣水分布圖

圖5 盒11小層氣水分布圖