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川西中江地区须二气藏富集规律研究论文

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2024-09-19 11:19:53    来源:    作者:liziwei

摘要:川西须家河组二段资源量丰富,具有较大的勘探开发潜力。文章以川西中江地区须二气藏特征为基础,结合前人的研究成果,总结出须二气藏的富集规律。古构造高部位是气井高产的前提,裂缝是气井获得中、高产的关键,相对优质储层是气井稳产的基础,断裂是气井高产的重要因素,建立了富集模式,早期近源低效充注,中期远、近源多向充注,致密、构造交互调整,晚期断裂调整富集。

  摘要:川西须家河组二段资源量丰富,具有较大的勘探开发潜力。文章以川西中江地区须二气藏特征为基础,结合前人的研究成果,总结出须二气藏的富集规律。古构造高部位是气井高产的前提,裂缝是气井获得中、高产的关键,相对优质储层是气井稳产的基础,断裂是气井高产的重要因素,建立了富集模式,早期近源低效充注,中期远、近源多向充注,致密、构造交互调整,晚期断裂调整富集。

  关键词:中江地区;须家河组二段;富集规律;裂缝;储层

  1地质概况

  中江地区须二段气藏位于川西坳陷中段新场构造带东段,包含合兴场、丰谷两个主要局部构造高点。三叠系须家河组是川西坳陷重要的陆相致密砂岩气富集层段,目前已发现的主力天然气资源大多分布在新场构造带上,该层系自下而上划分为五段,其中获产的主要产气层位为须家河组二段,即须二气藏。合兴场、丰谷构造内断层分布密集,规模较大的断裂带主要呈现南北向延伸,控制了背斜内部的局部构造,也控制了层内的气水分布。

  中江地区须二气藏埋深介于4 800~5 200 m,平均厚度约500~600 m,纵向上进一步划分为3个亚段,自下而上划分为下亚段、中亚段、上亚段,其中上亚段是区内须二气藏的主力产气层,中亚段和下亚段是区内须二气藏的含水层。

  2气藏高产富集规律

  2.1产能主控因素

  中江地区须家河组二段沉积以三角洲前缘亚相为主,平均孔隙度为3.63%,平均渗透率为0.730 mD,平均基质渗透率为0.097 mD,整体属于低孔低渗致密砂岩储层,其中水下分流河道分布最广,具有较好的物性:孔隙度为3.50%~8.70%,渗透率为0.010~80.900 mD,基质渗透率0.010~0.240 mD,是区内主要的储层,岩性以灰色岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主。区内影响须二气藏产能的因素主要是构造和裂缝,构造部位越高、裂缝越发育产能越好,优质储层有利于气藏稳产。

  (1)古构造高部位是气井高产的前提。构造控制了气水的分布,区域内有效气井主要分布在构造高部位的气水界面之上,中江地区须二气藏中亚段主要以边水为主,原始气水界面位于南北两翼构造低部位,目前获产井均位于构造高部位。同时,古今构造均为隆起的部位及南北向断裂发育的地区为最有利区,如X201井、X101井等,古高今低区为较有利区,如X204井,但其气水关系会极为复杂,古低今高区或古低今低区为不利区,如图1所示的G3井。

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  (2)裂缝是气井获得中、高产的关键。根据裂缝发育程度与单井产能的关系分析,认为裂缝,特别是高角度缝发育是气藏获得高产的重要因素。高角度裂缝为流体提供了较好的渗流通道和充足的地层能量,成像测井裂缝密度与无阻流量成正比关系,说明高角度裂缝发育程度与高、低角度缝的有效配置是获得中到高产的关键。

  (3)相对优质储层是气井稳产的基础。结合气井测试、试采情况分析发现,高产井主要位于有利岩石相厚度较大的区域,即优质储层发育区,如X204井储层厚度达到79.9 m。分析表明,储层孔隙度与气井无阻流量呈正相关性,储层物性越好,气井初期产量越高。同时,稳产期产能主要受控于储层质量(有利岩石相厚度),千层饼状中、粗砂岩相物性最好,厚度越大稳产期越长,如图2所示。

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  (4)断裂是气井高产的重要因素。有利于油气聚集的断层通常起源于烃源层、终止于储层或盖层,这种断裂能有效提高源岩的排烃效率、改善储层的储集条件,同时不破坏盖层的封闭性。大断裂成藏过程中具有很好的沟通和运移作用,该断裂带中距断层较近的井获得较好的产能,如X201井等。

  2.2高产富集模式

  参考前人关于川西坳陷构造演化研究,总结并借鉴前人关于须二段富集成藏经验,形成了中江地区须二气藏高产富集模式:早期近源低效充注,中期远、近源多向充注,致密、构造交互调整,晚期断裂调整富集。

  (1)早期近源低效充注。须家河组沉积期末古构造圈闭形成,同时形成东西向横向断裂,控制气藏富集范围以东西向为主,地层内部早期溶蚀形成部分储集空间,须二段内部烃源岩开始生烃发生低效运移,在气藏的高部位聚集成油,如图3所示。

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  (2)中期远、近源多向充注。伴随着地层不断埋深、晚期溶蚀进一步发育,有机质成熟度逐步升高,气藏高部位原油和须二段内部及须三段泥页岩及下伏小塘子组烃源岩随埋藏加深发生热裂解作用,大量裂解生成天然气,伴有沥青,在气藏内部通过早期裂缝、孔隙等多向充注运移,逐步驱替早期储层中的地层水,在高部位形成天然气聚集,低部位形成地层水聚集,如图4所示。

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  (3)致密、构造交互调整。随着地层持续稳定下降,致密化作用于构造交互调整,但受制于矿物粒度、刚性、埋深差异、绿泥石包边等因素影响,储层发生差异性致密,在微裂缝发育区和高能河道储集条件好的地方形成天然气富集,部分局限水体分布在天然气充注度较低区域,如图5所示。

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  (4)晚期断裂调整富集。喜山期发生断褶及伴生裂缝改善了储层渗透性,发育四级断裂46条,多为近SN断裂,其中11条发育在构造主体部位,控制天然气高产,并使整个地区构造部位翻转,在气藏内部形成多个断块使气水关系复杂,整个气藏无统一气水界面,但整体来看东部在成藏期处于高部位,水体强度西强东弱,如图6所示。

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  早、中期充注奠定基质区含气基础;中期致密化进程造成了基质天然气普遍逸散、丰度降低,该期多源多向充注,近源、近优势通道油气富集,油气聚集差异化凸显,叠加构造调整拉开气藏气水分布复杂化的序幕,油气散失、富集在不同区域上演;晚期裂缝为优势通道的高压驱赶,使气藏呈现“富上加富”、中丰度变次强(南北向断层涉及的裂缝发育带)、低丰度变中丰度,同时断裂也带来气层变水层、气水同层等破坏性作用。

  3结语

  中江地区须二气藏产能主控因素:古构造高部位是气井高产的前提,裂缝是气井获得中、高产的关键,相对优质储层是气井稳产的基础,断裂是气井高产的重要因素。中江地区须二气藏富集模式为早期近源低效充注,中期远、近源多向充注,致密、构造交互调整,晚期断裂调整富集。

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