天然气地球科学 >

2025 , Vol. 36 >Issue 4: 567 - 579

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2024.11.008

天然气地质学

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密气藏储层特征及分类评价

  • 李亚辉 , 1 ,
  • 刘钰铭 , 2, 3 ,
  • 宋文强 2, 3 ,
  • 张占杨 1 ,
  • 刘奕辰 2, 3 ,
  • 刘新强 2, 3 ,
  • 王菁 2, 3
展开
  • 1. 中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南 郑州 450006
  • 2. 油气资源与工程全国重点实验室，中国石油大学（北京），北京 102249
  • 3. 中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249
刘钰铭（1983-），男，安徽太湖人，博士，教授，主要从事油气田开发地质和储层研究.E-mail：.

李亚辉（1970-），男，黑龙江齐齐哈尔人，博士，正高级工程师，主要从事油气田开发地质和构造地质研究.E-mail：.

收稿日期: 2024-09-12

  修回日期: 2024-11-13

  网络出版日期: 2024-11-22

收起

Characteristics and classification evaluation of tight gas reservoirs of He 1 Member in Hangjinqi area， Ordos Basin

  • Yahui LI , 1 ,
  • Yuming LIU , 2, 3 ,
  • Wenqiang SONG 2, 3 ,
  • Zhanyang ZHANG 1 ,
  • Yichen LIU 2, 3 ,
  • Xinqiang LIU 2, 3 ,
  • Jing WANG 2, 3
Expand
  • 1. Exploration and Development Research Institute of North China Branch Company，SINOPEC，Zhengzhou 450006，China
  • 2. National Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
  • 3. College of Geosciences，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China

Received date: 2024-09-12

  Revised date: 2024-11-13

  Online published: 2024-11-22

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The National Natural Science Foundation of China(42172154)

Fold

摘要

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区蕴藏着丰富的天然气资源，但该地区有效储层分布规律复杂，缺乏系统的储层分类评价标准，限制了气藏的评价及后续开发。以东胜气田锦58井区盒1段为研究对象，结合岩心、薄片及物性等资料，剖析了储层特征，建立了储层质量分类标准，明确了有利储层分布规律。结果表明：盒1段储层岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，磨圆度以次棱—次圆状为主，分选中等。储集类型以溶蚀孔为主，发育4种孔喉组合配置关系。物性统计结果表明盒1段储层属于低孔特低渗储层。优选沉积相、物性及微观孔喉特征等参数，建立分类评价标准，将盒1段储层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ共4种类型，研究区主要发育Ⅱ、Ⅲ类储层。盒1⁃1⁃2与盒1⁃2⁃1小层中Ⅰ类储层占比较高，盒1⁃4单层中Ⅳ类储层占比最高。质量最好的Ⅰ类储层分布于心滩沉积内及主河道的中央部位，而质量最差的Ⅳ类储层则分布于非主要河道或主河道的两侧。该分类评价标准可为锦58井区盒1段后期勘探开发提供参考依据。

关键词： 杭锦旗地区; 盒1段; 致密气藏; 储层特征; 分类评价

本文引用格式

李亚辉 , 刘钰铭 , 宋文强 , 张占杨 , 刘奕辰 , 刘新强 , 王菁 . 鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密气藏储层特征及分类评价[J]. 天然气地球科学, 2025 , 36(4) : 567 -579 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2024.11.008

Abstract

Hangjinqi area in the Ordos Basin contains abundant natural gas resources. However， the distribution of effective reservoirs is complex. The lack of systematic reservoir evaluation standards limits the evaluation and subsequent development of gas reservoirs. This study takes the first member of the Lower Shihezi Formation （He 1 Member） in the J58 well area of the Dongsheng gas field as the research object. It analyzes the reservoir characteristics， establishes the classification standard for reservoir quality， and clarifies the distribution of favorable reservoirs by integrating the data of core， thin sections and physical properties. The results show that the lithology of the reservoir in He 1 Member is mainly lithic sandstone and feldspar lithic sandstone， and the rounding degree is mainly sub-angular， with medium sorting property. The reservoir type is predominantly characterized by dissolution pores， and four hole-throat combination configuration relationships are developed. The reservoir is classified as low porosity and ultra-low permeability. By optimizing the sedimentary facies， physical properties and microscopic pore throat characteristics， the classification and evaluation criteria were established. The reservoirs of He 1 Member are classified into four types： I， II， III and IV， whith types Ⅱ and Ⅲ being the most prevalent. He 1-1-2 and He 1-2-1 sublayers exhibit a high proportion of I reservoirs， while the He 1-4 sublayer has the highest proportion of type Ⅳ reservoirs. Type I reservoir are predominantly located within the channel bar and in the central portion of the main channel， whereas type Ⅳ reservoirs are typically found in non-major channels or along the sides of the main channel. This classification and evaluation standard can provide a reference for the later exploration and development of He 1 Member in J58 well area.

Key words： Hangjinqi area; He 1 Member; Tight gas reservoir; Reservoir characteristics; Classification evaluation

0 引言

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，蕴藏着极为丰富的天然气资源，下石盒子组砂体规模大、物性好，是良好的储层，与上覆石千峰组和下伏山西组、太原组形成了良好的生储盖组合，具备形成大气田的条件［1-4］。杭锦旗地区锦58井区资源量较大，生储盖配置关系优越，但是随着开发的不断深入，发现研究区气水关系复杂，有效储层分布规律不明确，评价井钻遇率降低、产能减少，严重限制了锦58井区后续勘探开发［5-7］，因此亟需建立适用于研究区的储层分类评价标准。
目前储层分类评价参数和方法越来越多，国内许多学者通常利用孔隙度与渗透率作为储层的分类界限。部分学者根据高压压汞曲线及物性参数特征对储层进行分类［8-10］，也有学者根据储层粒间孔对渗透率的贡献、恒速压汞获得的孔喉半径比作为评价致密砂岩储层的重要参数［11-12］，还有部分学者依据砂体构型、沉积微相、物性等参数建立储层分类评价方法［13-14］。由于单一参数建立的分类标准并不能完美地适用于研究区，因此本文将沉积微相、物性参数、孔喉组合配置关系及压汞曲线作为储层分类评价的重要参数，建立研究区储层分类评价标准，为后续进行优质储层预测奠定了坚实基础。

1 地质概况

鄂尔多斯盆地位于华北地块西部，是一个南北翘起、东翼缓而长和西翼短而陡的多旋回克拉通盆地，可将其划分为伊盟隆起、晋西挠褶带、渭北隆起、西缘冲断带、天环坳陷和伊陕斜坡六大二级构造单元。杭锦旗地区锦58井区位于鄂尔多斯盆地北缘，构造上位于伊盟隆起和伊陕斜坡过渡地带，整体呈现为东高西低、北高南低的地理格局［15-16］，研究区面积为980 km2（图1）。
图1 锦58井区地理位置

Fig.1 Geographical location of J58 well area

东胜气田锦58井区盒1段为高能砂质辫状河沉积，自下而上分为盒1-1、盒1-2、盒1-3、盒1-4共4个小层。研究区主要成藏体系包括下伏山西组、太原组烃源岩，主要岩性为暗色泥岩及煤层；中部下石盒子组致密砂岩储层，主要岩性为含砾粗砂岩和中细砂岩；上覆上石盒子组与石千峰组盖层主要岩性为杂色泥岩及页岩，形成了完整的生储盖组合［17］。前人对东胜气田盒1段致密砂岩储层分类评价研究不够细致，限制了后续井网持续完善等工作。本文在前人研究成果的基础上，利用岩心观察、铸体薄片、压汞测试等技术手段，剖析了盒1段储层特征，明确了储层质量评价标准，为研究区后续水平井优化部署、精细导向和开发调整、提升单井产量奠定地质基础。

2 储层特征

2.1　岩石学特征

根据研究区12口取心井128个铸体薄片鉴定数据得出，盒1段成分成熟度指数Q/（F+R）值平均为3.2，成分成熟度相对较高，岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，岩屑石英砂岩也有发育，石英砂岩发育较少［图2（a）］。石英含量平均为69%，长石含量为5%，岩屑含量为26%［图2（b）］。砂岩磨圆度以次棱—次圆状为主，分选性中等，胶结方式为孔隙式胶结。
图2 锦58井区盒1段岩石学特征

（a）岩性三角图；（b）矿物相对含量柱状图

Fig.2 Petrological characteristics of He 1 Member in J58 well area

盒1段填隙物含量平均为19.3%，杂基主要为泥质及铁质，泥质杂基含量较高，平均为3.8%，胶结物成分主要以泥质与碳酸盐胶结物为主，铁质以及硅质胶结物较为少见，其中自生黏土矿物为研究区储层中含量最高的胶结物，平均为7.9%，碳酸盐胶结物中，以方解石胶结物为主；硅质胶结物基本为石英的次生加大边，黄铁矿极少见发育（表1）。
表1 锦58井区盒1段填隙物统计

Table 1 Statistics of reservoir interstitials of He 1 Member in J58 well area

层位 样品数/个 杂基/% 胶结物/%
泥质 铁质 自生黏土矿物 方解石 硅质 铁质
盒1段 128 3.8 1.3 7.9 3.1 1.5 1.7

2.2　储层微观孔喉特征

研究区盒1段储层的孔隙系统主要分为2类：孔隙和喉道。孔隙为岩石颗粒间的孔洞部分，孔隙与孔隙之间的缝隙称为喉道［18］。结合薄片观察以及常规压汞实验，对储层的孔隙类型以及喉道分布进行定性、定量分析，为后续有利储层评价建立基础。

2.2.1　孔隙类型

通过观察铸体薄片、普通薄片，统计孔隙类型和不同样品间的面孔率，统计结果表示（图3），研究区样品内原生孔隙发育较少，而原生与次生混合孔隙发育较多，包括经受溶蚀作用和胶结作用改造后的长石溶孔、岩屑溶孔、杂基溶孔、残余粒间孔、晶间孔等，以及由强压实作用所生成的微裂缝。
图3 锦58井区盒1段孔隙类型及面孔率物性分析

（a）孔隙类型分布柱状图；（b）面孔率与孔隙度相关性

Fig.3 Analysis of pore types and plane porosity properties of He 1 Member in J58 well area

（1）溶孔：研究区溶孔占比接近50%，是研究区内最主要的孔隙类型。溶孔是指岩石颗粒在地下受到地层水溶蚀所形成的孔隙。观察铸体薄片可看出其原始岩石颗粒多为长石、岩屑及少部分杂基［图4（a）］。
图4 锦58井区盒1段储层孔隙类型典型镜下照片

（a）粒内溶孔，J78井，3 093.23 m，（-）；（b）残余粒间孔，J95井，3 170.57 m，（-）；

（c）晶间孔，J95井，3 193.16 m， SEM；（d） 微裂缝，J56井，2 680.57 m，（-）

Fig.4 Typical microscopic photos of pore types of He 1 Member in J58 well area

（2）残余粒间孔：研究区内此类孔隙含量较低，为岩石颗粒遭受压实作用和胶结作用后，孔隙被填充所残余的孔隙，通常此类孔隙的连通性较差［图4（b）］。
（3）晶间孔：由于研究区内黏土矿物发育较多，此类孔隙发育较为广泛。研究区晶间孔通常发育在经胶结作用所形成的自生绿泥石及伊/蒙混层之间［图4（c）］。
（4）微裂缝：为脆性颗粒受到较强压实作用后在接触点被挤压破碎，通常发育于岩石颗粒内部及颗粒之间。微裂缝在研究区内发育最少［图4（d）］。

2.2.2　喉道类型

研究区的压实作用较为强烈，喉道可分为以下4种类型：
（1）缩颈型喉道：盒1段由于埋深较大且粉砂—泥质沉积含量较多，基本不发育。缩颈型喉道通常在埋深相对较浅的层位发育，受到的压实作用及胶结作用并不强，原始孔隙得以保留，其连通性也相对较好。
（2）片状喉道：发育的层位通常受到较强的压实作用，颗粒之间的距离较小，曲度不大，长度相对较短，盒1段发育此类喉道较少。
（3）弯片状喉道：是盒1段主要发育的喉道类型之一。弯片状喉道与片状喉道成因相似，但由于颗粒间胶结物的发育或颗粒接触关系更为紧密，使得喉道曲率变大、长度变大，流体渗流能力比片状喉道差。
（4）管束状喉道：盒1段发育此类喉道相对较多。管束状喉道主要发育在泥质胶结物中，是自生高岭石、伊利石、伊/蒙混层及绿泥石发育后剩余的缝隙，其喉道半径极小，呈微毛细管状发育，通常与晶间孔隙相连，基本只发育在埋深较大的层位中。

2.2.3　孔喉组合类型

结合研究区盒1段孔隙类型与喉道类型可将孔喉组合结构分为以下4种：
（1）粒间孔—缩颈型：该种类型喉道连通性较好，孔喉半径比高，孔隙较大，可以有效储存并运移流体。通常发育在埋深相对较浅，压实作用弱，溶蚀作用较强的位置，而被溶蚀的颗粒为流体提供了储存空间［图5（a）］。
图5 锦58井区盒1段孔喉组合类型典型镜下照片

（a）粒间孔—缩颈型，J108井，3 146.23 m，（-）；（b）粒间孔—粒内孔—弯片状，J100井，2 927.4 m，（-）；

（c）粒内孔—微孔隙—弯片状，J115井，3 152.1 m，（-）；（d）粒内孔—微孔隙—管束状，J98井，3 061.11 m，（-）

Fig.5 Typical microscopic photos of pore throat combination types of He 1 Member in J58 well area

（2）粒间孔—粒内孔—弯片状：该种类型喉道连通性中等，粒间孔与粒内孔为储层提供了孔隙，但弯片状喉道曲度高，加之颗粒边缘的胶结物，使得流体运移较为困难。该种类型一般发育在强压实作用且强溶蚀作用区域，弱胶结作用使得喉道尚且连通［图5（b）］。
（3）粒内孔—微孔隙—弯片状：该种类型喉道连通性偏差，粒内孔与周围孔喉连通性较差，经强压实作用所产生的微裂缝，也很难起到沟通各个孔隙的作用，弯片状喉道毛细管压力高，连通性相对较差，该类型储层较难渗流流体。一般发育在强压实作用、强溶蚀作用、强胶结作用的区域［图5（c）］。
（4）粒内孔—微孔隙—管束状：该种类型喉道连通性差，粒内孔、微孔隙对流体的渗流能力都不好，而管束状喉道毛细管作用极强，喉道细，加之研究区内黏土矿物含量较高，难以与周围岩石连通。此类喉道通常发育在强压实作用、弱溶蚀作用、强胶结作用的区域［图5（d）］。

2.2.4　孔喉结构特征

微观孔喉结构是反映储层特征的重要因素，高压压汞法是目前研究储层微观孔喉结构特征应用最广泛的方法［19］。本文研究通过分析研究区高压压汞资料，定性及定量分析孔喉结构特征。依据压汞曲线及其表征的压汞特征参数，将研究区压汞曲线分为4类（图6）。
图6 锦58井区盒1段压汞曲线特征

Fig.6 Characteristics of mercury intrusion curves of He 1 Member in J58 well area

Ⅰ类压汞曲线呈现宽缓的平台形态，排驱压力低，中值压力小，分选好，孔喉半径大，连通性好，指示典型的优质储层类型；Ⅱ类压汞曲线呈现较缓的平台形态，排驱压力较低，中值孔喉半径较小，中值压力较低，分选较好，连通性较好，指示较好的储层类型；Ⅲ类压汞曲线呈现较陡的平台形态，排驱压力较大，孔喉半径较大，中值压力相对较大，分选较差，连通性相对较差，指示较差的储层类型；Ⅳ类压汞曲线呈现先缓后陡的平台形态，排驱压力高，中值孔喉半径大，分选差，连通性差。

2.3　储集物性特征

综合统计研究区盒1段341块样品的岩石孔渗数据，由储层孔隙度、渗透率分布直方图（图7）可知，研究区物性整体偏低，依据行业标准《石油天然气储量估算规范》（DZ/T 0217—2020）判断为低孔特低渗储层。孔隙度在0.1%~21%之间均有分布，主要集中在5%~15%之间，平均为10%；渗透率在（0.01~18）×10-3 μm2之间均有分布，主要集中在（0.1~1）×10-3 μm2之间，平均为1.4×10-3 μm2。依据孔隙度与渗透率交会图可看出，孔隙度与渗透率呈现指数相关性（图8），公式为：
K = 0.045 e 0.26 φ
式中：K为渗透率，10-3 μm2； φ为孔隙度，%。
图7 锦58井区盒1段储层物性分布直方图

（a）孔隙度分布；（b）渗透率分布

Fig.7 Histogram of physical properties distribution of He 1 Member in J58 well area

图8 锦58井区盒1段孔渗交会图

Fig.8 Pore-permeability intersection diagram of He 1 Member in J58 well area

3 储层质量划分

3.1　储层物性下限

确定含油气储层物性下限能够决定无效储层的分布范围，目前，国内外学者［20-24］提出了多种方法用于明确储层物性下限，针对研究区的资料情况，综合应用物性、试气成果及压汞等资料，采用经验统计法、测井解释图版法、压汞参数法确定研究区储层物性下限，这样可以消除单一方法中因原始数据误差、基础数据、计算方法及其余岩石特征等引起的误差。

3.1.1　经验统计法

锦58井区为典型的强非均质性储层，砂体分布复杂，物性无典型下限，岩心经验统计法较适用于该类储层。其原理为通过岩心及薄片统计物性数据，用以计算储层的孔隙度及渗透率的分布和累积分布频率，并以累积丢失曲线的界限从而统计每种孔隙度或渗透率大小对储层所提供的储集能力。
将锦58井区天然气充注下限以储层物性累积频率分布小于20%界定，根据研究区物性特征计算储层的储集能力丢失数据，绘制孔隙度与渗透率分布频率与储集能力累积图（图9），计算出研究区盒1段的储层物性下限为孔隙度6%、渗透率0.2×10-3 μm2。
图9 锦58井区盒1段储层物性分布频率累积图

（a） 孔隙度分布频率累积图；（b）渗透率分布频率累积图

Fig.9 Cumulative plot of physical properties distribution frequency of He 1 Member in J58 well area

3.1.2　测井解释图版法

用取心井试气结果与岩心物性建立关系，确定储层的物性下限，但由于岩心解释结论是由现场地质人员人为确定，并且受钻井液冲刷等诸多因素影响，因此该方法可能存在一定误差。将研究区盒1段的岩心解释结论与物性数据进行投点成图（图10）可知，干层与含水、含气储层间的物性临界值为孔隙度6.2%、渗透率0.23×10-3 μm2。
图10 锦58井区盒1段物性及含气性散点图

Fig.10 Scatter plot of physical and gas properties of He 1 Member in J58 well area

3.1.3　压汞参数法

储层渗透率大小受孔喉结构控制更为明显，因此渗透率下限值也可根据压汞实验测得的排驱压力、中值压力与渗透率之间的关系来获得［25］。依据相关关系图（图11）可知，随着排驱压力与中值压力逐渐增大，渗透率逐渐降低，但曲线在渗透率为0.17×10-3 μm2位置处均存在一个明显的拐点。当渗透率大于该值时，随着中值压力和排驱压力减小，渗透率快速增加，说明孔喉连通性好，渗流能力显著提高；而当渗透率小于该值时，随着渗透率降低，中值压力和排驱压力快速增大，说明孔喉连通性差，毛细管阻力增大，需要较大的注汞压力才能渗入。因此，依据此方法可将形成有效储层的渗透率下限值可定为0.17×10-3 μm2。
图11 锦58井区盒1段压汞实验数据与渗透率相关关系图

（a）排驱压力；（b）中值压力

Fig.11 The relationship between mercury experimental data and permeability of He 1 Member in J58 well area

综合以上3种方法，为了避免某种单一方法可能产生的偏差，选择通过求取算术平均值代表研究区盒1段储层物性下限值。最终确定储层物性下限为孔隙度6%、渗透率0.2×10-3 μm2。

3.2　储层细分界限的确定

研究区为致密储层，孔喉半径相对较小，当毛管压力曲线中确定的最大进汞饱和度未达到50%时，就不能获取有效的中值压力数据［26］。盒1段岩样的最大进汞饱和度与孔隙度关系（图12）表明，当孔隙度大于12%时，最大进汞饱和度都能达到50%以上，说明孔隙度大于12%的储层都具有很好的渗流能力，且未发育在心滩及主河道中心处的储层测井解释孔隙度都小于12%，因此，优选孔隙度等于12%作为Ⅰ类和Ⅱ类储层的分类界线，依据前文孔渗关系计算出当孔隙度为12%时，储层渗透率为1×10-3 μm2。由于研究区微裂缝较为发育，在孔隙度小于9%时也存在部分最大进汞饱和度大于50%的样点，说明孔隙度在9%~12%的Ⅱ类储层在裂缝发育的条件下，同样具有较好的储能和渗流能力。
图12 锦58井区盒1段最大进汞饱和度与孔隙度相关关系

Fig.12 The relationship between maximum mercury saturation and porosity of He 1 Member in J58 well area

3.3　储层分类标准

综合前文储层特征分析可以看出，研究区储层较为致密，储层物性较差，层间非均质性较强，优质储层分布规律不明确，亟需建立适应于研究区的储层分类评价标准。荀小全［27］在对锦58井区盒1段储层分类的研究中，将储层分为3类，但随着研究的深入及开采水平的提升，3类储层划分方法并不能完美地适应于研究区现今的开采水平。因此本文基于前人研究成果，结合沉积微相、压汞曲线、孔隙与喉道的分布特征、生产数据及物性特征，使用模糊聚类法将储层分为4类储层，并建立了研究区盒1段储层分类评价标准（图13）。
图13 锦58井区盒1段储层质量划分标准

Fig.13 Quality classification standards of He 1 Member in J58 well area

Ⅰ类储层：位于心滩沉积内及主河道的中央部位，孔喉组合以粒间孔—缩颈型为主，孔隙度>12%，渗透率>1×10-3 μm2，对应Ⅰ类压汞曲线，对应含气性解释为气层，颗粒粒度较粗，排驱压力低于0.3 MPa，通常发育于压实作用、胶结作用弱，溶蚀作用强的区域。
Ⅱ类储层：位于心滩侧翼，孔喉组合多为粒间孔—粒内孔—弯片状，孔隙度在9%~12%之间，渗透率在（0.6~1）×10-3 μm2之间，对应含气解释为含气层或差气层，排驱压力在0.2~0.5 MPa之间，通常发育于弱压实、弱胶结、较强溶蚀作用的区域。
Ⅲ类储层：位于河道沉积区，孔喉组合为粒内孔—微孔隙—弯片状以及粒内孔—微孔隙—管束状；孔隙度在6%~9%之间，渗透率在（0.2~0.6）×10-3 μm2之间，对应含气解释为气水同层或含水气层，排驱压力在0.5~0.7 MPa之间，通常发育于强压实、强胶结、较强溶蚀作用的区域。
Ⅳ类储层：位于非主要河道或主河道侧翼，未达到储层充注下限，孔喉组合为微孔隙—管束状，局部发育微裂缝，孔喉间基本不连通或连通性极差，通常发育于强压实、强胶结、弱溶蚀区域。

3.4　后钻井验证

为了验证研究区盒1段储层分类标准的可靠性，选取了8口没有参与该储层分类标准的井，验证结果见表2。由表2可知，8口井13个射孔试气成果中仅有1段与产能不符，即J58-6-4井，原因是其砂岩厚度较大但是砂层内夹层分布较多，导致产量较低，按分类指标储层为Ⅰ类，但其试气产量仅为0.69×104 m3/d，不符合储层类型与产能的关系。由J58-5-2井综合测井解释图（图14）中可看出，2个射孔段对应的储层均为Ⅰ类储层，其对应的试气结果均较高，分别为1.02×104 m3/d及1.45×104 m3/d，整体分类储层具有很高的符合率，为92.3%，说明此储层分类标准具有一定的可靠性和合理性，对研究区储层分类和预测具有重要意义和价值。
表2 锦58井区盒1段多井射孔段储层类型与试气成果统计

Table 2 Statistics of reservoir types and gas test results of He 1 Member in J58 well area

井号 射孔段/m 储层类型 试气成果/（104 m3/d）
J58-5-2 3 276~3 279 Ⅰ类 1.02
J58-5-2 3 310~3 313 Ⅰ类 1.45
J58-8-1 3 360~3 363 Ⅱ类 0.86
J101 3 018~3 023 Ⅲ类 0.57
J58-6-4 3 322~3 324 Ⅰ类 0.69
J58-6-4 3 344~3 346 Ⅰ类 1.14
J58-1 3 040~3 043 Ⅲ类 0.46
J58-1 3 093~3 095 Ⅱ类 0.87
J58-1 3 136~3 138 Ⅳ类 0.11
J112 3 112~3 116 Ⅱ类 0.89
J134 3 163~3 168 Ⅲ类 0.42
J95 3 168~3 171 Ⅲ类 0.57
J95 3 200~3 203 Ⅰ类 1.16
图14 J58-5-2井综合测井解释图

Fig.14 Logging interpretation diagram of Well J58-5-2

4 储层分类评价

4.1　储层评价结果

研究区盒1段内的重点开发层位为盒1-1、盒1-2、盒1-3小层，划分为6个单层，盒1-4小层有效砂体发育较少。统计研究区盒1段单井不同类型储层占比可知（表3），盒1段有效储层主要以Ⅱ类和Ⅲ类储层为主，其次为Ⅰ类储层，其中盒1-1-2与盒1-2-1单层中Ⅰ类储层占比较高，由于盒1-4小层泥岩较为发育，有效砂体较少，因此其Ⅳ类储层占比最高。
表3 锦58井区盒1段不同类型储层占比

Table 3 Distribution proportion of different types of reservoirs of He 1 Member in J58 well area

层位 分布占比/%
段 小层 单层 Ⅰ类储层 Ⅱ类储层 Ⅲ类储层 无效储层
盒1段 盒1-4 盒1-4 7.6 12.3 20.8 59.3
盒1-3 盒1-3-2 19.5 26.2 24.1 30.2
盒1-3-1 18.8 23.6 32.5 25.1
盒1-2 盒1-2-2 14.4 28.2 29.8 27.6
盒1-2-1 22.1 26.8 32.4 18.7
盒1-1 盒1-1-2 20.2 23.1 36.3 20.4
盒1-1-1 17.6 25.3 36.2 20.9
由绘制的储层分类平面图可看出，盒1段的Ⅰ类储层主要发育于3个位置，分别是研究区的中部偏北西方向处，北东处，以及研究区正南方向处。有利储层呈条带状或点状由北向南发育，Ⅰ类储层以点状发育为主，也可见小型连片状，多呈纺锤形，主要分布于心滩沉积内及主河道的中央部位，Ⅱ类储层多呈条带状分布，嵌套于Ⅰ类储层的外围，主要分布于心滩侧翼，Ⅲ类储层分布范围较广，呈条带状或连片状，嵌套于Ⅱ类储层的外围或独立分布，多对应于河道沉积；Ⅳ类砂体几乎无储集性能，分布于非主要河道（图15）。
图15 锦58井区盒1段各单层储层质量分类平面图

（a）盒1-1-1单层；（b）盒1-1-2单层；（c）盒1-2-1单层；（d）盒1-2-2单层；（e）盒1-3-1单层；（f）盒1-3-2单层；（g）盒1-4单层

Fig.15 Classification map of different single layers reservoirs of He 1 Member in J58 well area

结合地震切片响应特征，可看出有利储层分布与地震数据具有相似之处，证明了储层质量及分布均受控于沉积时砂体的分布以及后期水流对砂体的改善作用，随着砂体的复合程度增加，储层的物性变好。

4.2　产能验证

研究区多口井测试表明（图16），储层厚度相近时，Ⅰ+Ⅱ类储层厚度越大，产气能力越强。例如J58-8-11井，依据评价结果可知其Ⅰ类储层厚度为4 m，Ⅱ类储层厚度为27 m，Ⅲ类储层厚度为14 m，无效类储层厚度为15 m，单井日均产气量为4.34×104 m3，表明储层物性较好；而J58-3井，其Ⅰ类储层厚度为6 m，Ⅱ类储层厚度为11 m，Ⅲ类储层厚度为13 m，无效类储层厚度为30 m，单井日均产气量为1.14×104 m3，储层物性较差（图17）。该结果进一步验证了不同储层类型的产气能力有较大差异，储层分类结果与产能关系较为密切，为该区下一步滚动开发提供可靠的地质依据。
图16 锦58井区盒1段单井储层厚度分类统计直方图

Fig.16 Histogram of classification statistics for reservoir thickness of single well of He 1 Member in J58 well area

图17 J58-8-11井（a）、J58-3井（b）测井解释图

Fig.17 Logging interpretation diagram of Wells J58-8-11（a） and J58-3（b）

5 结论

（1）鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，成分成熟度相对较高，孔喉组合结构分为粒间孔—缩颈型、粒间孔—粒内孔—弯片状、粒内孔—微孔隙—弯片状及粒内孔—微孔隙—管束状4种类型。盒1段储层为低孔特低渗储层。孔隙度平均为10%，渗透率平均为1.4×10-3 μm2。通过3种方法确定有效储层物性下限为孔隙度6%，渗透率0.2×10-3 μm2。
（2）依据孔隙度、渗透率及孔喉组合配置关系等参数将研究区划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类4类储层。盒1段有效储层呈条带状或点状由北向南发育，主要以Ⅱ类和Ⅲ类储层为主，其中盒1-1-2与盒1-2-1单层Ⅰ类储层占比较高，由于盒1-4小层有效砂体较少，Ⅳ类储层占比最高。
（3）盒1段的Ⅰ类储层主要发育于研究区的中部偏北西方向处、北东处以及正南方向处，以点状发育为主，也可见小型连片状，多呈纺锤形，主要分布于心滩沉积内及主河道的中央部分；Ⅱ类储层多呈条带状分布，嵌套于Ⅰ类储层的外围，主要分布于心滩外围；Ⅲ类储层分布范围较广，呈条带状或连片状，嵌套于Ⅱ类储层的外围或独立分布，多对应于河道沉积；Ⅳ类储层几乎无储集性能，分布于非主要河道或主河道的两侧。

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