川西北栖霞组超深层气藏储渗类型及开发响应模式
Type of infiltration and development response pattern of ultra-deep gas reservoir in the Qixia Formation, northwestern Sichuan Basin
收稿日期: 2021-06-21 修回日期: 2021-09-08 网络出版日期: 2021-12-20
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Received: 2021-06-21 Revised: 2021-09-08 Online: 2021-12-20
作者简介 About authors
王蓓(1989-),女,甘肃秦安人,工程师,博士,主要从事储层精细表征及三维地质建模等开发地质方向的研究.E-mail:
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王蓓, 彭先, 李骞, 王娟, 冯曦, 佘娟, 李滔, 蔡珺君.
WANG Bei, PENG Xian, LI Qian, WANG Juan, FENG Xi, SHE Juan, LI Tao, CAI Junjun.
0 引言
双鱼石区块下二叠统栖霞组气藏是四川盆地超深层复杂碳酸盐岩气藏,该气藏具有埋深大(6 890.50~7 670.40 m)、构造圈闭多、断层落差大(闭合度100~520 m)、储集层厚度薄(12.60~34.50 m)、非均质性较强、高温(154 ℃)、高压(压力系数1.37)等特点。2018年双探1井区提交了控制储量,2019年初对试采区进行整体试采,气藏目前处于开发早期评价阶段,是四川盆地天然气上产的新领域。受沉积环境、成藏、后期成岩作用等因素影响,该气藏储层孔隙度、渗透率、储集层厚度等存在差异。基于气藏复杂地质条件,目前尚无成熟的精细气藏描述方法及开发优化方法可供借鉴。因此,为寻求该类气藏储集层的分类评价方法及储渗特征划分的相互关系、不同储渗特征与开发动态响应的相互关系,亟需开展气藏储渗类型及不同储渗特征气井开发响应模式研究。
因此,一方面为克服常规碳酸盐岩储层储渗类型划分方法中未考虑孔、洞、缝配置关系,缺乏定量评价指标的问题;另一方面为解决超埋深碳酸盐岩气藏三维地震储层预测存在不确定性,且开发早期动态资料相对较少的情况下,缺乏针对性的储渗类型表征技术,较难掌握气藏开发响应规律的问题。本文一是利用岩心观察和薄片鉴定等手段,在对不同储集层基本特征进行研究的基础上,基于对储层敏感的测井资料,利用数学聚类分析方法开展储集层分类;二是明确不同储集层空间展布特征后,综合CT扫描、数字岩心等手段定量表征储集空间,结合地球物理响应和生产动态响应等,形成了具有针对性的储渗类型定量评价思路及方法;三是将静态与动态研究思维相结合,建立了以3类储渗类型为主的气井对应的2种开发响应模式,为气藏的优化开发提供了依据。本文采用的测井—地质—开发(气藏工程)一体化研究思路与方法,对同类型超深层海相碳酸盐岩气藏的科学开发具有借鉴意义。
1 区域概况
双鱼石区块栖霞组气藏位于四川省广元市剑阁县昭化区及利州区境内,构造位置处于上扬子克拉通北缘龙门山山前褶皱带,整体呈北东—南西向分布[10-12]。受龙门山推覆作用的影响,研究区栖霞组顶界构造高陡、圈闭多,单个圈闭面积不大,逆断层发育,断层落差大。栖霞组厚度平均为121 m,横向上地层厚度差异不大,连续分布且可对比性强,与下伏梁山组和上覆茅口组呈整合接触。依据岩性、电性等资料将栖霞组自下而上划分为栖一段和栖二段。栖霞组为浅海陆棚相沉积环境,栖二段为有利沉积亚相台缘滩的发育层位,沉积亚相控制储层岩性及物性,岩性以晶粒白云岩为主[13-14]。栖一段沉积环境为开阔台地滩间海或台内滩,岩性为浅灰色厚层块状生物灰岩(图1)。总体而言,双鱼石区块栖霞组气藏属超深、高温、高压、中含硫化氢、低含二氧化碳的岩性—构造复合圈闭气藏。
图1
图1
四川盆地双鱼石区块地理位置及栖霞组综合柱状图
Fig.1
Geographical location of Shuangyushi block in Sichuan Basin and comprehensive histogram of Qixia Formation
2 储集层基本特征
2.1 储集层物性及储集空间类型
双鱼石区块栖霞组3口井135块储层柱塞样品常规物性分析化验结果显示,储层孔隙度为2.02%~7.59%,平均为3.10%,孔隙度介于2.00%~4.00%之间的样品占比为82.22%;渗透率为(0.001 27~19)×10-3 μm2,平均为1.92×10-3 μm2,渗透率介于(0.01~10)×10-3 μm之间的样品占比为81.48%。4口井试井解释渗透率为(1.20~6.38)×10-3 μm2,平均为3.48×10-3 μm2。储集层孔隙度和渗透率呈对数关系,但相关性较差;其原因主要为栖霞组储层中溶蚀孔洞和孔隙发育,受溶洞、溶孔及微裂缝发育的影响,储集层非均质性较强。孔渗数据分析表明,双鱼石区块栖霞组气藏储集层整体具有低孔、中—低渗特征。
图2
图2
双鱼石区块栖霞组气藏各储集层类型岩性及储集空间照片
(a)ST3井,褐色溶洞中晶白云岩,7 473.2 m,马牙状白云石半充填,洞径约50 mm,发育裂缝;(b)SY132井,褐色中晶溶洞白云岩,7 572.50 m~7 572.70 m,洞壁内被白云石部分充填,偶见石英,洞径20~40 mm,发育裂缝;(c)SY132井,褐色细—中晶白云岩,7 590.75~7 590.88 m,溶孔、小溶洞、裂缝发育,洞径以2~5 mm为主;(d)ST102井,浅灰褐色花中晶溶孔洞白云岩,7 678.40~7 678.48 m,溶蚀孔隙不规则分布,溶蚀孔洞和水平缝发育;(e)ST8井,褐色细晶白云岩,7 324.03~7324.10 m,见网状缝发育;(f)ST3井,褐色中晶白云岩,7 468.51 m,粒间溶孔、粒间孔发育,铸体,2.5×10(-);(g)ST8井,褐色粗晶白云岩,7 457 m,原生晶间孔发育,铸体,5×10(-);(h)ST1井,褐色中晶白云岩,7 235 m,晶间溶孔及压溶缝发育,岩屑薄片,10×10(-);(i)ST3井,褐色中—粗晶白云岩,7 456.9 m,晶间溶孔及压溶缝发育,铸体,1.25×10(-)
Fig.2
Lithology and reservoir space photographs of all types of gas reservoirs in Qixia Formation in Shuangyushi block
2.2 储集层主要类型
按照孔、洞、缝的不同组合方式及其所占比例,进一步将双鱼石区块栖霞组储集层归纳为裂缝—孔洞型、孔洞型、裂缝—孔隙型和孔隙型4种类型。
孔洞型储集层:岩性以晶粒白云岩为主,单层垂厚平均为8.64 m,测井解释平均孔隙度为4.00%[图2(a)]。储集空间以直径2~5 mm的小尺度溶蚀孔洞为主,溶蚀孔隙次之。
3 储渗特征分类
在明确储集层基本特征的基础上,利用K-means聚类分析方法,将聚类结果作为重要的储集层分类指标之一,进一步综合考虑沉积环境、储层岩性、储层参数、测井响应等因素,依据各种指标的差异性将储层品质划分为不同类型;明确不同类型储层空间展布特征后,再引入微观储集空间定量表征及宏观地震响应等,划分与评价气藏不同储渗类型,为气藏开发响应模式研究提供依据。
3.1 聚类分析质心
聚类分析是“物以类聚”的一种科学有效的方法,指将物理或抽象对象的集合分组成为由类似的对象组成的多个类的分析过程。聚类与分类的不同之处在于,聚类所要求划分的类是未知的[16-17]。通常储集层分类是以储集层物性参数作为分类评价指标,进行不同类别或者不同级别储集层的划分,往往具有较强的区域针对性或专家经验性。K-means聚类分析方法中的K值指要得到的类的个数,质心指每个类的均值向量,距离量度常用欧式距离和余弦距离[17-18]。聚类分析的基本数学原理是首先确定一个K值,从数据集中随机选择K个数据点作为质心,按照选定的方法计算每两类之间的聚类统计量,将关系最为密切的两类合为一类,计算出各数据点到质心的距离,以各点到其所属质心的平方和最小及到其他质心平方和值最大为条件,调整质心的位置和各点所属类别。每调整1次质心,即计算完成1次迭代,经过3~5次迭代,反复调整质心,最终使数据完全收敛,形成最终质心,作为储集层分类依据。在实际计算中亟需解决的关键问题为测井曲线类型、条数的选择和聚类分析中K值的确定,以刻画真实、实际的地质属性为原则,同时需保证数据点完全收敛。
双鱼石区块栖霞组碳酸盐岩储集层最敏感的测井曲线为声波、中子、密度。因此,利用9口井的这3条测井曲线进行K-means聚类分析。K值分类数目的确定不仅需要保证反映出不同类型储集层间的差异,还需保证数据在聚类中能迅速收敛。通过反复的聚类迭代,确定K值分类数目取值为3时最为合适,并计算出这3类质心作为初始类中心。对质心以外的每个样品进行逐个归类,归入离其最近的质心中,以此对每个样品进行重新分类。然后,重新计算分类过后的新质心,再对每个样品进行重新分类。通过上述步骤迭代6次,研究区数据完全收敛,得到最终聚类分析质心,将此类中心作为储集层分类的重要依据之一(表1)。
表1 双鱼石区块栖霞组测井曲线聚类分析质心
Table 1
质心 | AC/(μs/m) | CNL/% | DEN/(g/cm3) |
---|---|---|---|
1 | 60.54 | 19.77 | 2.68 |
2 | 50.12 | 4.50 | 2.71 |
3 | 47.21 | 1.23 | 2.77 |
上述聚类分析是一种数学分类方法,不同类别间的特点及差异可以由质心反映,但其仅反映测井曲线数据的差异,不同类别所具有的地质意义仍需通过地质研究赋予。表1显示:第1类声波时差和中子孔隙度最高,密度最低,为最好的储集层类型;第2类介于第1类和第3类之间,为中等储集层;第3类最差,声波时差、中子孔隙度低,密度高,反映岩石相对致密,对应非储集层。
3.2 储集层分类
在对储集层敏感性较强的常规测井曲线进行K-means聚类分析的基础上,可结合储集层参数、储集层类型对储集层进行有效的分类评价[19-20]。在利用K-means聚类分析方法确定质心,明确不同数据集参数响应的基础上,依据储集层测井响应、储集层物性参数、储集层主要类型、储集岩性等,对储集层进行综合分类评价[21-23],可将储集层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4种类型(表2),其中Ⅰ类储集层测井响应对应于聚类分析的第1类质心,Ⅱ类储集层测井响应和Ⅲ类储集层对应于聚类分析的第2类质心,Ⅳ类储集层(即非储层)对应于聚类分析的第3类质心,不同类别的储集层测井响应具有各自的地质意义,且不同类别的储集层具有各自的特性。按照四川盆地碳酸盐岩储集岩分类标准,将孔隙度大于12.00%、渗透率大于10.00×10-3 μm2作为Ⅰ类储集层;孔隙度介于6.00%~12.00%之间、渗透率介于(0.10~10.00)×10-3 μm2之间作为Ⅱ类储集层;孔隙度介于2.00%~6.00%之间、渗透率介于(0.001~0.10)×10-3 μm2之间作为Ⅲ类储集层[21]。研究区内栖霞组储集层以Ⅱ类和Ⅲ类为主,测井解释孔隙度区间为2%~12%,孔隙度大于12.00%的储集层基本不发育,试井解释渗透率区间主要为(0.10~10.00)×10-3 μm2,50.00%的实钻井试油获50.00×104 m3以上高产工业气流。现有的储集层分类评价指标不适用于研究区的储集层分类评价。因此,本文基于测井曲线聚类分析的测井—地质综合储集层分类评价指标具有一定的区域针对性。
表2 双鱼石区块栖霞组储集层综合分类
Table 2
储层类型 | I | II | III | IV | |
---|---|---|---|---|---|
聚类分析 | 1类 | 2类 | 2类 | 3类 | |
常规测井响应 | AC/(μs/m) | 50.29~62.38 | 47.97~55.12 | 46.11~52.05 | 44.08~50.21 |
CNL/% | 4.69~24.65 | 2.05~14.86 | 1.56~7.24 | 0.22~6.72 | |
DEN(g/cm3) | 2.55~2.73 | 2.61~2.79 | 2.68~2.88 | 2.74~2.97 | |
RT/(Ω·m) | 2.09~18 238.93 | 0.59~66 174.06 | 1.11~100 000.00 | 0.11~100 333.03 | |
储层参数 | 孔隙度/% | 6.00~12.00 | 4.00~6.00 | 2.00~4.00 | <2.00 |
渗透率/(10-3 μm2) | 1.00~10.00 | 0.10~1.00 | <0.10 | <<0.10 | |
储集层 主要类型 | 裂缝—孔洞型为主、 发育孔洞型 | 裂缝—孔隙型为主、 发育孔洞型 | 孔隙型为主 发育裂缝—孔隙型 | 非储层 | |
储集岩性 | 溶洞状云岩为主 | 溶孔状云岩或针孔状云岩为主 | 相对致密云岩或灰质云岩 | 致密灰岩 |
Ⅰ类储集层发育于台缘滩滩核,储集层类型以裂缝—孔洞型为主,常规测井响应整体表现为高声波时差、高中子孔隙度、低密度、低自然伽马、低电阻率。双侧向电阻率呈“正差异”,差异幅度稍大,裂缝较发育处电阻率值降低;FMI电成像测井中溶洞呈“暗色”蜂窝状模式,裂缝以“暗色”低阻正弦曲线或近水平的曲线为主。该类型为最优质的储集层类型,但发育范围有限。
Ⅱ类储集层发育于台缘滩滩核,储集层类型以裂缝—孔隙型为主。与Ⅰ类储集层相比,Ⅱ类储集层的声波时差和中子孔隙度略低,密度值略高,反映的储集性能略逊于Ⅰ类储集层。双侧向电阻率呈“正差异”或差异不明显;FMI电成像测井溶孔呈“暗色”块状模式,裂缝以“暗色”低阻正弦曲线或近水平的曲线为主。双鱼石栖霞组气藏以该类型储集层为主。
Ⅲ类储集层主要发育于台缘滩滩缘,储集层类型以孔隙型为主。与Ⅰ类、Ⅱ类储集层相比,Ⅲ类储集层的声波时差和中子孔隙度明显较低,密度值较高,反映储集性较差。双侧向电阻率呈“正差异”或差异不明显,成像测井溶孔呈“暗色”块状模式。
Ⅳ类非储集层发育于滩间海沉积环境。常规测井响应具有低声波时差、低中子孔隙度、高密度、高电阻率特征,不具储集意义。
综上研究表明,从Ⅰ类储集层到Ⅳ类非储集层,声波时差和中子孔隙度逐渐减小,密度和电阻率增大,反映储集层逐渐趋于致密。Ⅰ类为最优储集层,均发育气层;Ⅱ类为好储集层,以发育纯气层为主;Ⅲ类储集性较差,多发育差气层;Ⅳ类为非储集层。
图3
图3
双鱼石区块栖霞组气藏不同类型储层连井对比剖面
Fig.3
Interwell contrast section of different types of reservoirs of gas reservoirs in Qixia Formation in Shuangyushi block
图4
图4
双鱼石区块栖霞组气藏不同类型储层平面展布
Fig.4
Plane distribution of different types of gas reservoir in Qixia Formation in Shuangyushi bloc
3.3 储渗特征分类及评价
为精细表征气藏储渗特征,优化气藏开发方式,本文研究首先利用聚类分析方法将优选出的测井响应聚为3类,依据储集层参数和储集层类型等将聚类数据集赋予地质意义,将有效的储集层划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类3种类型(分别对应于聚类分析的第1类质心和第2类质心),明确不同类型储集层空间展布特征。但该储集层综合分类评价既未体现储集层非均质性,也未体现储渗空间搭配关系多样性。
因此,本文研究进一步考虑孔、洞、缝搭配关系,结合CT扫描、压汞、测井、地震等宏观、微观响应,形成了储渗特征分类评价图版,将双鱼石区块栖霞组储渗类型划分为3种类型(图5)。
图5
图5
双鱼石区块栖霞组储渗特征分类评价依据
Fig.5
Table for classification and evaluation of reservoir and permeability characteristics of Qixia Formation in Shuangyushi block
一类储渗特征表现为Ⅰ类、Ⅱ类储集层(裂缝—孔洞型和裂缝—孔隙型)厚度占储集层总厚度的比例超过50.00%;同时,裂缝—孔洞型厚度占比超过40.00%,优质储集层储量丰度约为3.73×108 m3/km2。主要渗流通道为高导裂缝、缝洞、微细裂缝,CT扫描平均孔隙半径大于100 μm,平均喉道半径为50.00~100.00 μm,平均孔喉配位数>5.00,溶洞体积比≥20%,裂缝体积比≥10.00%;压汞实验表明排驱压力<0.20 MPa,最大连通孔喉半径>3.68 μm,饱和度中值压力<1.20 MPa,饱和度中值半径>0.61 μm,最大进汞饱和度>75%。成像测井响应表现为暗色蜂窝状溶蚀孔洞和正弦曲线状斜交缝较发育;地震响应模式为内部“弱峰”型亮点,即栖霞组顶部波峰、内部弱波峰。典型代表井包括SY001-1井、SYX131井、SYX133井(图5),气井测试平均日产气量约为117.00×104 m3,以该类储渗特征为主的气井为高产井。
二类储渗特征表现为Ⅰ类、Ⅱ类储集层厚度占比超过40.00%,裂缝—孔隙型厚度占储集层总厚度的比例超过50.00%,优质储集层储量丰度介于(3.63~6.37)×108 m3/km2之间。主要渗流通道为缝洞、微细裂缝,CT扫描平均孔隙半径为50.00~100.00 μm,CT平均喉道半径为25.00~50.00 μm,平均孔喉配位数为3.00~5.00,溶洞体积比<20.00%,裂缝体积比≥10.00%;压汞实验表明排驱压力为0.20~0.40 MPa,最大连通孔喉半径为1.84~3.68 μm,饱和度中值压力为1.20~4.00 MPa,饱和度中值半径为0.18~0.61 μm,最大进汞饱和度为65.00%~75.00%。成像测井响应表明暗色斑状溶蚀孔洞和正弦曲线状斜交缝较发育;地震响应模式为内部“复波”型亮点,即栖霞组内部复波。典型代表井包括SY132井、ST3井、ST7井、ST12井(图5),气井测试平均日产气量约为40.00×104 m3,以该类储渗特征为主的气井为中产井。
三类储渗特征表现为Ⅰ类、Ⅱ类储集层厚度所占储集层总厚度的比例介于20.00%~60.00%之间,优质储集层储量丰度介于(2.29~3.10)×108 m3/km2之间。主要渗流通道为孔隙、孔喉,CT扫描平均孔隙半径为10.00~50.00 μm,CT平均喉道半径为10.00~25.00 μm,平均孔喉配位数<3.00,溶洞体积比<20.00%,裂缝体积比<10.00%;压汞实验表明排驱压力为0.40~1.00 MPa,最大连通孔喉半径为0.74~1.84 μm,饱和度中值压力为4.00~8.00 MPa,饱和度中值半径为0.09~0.18 μm,最大进汞饱和度为50.00%~65.00%。成像测井响应表明暗色零散分布且边部具有侵染特征的溶蚀孔隙较发育;地震响应模式为内部“波谷”型亮点,即栖霞组内部无强峰反射。典型代表井包括ST8井、ST101井、ST10井(图5),气井测试平均日产气量约为23.00×104 m3,以该类储渗特征为主的气井为低产井。
4 不同储渗类型的开发响应模式
4.1 宏观非均质型
宏观非均质型储集层根据压力恢复双对数曲线特征形态的不同可将其分为两大类:近井区储层物性差于远井区储层物性型和近井区储层物性优于远井区储集层物性型。二者的相同点在于,微观上看二者的储集空间以孔隙或孔、洞为主,渗流通道以喉道及微裂缝为主;与视均质型储层相比,其裂缝相对欠发育或不发育。然而,由于储集层孔隙、裂缝及喉道大小在区域上的差异性,导致储集层物性在空间展布具有不同程度的宏观非均质性。
4.1.1 近井物性差于远井物性型
近井物性差于远井物性型模式主要表现为一类储渗特征,平面分布于台缘滩滩核环境,构造相对高部位。典型压力恢复双对数曲线表现出近井区储层达到平面径向流径且在双对数曲线上呈水平线,而远井区储层由于物性变好而在双对数曲线将发生下掉后再次呈现水平段,渗流特征主要表现为缝洞系统渗流特征或复合模型渗流特征。以该类型储集层为主的气井开发特征主要表现为近井储集层渗流能力较差,近井储集层试井渗透率低于5.00×10-3 μm2;远井区渗透率根据储集层发育程度不同而有所差异,渗透率高于5.00×10-3 μm2。采用常规“一点法”计算无阻流量高于100.00×104 m3/d。与视均质储层及近井物性较好储集层相比,虽然近井储集层物性相对较差,但远井区储集层物性较好,远井区气体对近井区能够实现有效补给,从而保障气井的稳产能力[图6(a)]。
图6
图6
近井物性差于远井物性型压力恢复试井双对数曲线(a)及典型井生产曲线(b)
Fig.6
The log-log curve of pressure recovery well test(a) and typical well production curve(b) of near well physical property are worse than those of far well physical property
该开发响应模式的气井投入试采后,表现出较好的试采效果[图6(b)]。以SY001-1井为例,2017年投入生产,以平均日产气量40.00×104 m3连续稳定生产,气井油压年递减率为3.24%,“一点法”计算无阻流量为150.76×104 m3/d。该井压力恢复试井双对数曲线表明储集层渗流特征表现近井物性较差,渗透率为3.85×10-3 μm2,而远井区储集层物性变好,渗透率为10.72×10-3 μm2。采用现代产量高级递减法计算该井动态储量为87.16×108 m3,表现出较强的稳产能力。
4.1.2 近井物性优于远井物性型
近井物性优于远井物性型模式主要表现为2类储渗特征,平面上分布于台缘滩滩核环境,构造相对中高部位。典型压力恢复双对数曲线表现出近井区储集层达到平面径向流径在双对数曲线上呈水平线,而远井区储集层由于物性变差后期压力导数曲线明显上翘,渗流特征主要表现为缝洞系统双重介质渗流特征或复合模型渗流特征。以该类型储集层为主的气井开发特征主要表现为近井储层渗流能力强,近井储层试井渗透率高于2.00×10-3 μm2,远井区渗透率根据储集层发育程度不同而有所差异,总体上低于1.00×10-3 μm2,采用常规“一点法”计算无阻流量低于110.00×104 m3/d。与视均质储集层相比,虽然近井储集层物性差异不大,但由于远井区储层物性变差导致其供气能力相对较弱,所以对气井的稳产能力有所影响[图7(a)]。
图7
图7
近井物性优于远井物性型压力恢复试井双对数曲线(a)及典型井生产曲线(b)
Fig.7
The log-log curve of pressure recovery well test(a) and typical well production curve(b) of near well physical property are better than those of far well physical property
该开发响应模式的气井投入试采后,表现出较好的试采效果[图7(b)]。以SY132井为例,2019年投入生产,以日产气量20.00×104 m3/d连续稳定生产,气井油压年递减率为2.30%,“一点法”计算无阻流量为91.71×104 m3/d。该井压力恢复试井双对数曲线表明储层渗流特征表现为近井物性好,渗透率为2.57×10-3 μm2,而远井区储层物性变差,曲线发生上翘,渗透率为0.69×10-3 μm2。采用现代产量高级递减法计算该井动态储量为12.32×108 m3,表现出较强的稳产能力。二类储渗特征投产试采井生产效果较一类储渗特征气井差,但能够实现效益开发。
4.2 微观非均质宏观视均质型
微观非均质宏观视均质型是指微观上有孔、洞、缝发育但在空间上分布不均,宏观上压力恢复双对数曲线表现出明显的径向流特征,整体渗流特征呈现为视均质储层特征。视均质储层并不等同于常规意义上的均质储集层,二者的相同点仅在于储集层渗流特征类似。与视均质储层相比,常规意义上的均质储集层其微观储集空间通常以孔隙为主,孔隙与喉道微观分布均匀,渗流能力取决于孔隙间的喉道大小与数量:喉道越大,单位体积内的数量越多;其渗流能力就越强,反之则越弱,具有这类渗流特征的储层通常以裂缝—孔洞型储集层或裂缝—孔隙型储集层为主。
微观非均质宏观视均质型模式主要表现为二类、三类储渗特征,平面上多分布于台缘滩滩核环境,构造相对中高部位。成像测井显示储层宏观裂缝发育程度较低,微观溶蚀孔洞与微裂缝发育程度高,储层中的微裂缝既是储层空间又是渗流通道。以该类型储集层为主的气井开发特征主要表现出储集层渗流能力较强,试井渗透率约为2.00×10-3 μm2,采用常规“一点法”计算无阻流量低于80.00×104 m3/d。
若该模式气井高产需要溶蚀孔洞与各尺度裂缝搭配关系良好,形成高渗流能力;气井稳产则取决于气井井控范围内的储层渗流能力、储量规模以及气井合理配产,三者缺一不可[图8(a)]。
图8
图8
宏观视均质型压力恢复试井双对数曲线及典型井生产曲线
Fig.8
Macroscopic homogeneous pressure recovery well test log-log curve and typical well production curve
研究区该开发响应模式的气井投入试采后,表现为初期油压递减较快[图8(b)]。以二类储渗特征为主的ST3井为例,2019年投入生产,以日产气量5.00×104 m3/d较稳定生产,气井油压年递减率为1.00%,“一点法”计算无阻流量为84.04×104 m3/d。该井压力恢复试井双对数曲线表明储集层渗流特征表现为视均质,渗透率为1.20×10-3 μm2。该井是双鱼石区块栖霞组气藏目前仅有的表现出视均质的气井,生产效果明显低于一类、二类储渗特征气井,结合动、静态资料研究表明,ST3井地层能量充足,投产后反映的井筒或近井渗流条件较酸化后试油的渗流条件差。
5 结论
(1)四川盆地西北部双鱼石区块栖霞组气藏储集空间以溶蚀孔洞、溶蚀孔隙和裂缝为主,基于缝洞搭配关系,储集层可划分为裂缝—孔洞型、孔洞型、裂缝—孔隙型和孔隙型,其中裂缝—孔洞型和裂缝—孔隙型储集层为优质储集层类型。
(2)以单井储集层类型划分成果为约束,利用储集层敏感性较强的常规测井曲线进行K均值聚类研究,形成了栖霞组白云岩储集层多参数分类定量评价指标;进一步综合CT扫描、压汞等微观孔、洞、缝定量表征参数,以及地球物理响应、开发动态指标等将双鱼石区块栖霞组气藏储渗类型划分为3类,其中以一类储渗特征为主的气井多为高产井。
(3)基于划分的不同储渗类型,针对双鱼石区块栖霞组超深层复杂碳酸盐岩气藏形成宏观非均质型和微观非均质宏观视均质型2种开发响应模式,不同模式的气井生产效果存在差异,均能够实现科学开发。
(4)基于测井—地质—气藏工程多学科一体化联合攻关的研究方法及思路,为同类型超深层复杂碳酸盐岩气藏的储渗特征精细描述及开发方式优化等研究具有重要借鉴意义。
符号说明:GR为自然伽马,API;AC为声波时差,μs/m;CNL为中子,%;DEN为密度,g/cm3;Rt为原状地层电阻率,Ω·m;RXO为冲洗带电阻率,Ω·m;ϕCNL为中子孔隙度,%;ϕ为孔隙度,%;K为渗透率,10-3 μm2;Δt为声波时差,μs/m。
参考文献
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