苏南区块下古生界气井产水原因初步评价研究.pdf

苏南区块下古生界气井产水原因初步评价研究摘要：本文从马五4段白云岩体分布和储层特征入手；在应用不同产层判识标准对单井储层流体识别的基础上；以气水分布剖面为手段研究了工区的气水分布特征；分析得出了工区的气水分布规律和控制因素；结合地层水的水化学资料；预测了工区的气水分布。关键词：长庆气区；下古生界；白云岩；气井产水；苏里格气田陈志华（中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院）0前言在油气田中，油、气、水三者往往是共存的。地层水（油气田水）是与油气共存的地下水，它与油气的生成、运移、聚集和成藏有着重要联系，地层水的活动及其性质直接或间接指示盆地流体系统的开放性和封闭性，尤其是地层水的化学成分与油气藏的形成密切相关。地层水化学特性参数常用的有钠氯系数（Na/C1-）、脱硫系数（SO42-100/Cl-）、钠钙系数（Na+/Ca2+）、变质系数（Cl-Na+）/Mg2+，Cl-/Ca2+，Cl-/Mg2+）、碱交换指数（IBE）和D函数（分类函数）等，这些参数与油气的运聚和保存有一定的成因关系。1苏南区块基本概况苏里格南地区位于鄂尔多斯盆地北部，区域构造上属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部，构造相对简单，表现为一平缓的西倾单斜，斜坡上存在微幅鼻隆和高点，构造圈闭不发育。目前上古生界发现的大中型气田均属以岩性圈闭为主的致密砂岩气藏。其中，以中二叠统下石盒子组盒8段为天然气高产层位的典型代表。该段以陆相沉积为主，具有低孔低渗、非均质性严重，以及砂体平面展布复杂等特征，而研究区沉积体系存在争议较多，针对这一特点，从储层岩性、沉积相、沉积微相等人手，评价苏里格南部地区上古生界有效储集岩砂体，对下一步勘探开发工作的部署具有十分重要的意义。作者简介：陈志华（1977）,男，2000年毕业于西北大学矿产普查与勘探专业，硕士，气田开发工程师，主要从事气藏评价地质综合研究工作。地质应用 图1 苏南井开发区位置图国 外 测 井 技 术WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGYAug.20232023年8月105国 外 测 井 技 术2023年8月2 试气产水类型划分依据测井解释成果、试气生产数据、注入和返排量对比及水化学结果（矿化度、水化学特征系数及水型），将苏南区块产水类型划分为三类：1、正常地层水：储层段存在游离态水，由于存在生产压差，地层液态水从储层流入井筒最终产出地面的水，其中主要表现有返排量大于注入量，水化学特征分析矿化度大于40g/L。2、淡化地层水：在有些区域因储层条件的变化，局部致密带的形成而造成孔隙中水未受到天然气的大规模排驱而残留了一定的致密地层水，且在试气生产过程中产出的少量地层水，与凝析水混合形成的地层水。淡化地层水是少量的正常地层水和凝析水的混合液，一般表现为透镜体水和地层滞留水，具体表现在矿化度在18g/L35g/L之间，其地层水化学特性参数与正常地层水相似。3、残留压裂液：是指各生产井在钻井过程中侵入地层的泥浆或者在投产前进行压裂施工后残留于地层中的部分压裂液，后随着生产过程逐步产出。统计表明苏南区块下古生界的残液总矿化度值为1560g/L之间。截止2016年12月31日，完试开发井29口，平均无阻流量13.0104m3/d，其中：上古平均无阻流量12.9104m3/d；下古平均无阻流量15.3104m3/d；上下古合试平均无阻流量10.9104m3/d（如图2）。截至2016年12月26日，苏里格南区块累计投产气井530口，日均开井282口，日产水平330.6104m3，平均套压11.1MPa，累计产气45.1108m3（如图3），2016年生产天然气11.0108m3。其中上古投产气井319口，累计产气14.4108m3，目前日开井173 口，日产气量 123.6104m3，井均日产 0.71104m3，平均水气比0.8m3/104m3；下古累计投产气井211口井，累计产气量30.7108m3，目前日开井109口，日产气量207.0104m3，日产水量504.1m3。3 岩石学特征苏里格气田苏南区块下古生界下古生界奥陶系马家沟组马五1-4储层岩性以细粉晶白云岩、泥晶白云岩、泥细粉晶白云岩、粉晶白云岩为主，还有粉晶云灰岩（次生）、泥晶砂砾屑白云岩、泥细粉晶含灰云岩等。本次统计分析了研究区16口井136块样品的薄片鉴定数据，由表1可以直观的看出，岩石成分中白云石在总体118块样品中出现几率较高，占到95；方解石出现几率与平均含量均较低，占到4%；硅质、黄铁矿、褐铁矿、高岭石及石英等矿物也有不同程度的分布。由此可见，白云石、方解石、伊利石、黄铁矿、硅质等矿物在研究区分布比较广泛。4典型气藏解剖典型气藏剖面图表明，研究区的主要赋存于潮上云坪、云灰坪微相中的白云岩中成藏。总体上，就单个储层单元来讲，气水分布表现为高海拔处为图2 2016年苏里格南区试气成果图1062023年8月图3 苏里格南区生产运行曲线表1 研究区岩石矿物成份含量统计表陈志华：苏南区块下古生界气井产水原因初步评价研究107国 外 测 井 技 术2023年8月图4 苏南G26-018G27-016c4-G28-014井下古气藏剖面图图5 毛细管对上部水体的遮挡作用示意图图6 毛细管作用下气水分布模式图1082023年8月气、低海拔处为水，属常规的气藏。纵向上气层之上覆盖着为潮上泥云坪微相、潮间带的泥云岩和灰岩，储层之上覆地层的综合封盖能力也决定着气的聚集。4.1 受储层相变和非均质性造成的局部含水苏里格气田储层由于沉积相变化，造成了白云岩形态、位置的不稳定性以及白云岩体内部由于受泥质含量不均，胶结强弱、成岩作用等因素影响，使得储层非均质性明显。该类储层具有小孔微喉孔隙结构特征，当G水=F浮+F毛时，毛细管力可对水体的运移形成遮挡（如图4、图5）。马五41白云岩储层厚度28m，平均气层厚度2.8m；局部物性参数较好，平均渗透率1.136mD。在苏南东北部马五41储层相对连续，气层较为发育，马五5储层物性较差，以含气层为主。4.2 受构造作用分选出的构造含水受不同大小的毛细管作用，储层中气水关系极为复杂，综合表现为：气藏无统一的气水界面；在构造翼部、构造高点可能存在受非均质控制的地层水（如图6、图7）。5 矿化度油田水的形成经历了复杂而漫长的水文地质过程，经地表水转变为地下水，伴随油气的生成而形成。由于埋藏在封闭的环境中与岩石、油气长期共存，溶解有相当多的盐类成分，不同地区、不同层位图7 G28-017 G27-018 莲35井下古气藏剖面图表2 苏里格气田南区盒8、山1地层水与其它油气藏地层水矿化度（g/L）对比陈志华：苏南区块下古生界气井产水原因初步评价研究109国 外 测 井 技 术2023年8月的地层水矿化度常常变化很大。迪基（P.A.Dickey,1966）认为，处于水交替停滞带中的油田水，其矿化度变化在 50-350g/L 之间。对苏里格气田苏南区块马五1-4段水样分析数据统计表明，总矿化度在15-101g/L，平均35.7g/L。与其它油气藏地层水矿化度对比（如表2）说明苏里格气田苏南区块马五1-4段地层水属中等浓度水，为经长期地层内循环，经水岩作用高度变质的地层水类。6PH值从已有的水分析资料来看，苏里格气田苏南区块马五1-4段地层水的PH值多数为67.3之间，显示弱酸性中性。一般情况下，深盆地中长期处于封闭承压环境的高矿化度的变质水一般不存在酸性水，都以碱性水或弱酸性水为主，即使是地面溶蚀平衡的水，其PH值也在7.08.68之间显示碱性水特征。而造成苏里格气田苏南区块马五1-4段地层水PH值偏低的主要原因可能是地层水中溶蚀作用未达到平衡，残余有机酸含量高，PH值低。7结论（1）马五1-4段白云岩体发育稳定，北部白云岩体欠发育，在南北走向方向上白云岩体连通性好。马五4段储层集中在马五41段，孔隙度和渗透率低，属低孔低渗储层，孔隙类型以粒间孔、粒间溶孔为主，孔隙结构较好。储层在层内和平面上表现出强烈的非均质性。（2）马五41段地层水为CaCl2型，属于地层古残留水。识别出了两类地层水：透镜体水、边（底）水。透镜体水矿化度低阳离子以Na+为主；边（底）水矿化度高，阳离子以Ca2+为主，两种地层水的成因不同。（3）构造特征和沉积相带展布控制了边（底）水的分布：西南倾的构造格局和南北向分叉展布的沉积相带，使的白云岩体南部、西南部构造低部位均存在边水区，各个边水区无统一的气水界面，气水界面从西到东相差接近300米。说明苏里格气田马五41气藏并非一个统一的气藏，而是众多的相互独立的气水系统的集合。参考文献：1黄东杰、杨宇、伊向艺.子洲气田山2段单井出水机理研究J.新疆石油天然气,2010 年 9 月,6（3）:47.2郭春华、周文.靖边气田气井产水成因综合判断方法J.天然气工业,2007,27（10）:97-99.3邓勇、杜志敏、陈朝晖.涩北气田疏松砂岩气藏出水规律研究J.石油天然气学报,2008 年 4 月,30（2）:336-337.4罗万静、万玉金.涩北气田多层合采出水原因及识别J.天然气工业,2009 29（2）:86-88.5孙虎法等.水源识别技术在涩北气田气井出水中的应用J.天然气工业,2009,29（7）:76-78.国外测井专利 专利名称:NMR WELL LOGGING INSTRUMENT AND METHOD WITH SYNTHETIC APERTURES专利申请号:EP20170875643申请日:2017.11.29公开号:EP3548933（A4）公开日:2020.07.15申请人:Services Ptroliers Schlumberger;Schlumberger Technology B.V.An apparatus for measuring nuclear magnetic resonance（NMR）properties of subsurface formations includes amagnet for pre-polarizing nuclear spins in the formations.A plurality of transmitter antennas is spaced apart along alength of the apparatus.The apparatus includes at least one of a receiver circuit selectively coupled to at least one ofthe plurality of transmitter antennas and a separate receiver antenna.The apparatus includes circuitry for applyingradio frequency current pulses selectively to each of the plurality of transmitter antennas such that during a NMRmeasurement sequence while the apparatus is moving substantially only those of the plurality of transmitter antennashaving radio frequency current pulses applied thereto are disposed longitudinally along a same region of interest inthe subsurface formations.110