柴達木盆地澀北氣田低阻氣層成因研究

1、柴達木盆地澀北氣田低阻氣層成因研究【摘要】影響澀北氣田開低阻氣層形成的主要因 素有地質(zhì)因素和工程因素。一般認為地質(zhì)因素造成的低阻是 真正意義上的低阻油氣層，而人為因素造成的低阻并非真正 意義上的低阻油氣層。高束縛水飽和度是形成低阻的主要地 質(zhì)因素，此類低阻氣層所占比例較大，是今后氣田開發(fā)挖潛 增效的重點。【關(guān)鍵詞】澀北氣田低阻氣層 地質(zhì)因素工程因素1前言隨著澀北氣田開發(fā)的深入，低阻氣層、薄氣層等復(fù)雜氣 層是科研攻關(guān)的方向之一。對于低阻氣層識別一直是該領(lǐng)域 研究工作的難點。本文主要探討澀北氣田低阻氣層的成因， 進而為認識低阻氣層以及識別低阻氣層別提供借鑒和參考 的依據(jù)。2低阻氣層的特征及認識廣義

2、的低電阻率氣層，分為絕對低電阻率氣層和相對低 電阻率氣層兩種。絕對低電阻率氣層的特點是探測電阻率絕 對值低，常在12qni左右，但電阻率指數(shù)一般大于4。 氣層的電阻率明顯大于周圍的水層電阻率，識別此類氣層并 不太難。相對低電阻率氣層是指氣層的電阻率與臨近水層的 電阻率十分接近，有時甚至出現(xiàn)相互交叉的現(xiàn)象。根據(jù)國內(nèi) 主要氣田低阻氣層的電阻率特征，參照國內(nèi)外同類研究成 果，考慮到低阻氣層的一般電性特點，可以給低阻氣層下一 個一般性的定義：即與具有類似物性、巖性和水性的水層電 阻率相比，電阻率增大率小于3的氣層定義為低阻氣層1。3低阻油氣層的成因及分類澀北氣田低阻氣層成因復(fù)雜，主要影響因素包括高束縛

3、 水飽和度、導(dǎo)電礦物富集、粘土附加導(dǎo)電、高地層水礦化度、 砂泥巖薄互層、低幅度構(gòu)造、泥漿侵入型等等。總體歸納起 來主要有兩大方面：地質(zhì)成因和工程成因。（見表1）根據(jù)上面對低阻氣層的成因分析，可將低阻氣層劃分為 兩大類：一是由于地質(zhì)原因造成的低阻，是真正意義上的低 阻氣層；二是由于人為因素造成的低阻，非真正意義上的低 阻氣層，會隨著人們認識水平的提高得以識別。4低阻油氣層成因分析4.1地質(zhì)因素形成的低阻油氣層4.1.1?具有高束縛水飽和度低阻氣層具有高束縛水飽和的氣層是典型意義上的低阻氣層，是 低阻氣層的主體，也是目前研究的重點。在儲層巖石孔隙和 孔隙結(jié)構(gòu)研究中，把半徑小于0. 0001mm的孔

4、隙稱為微孔隙。 微孔隙中，由于孔隙表面固體分子的作用（引力），半徑可 以影響到孔隙中部，因此其中的水由于分子引力的作用被滯 留而無法流動。以臺南氣田為例，分析表明在這種孔隙結(jié)構(gòu) 下，儲層孔隙系統(tǒng)中的束縛水含量為30%60%。因此，具有 微毛細管孔隙發(fā)育的儲層作為氣層，其含氣飽和度一般較 低，從而導(dǎo)致氣層的電阻率偏低，形成低阻氣層。電阻率指 數(shù)(不局限于和水層之比，也可能是和圍巖電阻率之比)小 于3o這就意味著儲層電阻率值和水層或圍巖相近甚至交叉, 造成識別難度加大。4.1.2?導(dǎo)電礦物富集引起的低阻油氣層黃鐵礦導(dǎo)電性較好，其電阻率為10-110-6qm。但 是，地層中的黃鐵礦對不同頻率的電場響

5、應(yīng)不同，對中等頻 率的感應(yīng)測井(20khz)的影響比低頻的側(cè)向測井要大得多。 黃鐵礦含量增加，電測井校正系數(shù)增大。黃鐵礦對低頻電流 的側(cè)向測井影響甚微，幾乎可以忽略不計，而對中頻的感應(yīng) 測井影響較大。另外，地層水礦化度的影響也十分明顯，地 層水礦化度越高，對感應(yīng)測井影響也越明顯。地層水電阻率 為0. 06qm、黃鐵礦含量為1%時，感應(yīng)測井電阻率下降30%, 含量為2%時，下降50%；而地層水電阻率為0.3qm、黃鐵 礦含量為1%時，感應(yīng)測井電阻率僅下降10%,含量為2%時， 僅下降20%。澀北氣田儲層膠結(jié)物主要為泥質(zhì)，其次為方解 石，少量菱鐵礦、黃鐵礦。黃鐵礦分布的儲層感應(yīng)電阻率曲 線發(fā)生畸變

6、。以澀北氣田為例，在澀試2井0-3-4小層 597-601m,上部電阻率l.oq.m,下部出現(xiàn)0. 3 qm低阻， 似乎為氣水同層特征，試氣日產(chǎn)1.17萬方，無水。只能說 明沒產(chǎn)水，無法證明是否產(chǎn)氣，因此做為夾層扣除。4.1.3?粘土附加導(dǎo)電性形成的低阻油氣層據(jù)澀試2井、澀30井等井分析化驗資料，儲層粘土礦 物含量較高為13%62%,平均為43. 7%o其中以伊利石為主, 平均占粘土總量的52. 3%o粘土礦物由于其本身的不飽和電 性特點，粘土顆粒表面會吸附巖石孔隙空間地層水溶液中的 金屬陽離子以保持其電性平衡。這些被吸附的陽離子在外加 電場的作用下，會因沿粘土顆粒表面交換位置而產(chǎn)生除孔隙 自

7、由水離子導(dǎo)電以外的附加導(dǎo)電作用。但是，粘土礦物的附 加導(dǎo)電性在高礦化度地層水背景下，對儲層電阻率的影響很 小，不是低阻的主要原因4。4.1.4?高地層水礦化度引起的低阻油氣層根據(jù)水分析資料澀北一號、二號氣田25 口井27個水樣 分析：水型均為cacl2,地層水總礦化度平均130447mg/lo 高地層水礦化度條件下引起電阻率絕對值降低的原因主要 在于儲層中的地層水形成的高導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使氣層電阻率明顯 下降。所以，在這種情況下，即使泥質(zhì)附加導(dǎo)電性，其影響 也很微弱5。4. 1.5?砂泥巖薄互層引起的低阻油氣層受測井儀器縱向分辨率限制，當儲層厚度小于或接近測 井儀器縱向分辨率時，將導(dǎo)致儲層電阻率測井

8、曲線幅度降 低，儲層厚度越小，幅度降低越大。澀北氣田儲層厚度較小, 一般在2m5m之間，小于2m的薄層較多，受圍巖影響，薄 層測井信號通常會產(chǎn)生不同程度的畸變或“淹沒”。4.2工程因素形成的低阻氣層工程因素是指鉆井液對儲層電阻率的影響，鉆井液特別 是鉆井液濾液對儲層電阻率的影響主要有以下兩個方面4. 2. 1?鉆井液電阻率對儲層電阻率的影響鉆井液的電阻率主要取決于鉆井液濾液的濃度。當鉆井 液濾液濃度增大時，鉆井液的電阻率值就會減小。鹽水鉆井 液若含鹽濃度大，其電阻率值要小于淡水鉆井液。所以，當 鉆井液的電阻率值變小時，測井所得儲層電阻率值偏低。有 關(guān)研究表明，當儲層電阻率為鉆井液電阻率的10倍

9、時，測 井電阻率極大接近地層真實電阻率值；當?shù)貙与娮杪蕿殂@井 液電阻率的100倍時，測井電阻率值遠小于地層真實電阻率 值，僅為地層真實電阻率值的1/46 o4.2.2?鉆井液浸泡時間對儲層電阻率的影響在鉆開儲層時，鉆井液漏失到儲層中的數(shù)量和深度隨鉆 井液浸泡時間的延長而增加，污染程度也隨著時間的延長而 加大。當鉆井液電阻率值小于儲層電阻率時，隨著鉆井液浸 泡時間的增加，所測得的儲層電阻率逐漸減小。澀北氣田早 期鉆井施工中，鉆井液多使用鹽水鉆井液，并且鉆井周期長, 一般2000m的井要鉆一個月的時間，鹽水鉆井液的侵入造成 了儲層低阻，這是外部人為因素造成的低阻。隨著鉆井技術(shù) 的提高，鉆一口井所需

10、時間比以前縮短了許多，使得現(xiàn)在由 于工程方面造成低阻的影響降低了很多。因此，在對老井挖 潛時，應(yīng)充分考慮各種因素，對低阻氣層的重新認識和解釋 顯得尤為重要。5結(jié)論與認識(1) 影響氣層低阻的原因是多方面的，既有地質(zhì)因素, 也有人為因素，澀北氣田低阻氣層有兩個主導(dǎo)因素起決定性 作用，其他因素只起輔助作用。(2) 在造成低阻的地質(zhì)因素中，具有高束縛水的低阻 氣層，是低阻氣層的主體，也是以后識別和開發(fā)的重點。(3) 隨著工程技術(shù)的進步和人們認識水平的提高，由 人為因素造成的低阻正在逐漸減少，但人為因素造成的低阻 在老區(qū)中的認識應(yīng)得到重視，重新認識和解釋這部分儲層， 可為老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)做出貢獻。參考文獻1 謝然紅低電阻率油氣層測井解釋方法j.測井技 術(shù)，2001, 25 (3)： 199-2032 曾文沖.低電阻率油氣層的類型、成因及評價方法 的分析(中)j.地球物理測井,1991, 15 (1)： 149-1523 趙佐安，等低電阻率油氣層測井識別技術(shù)j.天 然氣工業(yè)，2002, 22 (4)4 陳華，陳小強.低阻油氣層地質(zhì)成因分析j.重慶 科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)2009, 1