致密砂岩气藏特征及分布机理分析——以新疆库车坳陷为例

2022-09-10

致密砂体中的微裂缝发育对天然气的集成具有控制作用, 早期的微裂缝能够有效提高天然气的集成, 晚期的微裂缝则控制了天然气的分布。本文研究的新疆库车坳陷气藏类以晚期成藏为主, 从而进一步分析了其特征和分布规律。

一、致密砂岩气藏主要特征

新疆库车坳陷是我国天然气勘测的重点区域, 早在20年前, 我国对库车坳陷致密砂岩储层的勘测具有明显成果。气藏分布于依奇克里克中部地区, 致密砂岩气藏的气层分布密集, 平均孔隙6%左右, 这为研究该地区的致密砂岩气藏提供了很大帮助[1]。

与我国其他地区的致密砂岩气相比, 库车坳陷的致密砂岩气的特征和分布十分特殊, 因此, 该块气藏的分布机理对今后研究更有效[2]。

1. 致密砂岩气藏构造特征

从构造上看, 致密砂岩气的发育是在中部的断鼻斜坡上, 例如依南2气藏就位于北部的依南断裂带背斜上 (图1) 。此区域在其他质地组织沉积后导致变形, 失去了其他质地组织而变成了依奇克里克背斜;而库车期北部的地质向南挤压, 北部的地质大面积上升, 形成了明显的斜坡。

2. 致密砂岩气藏储层特征

致密砂岩气藏以孔隙和喉道为主, 原生孔隙不发育, 在显微镜下观看到的颗粒之间的连线非常紧密, 这与上文说到的该地区曾受到强烈挤压有关[3]。孔隙之间的颗粒杂质以钾长石颗粒、酸性火山岩颗粒为主, 统计中发现, 气层气藏储层中的颗粒间缝隙占50%, 这种独立、分散式的孔隙存在土质、矿物之间, 孔隙之间不能连通, 因此, 不能形成储集空间, 这也对致密砂岩储层的渗透功能有所阻碍。储层中的孔隙主要是以钾长石的溶蚀孔为主, 在显微镜的观测下, 大量的钾长石的溶蚀孔非常清晰。其中微裂缝的发育也是致密砂岩的特征。微裂缝的存在连通了微孔隙, 将微裂缝中穿过颗粒, 与孔隙之间进行连接。

3. 气藏裂缝发育特点

气藏裂缝的发育是依南2气致密砂岩气藏最大的特征, 通过气藏内部的各岩心和薄片的对比中发现, 裂缝的发育也有选择性。在依南2井的厚层砂岩中可以清晰的看见地质内部的高角度构造, 裂缝呈平行状和开启状, 也能见到高角度中的裂缝呈半开启状。依照依南2井的裂缝发育情况, 阿合组的微裂缝发育较少, 仅能看见部分溶蚀缝隙;在依南5井岩心上没有高角度裂缝, 但发育的地质缝隙呈较高含量的三角洲前缘分流河道间湾或分流河道韵律层之间, 显微镜下观测, 依南5井中含有大量微裂缝;当位于斜坡中的依奇克里克背斜的依深4井岩心中也可以看出, 这其中存在高角度裂缝, 在显微镜下也能够看到大量的微裂缝[4]。这和地质强烈挤压改变地质结构有关, 同时与砂体本身的砂层厚度、颗粒大小以及发育构造发育也有关。

二、致密砂岩气藏分布机理分析

1. 气藏分布富集规律

依南2气藏位于斜坡带, 具有较强的高压特征, 从低到高的压力指数也逐渐降低。平面上看, 在斜坡上的依南2井压力系数为1.8, 依南5井处压力系数为1.7, 依深4井为1.3。这表明依南2井处于高产气层, 依南5井属于地产气层, 而依深4井属于水层[5]。垂向上看, 高泥岩上部压力体系压力系数1.2, 深部J压力系数1.998, T压力系数1.78, 说明膏泥岩封盖层具备良好的封堵作用。

J2k-J3q.侏罗统克孜努尔组-恰克马克组;J1y.侏罗统阳霞组;J1a.侏罗统阿合组;T.三叠系

2. 气藏分布机理分析

最早发现的依南2气藏的机构为断鼻背景中的圈闭型致密储层, 容易受到构造圈闭的控制。但是结合了气藏构造背景和气藏特征后, 依南2背斜圈闭的闭合值达到50m, 而测试气层的高度达到230m。气藏高度甚至远超出圈闭的闭合高度, 因此气藏分布不受圈闭高度的控制。

在常规的气藏成藏过程中, 运聚动力的主要因素是气水浮力, 当气体达到指定高度时, 产生的浮力效果能够冲破毛细管从而达成气体连续成藏。

3. 膏泥岩封盖层上下地层压力系数差较大, 膏泥岩对该块天然气具备良好的封堵作用。

结论

1.由于地质受到高度挤压, 气藏中的致密砂岩在裂缝中提高了储层的集成效率, 在地质的构造裂缝中控制了气藏的形成和分布。

2.库车坳陷致密砂岩气藏储层致密, 裂缝比较发育, 孔隙度较低, 喉道半径也偏低, 但渗透率较高, 能为储层的渗透提供有利条件。

摘要：新疆库车坳陷致密砂岩气是我国天然气勘探的重点地区, 但由于位置偏远、气候条件约束等原因, 造成致密砂岩气研究难度较大。虽然是重点勘查地区, 但目前对该地区的气藏特征和分布还不是十分清楚, 如果从气藏的特征研究, 与其它地区的气藏对比能够发现, 该区的致密砂岩气藏具有砂岩储层致密、裂缝和异常高压发育等特点, 并对致密砂岩气藏的分布规律及机理做了详细分析。

关键词：新疆,致密砂岩,储层,分布规律