广安地区有水气藏压力系统划分与控制原因分析

广安地区须家河组有水气藏开发早期气水关系复杂,气井普遍产水。根据低渗有水气藏生产动态及渗流特征,分析利用储层地质方法、压力与埋深关系和区块内部地层压力场分布变化关系确定其压力系统情况;根据低孔低渗储层气水分异原理,通过储层物性对所需最小圈闭高度的控制分析认为,随着孔喉半径减小,毛细管力增大,对应区域含水饱和度高,气水过渡带高度增大,当气藏的闭合高度小于气水过渡带高度时,则形成气水同层气藏;储层的非均质性导致不同区域气水过渡带高度存在差异,是地层水控制压力系统划分的主要原因。分析结论为有水气藏的压力系统划分及其控制原因分析提供依据,对有水气藏的开发具有重要意义。     

川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布形成机理

川中地区须家河组致密砂岩气藏因气源供应不足形成了气水过渡带;因成藏充注较早导致了区域大面积含气;因砂岩储层致密造成了气水混杂分布;由局部构造幅度控制了气水分异程度;由储层裂缝提供了气水渗流通道。该区须家河组气藏气水分布的形成机理可归纳为：晚三叠世末至晚侏罗世的未熟-低熟天然气在局部构造控制下于构造闭合高点处形成纯气顶;早白垩世—古近纪大量生成的天然气因砂岩储层致密而无法完全驱替出孔隙水,形成气水混杂分布格局;古近纪以来的喜马拉雅运动形成大量裂缝,改善了储层物性,在裂缝发育带聚集成藏。     

深盆气藏的压力特征及成因机理

深盆气藏是一种特殊机理形成的具有气水倒置和负压异常等特征的致密气藏.储层致密是导致深盆气藏中气水倒置和负压异常的根本原因.在深盆气藏形成后,气藏内部任意一点的地层压力等于气水界面之上的静水柱压力与气藏内该点至气水界面处的气柱压力之和.由于气体的密度远小于水的密度,因此上述气水两段压力之和小于该两段都为静水柱时的压力之和,所以深盆气藏表现为负压异常.依据深盆气负压的特征及大小,可以判别含气层位的连通性、气柱高度和分布范围.在常规天然气成藏后,气藏内部任一点的地层压力等于气水界面之上的静水柱压力与气藏内该点至气水界面处的气柱压力之差.由于气体密度小于水的密度,气层内的压力比对应深度的静水柱压力大,因而常规气藏表现为超压异常.超压异常是常规气藏的一般特征,在一般地质条件下不能作为深盆气藏的判别标志.在几种特殊情况下,深盆气藏范围内也可以表现超压异常.     

深盆气藏与鄂尔多斯盆地

“深盆气藏”是由一种“气水倒置”的特殊圈闭形成的气藏，构造平缓、储层致密和具有不断供气的气源是其形成的主要条件。鄂尔多斯盆地上古生界岩性致密、构造平缓、又是生气量巨大的煤系地层，具有形成深盆气藏的地质条件；同时又具有区域性的气水倒置、盆地中部普遍含气及地层压力异常等特点。所以，鄂尔多斯盆地上古生界天然气的聚集为“深盆气藏”似应无疑。但是，储层连通性很差，多为互不连通的“单个砂体”气藏，与加拿大阿尔     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区十里加汗区带下石盒子组1段岩性圈闭成藏动力及气水分布特征

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区十里加汗区带发育低渗透砂岩气藏,主力含气层二叠系下石盒子组1段（盒1段）储层非均质性强,局部含水。因此,明确气水赋存状态、分布特征及其主控因素是该区天然气勘探开发的关键。为了分析在浮力作用下致密储层中气水垂向分异条件,对研究区盒1段3类储层开展了压汞和气水相渗实验,并计算了3类储层在气藏条件下的毛细管阻力。结果表明,由于储层非均质性强、连续厚度小,储层中连续气柱浮力小于毛管中值压力,因此盒1段储层不具备气水完全分异的条件。在平缓构造背景下,浮力很难成为大面积低渗储层的充注动力,超压是低渗岩性圈闭的主要成藏动力。通过分析研究区3个岩性圈闭的气层、气水同层及水层的含气饱和度及毛细管压力曲线的差异性,反推了3个岩性圈闭成藏动力。西部的独贵加汗圈闭成藏动力最大,定义为“强动力圈闭”,东部的苏布尔嘎圈闭成藏动力最小,定义为“弱动力圈闭”。在圈闭成藏动力的研究基础上,根据气层与水层在致密非均质性储层中的赋存状态与叠置类型,将3个圈闭中的气、水层分为6种模式。通过分析不同圈闭成藏条件、圈闭动力与气水分布的差异,认为生烃强度和圈闭封闭性是圈闭成藏动力主控因素,圈闭动力和储层非均质性展布共同控制气水分布。     

气水可以倒置吗?

位于向斜底部或斜坡上的气藏,被称作深盆气藏,有研究认为深盆气藏的显著特征是气水倒置。而实际上,深盆气藏并不是一个科学概念,气水倒置也不会发生。根据研究,大尺度容器中气水不会倒置,重力分异会使气水呈正常分布。均匀毛细管中也不会出现气水倒置,浮力作用会使气体向上运移。上粗下细型毛细管中,气体向上运移的动力更加充足,也不可能出现气水倒置。上细下粗型毛细管因为毛管压力的封堵作用,阻止油气向上运移,使油气聚集起来。常规构造气藏盖层和岩性油气藏围岩中也都有地层水,但都不是气水倒置。砂岩地层因非均质性而出现物性圈闭或物性油气藏,物性圈闭不一定出现在构造的顶部,而可以出现在地层的任意位置。文中提出的物性圈闭是一个科学概念,它可以替代深盆气藏圈闭,更好地指导油气勘探。     

深盆气藏及松辽盆地勘探远景

深盆地藏是形成于特殊地质条件下的非常规气藏,目前成为油气田勘探的新热点,深盆气藏具有源岩巨厚、储层致密,气水界面在气藏之上以及含气压力异常等特点,成藏于有持续气源供给,构造向上倾方向砂岩物性变化的向斜轴部或背斜翼部,依据成藏模式可划分为3种类型。松辽盆地具有深盆气藏发育的地质条件,盆地深部地层可能有深盆气分布,深盆气“水封”圈闭的成藏模式对于油气勘探具的重要的指导意义。     

川西坳陷须二气藏气田水成因、运移及其成藏演化

西南油气分公司在川西建产的新场和大邑须二气藏投产后,气水关系复杂。为此,引用洛瓦克（Novk）相图分析法及气田水氘、氧同位素特征判别气田水产层及其成因类型,分析了气田水的动态运移,研究了川西须二气藏的成藏演化。结果表明：新场须二气藏气田水为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭较好,但因后期受构造运动影响使保存条件变差,下盆雷口坡组海相成因地层水运移至须二气藏,造成现今的气田水为海相成因地层水;大邑须二气藏气田水由须家河组原始沉积水逐渐变为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭性好,还原彻底,属于典型的古沉积水,但因提产致使须下盆雷口坡组的海相成因地层水沿控制大邑构造的断层运移至须二段,须家河组原始沉积水逐渐被须下盆雷口坡组的海相成因地层水替代,与大邑须二气藏现今气田水动态特征相吻合。成藏演化表明：新场、大邑须二气藏经历的成藏阶段不同,受裂缝系统影响不同,形成了不同类型的气藏。新场、大邑须二气藏气田水类型及动态特征不同是成藏演化的结果。     

东濮凹陷致密砂岩气藏特征的研究

致密砂岩气藏的储层,除岩性致密外,与渗透性储层相比较,含水饱和度对其影响更大,孔隙度与渗透率不具线性关系,封闭压力的影响远大于渗透层的影响。致密砂岩气藏的储层分类评价,主要以地下渗透率,再辅以孔隙度等参数为分类指标。其地质特征,主要表现在分布位置——沉积盆地洼陷中,或正向构造过渡的斜坡带上;圈闭类型——属岩性圈闭;并具有含气井段长、含气高度大、地层压力高异常等特点。应以大型三角洲砂体为主要勘探目标,目的层不宜超过4000m,含水饱和度为勘探中的重要参数。     

致密砂岩气藏充注模拟实验及气藏特征——以川中地区上三叠统须家河组砂岩气藏为例

致密砂岩气藏岩石孔喉细小、孔隙结构复杂、含水饱和度较高且主控因素不明,制约了对天然气规模成藏机制的认识和气水分布的预测。为此,以四川盆地中部（以下简称川中地区）上三叠统须家河组致密砂岩气藏为研究对象,应用基于低场核磁共振与高压驱替装置有机结合的模拟实验设备,开展致密砂岩在不同驱替压力下气驱水过程的在线动态模拟,研究不同压力下气、水在岩石中的赋存及流动特征,定量表征流体饱和度与充注压力、岩石孔径等的关系,探讨致密砂岩气富集机理。研究结果表明：①决定须家河组气藏含气饱和度高低的储集主体是孔径介于0.1～10.0 µm的储集空间;②含气饱和度总体上有随孔隙度和渗透率增大而升高的趋势,孔渗条件相近时,含气饱和度高低主要受控于孔径大于1.0 µm的储集空间,大孔径占比越高,含气饱和度越大;③须家河组致密砂岩在3.0～5.5 MPa充注压力下达到总含气饱和度的70%,此后随充注压力增大,含气饱和度增幅缓慢且总量小;④“小压差驱动、相对大孔径空间储集的耦合”是低生气强度区致密砂岩形成较高含水饱和度大中型气田的重要因素。结论认为,川中地区须家河组储层“孔径小、生气强度低、近源聚集”的特点决定了其主要以小压差驱动、相对大孔径空间储集,天然气可以规模富集成藏,但储层含水饱和度高。     

有水气藏气水分布及水区能量

有水气藏中,不同的气水分布模式,决定了水区不同的驱动能量.有水气藏水区能量是由气、水能量叠加组合构成,水体活动性是组合能量的综合体现.圈闭封闭环境下,如果水体量不是足够大,其膨胀量不能使累产气—拟压力关系压降曲线明显偏离无水气藏压降关系线;而圈闭外连通较小的含气区,其膨胀量能够使圈闭内压降关系线明显偏离无水气藏压降关系线.水中溶解气膨胀是增加水体驱动能量和水体活跃性的重要因素.在气水分异不彻底的过渡带气藏,溶解气膨胀驱动地层水侵入气区的作用不可忽视,构造越平缓的气藏,气水分异越不彻底,溶解气膨胀驱动地层水的作用越强,气井生产越容易出水.     

四川盆地孝泉-丰谷构造带须家河组气藏气水分布控制因素及勘探潜力

孝泉-丰谷构造带位于四川盆地川西坳陷中段,同一构造带内上三叠统须家河组气藏气、水、干层共存,气水关系异常复杂。为弄清须家河组气藏气水分布的控制因素,利用气井历年地层水分析资料,结合生产动态数据研究了该区地层水的特征,认为钻井生产过程中产出水包含了凝析水以及地层水与凝析水的混合水,地层水的产出与气藏含气丰度密切相关。在此基础上,采用洛瓦克相图分析了气水分布的控制因素。结果表明：①须家河组气藏同一局部构造范围内底水、边水并存,地层水分布横向连通性差,平面上分布规模较小,为各自独立的气水系统;②古、今构造高部位均有利于水溶气脱溶成藏,但成藏期古构造起到了决定性作用;③高地层水矿化度、低地层压力区更有利于游离气气藏的发育。最后,分析了须二段、须四段的油气勘探潜力,结论认为：须二段、须四段游离气、溶解气共存,须二段水溶气脱溶程度高于须四段,勘探潜力更大;合理利用及开采水溶气有利于扩大气藏规模。     

巴喀致密砂岩气藏水锁/水相圈闭伤害评价

针对致密砂岩气藏储层特征,分析了水锁/水相圈闭伤害的机理与影响因素,利用巴喀致密砂岩气藏天然岩心,研究了储层渗透率、孔隙度、甲醇浓度、毛细管自吸地层水深度等因素对地层含水饱和度和伤害程度的影响。实验结果表明,随着储层中含水饱和度上升,气相渗透率明显下降,并在含水饱和度为0%～40%范围内下降幅度加剧;当含储层水饱和度超过60%的临界值时,会造成极强的水锁/水相圈闭伤害。这一结果对在气藏改造措施中合理控制含水饱和度具有指导意义。     

涩北气田疏松砂岩气藏原始气水分布的影响因素

柴达木盆地涩北气田是典型的疏松砂岩气藏,该类气藏为边水驱动,气藏内含有零星分布的夹层水(层间水和层内水),其原始气水分布关系较为复杂.通过对涩北气田疏松砂岩气藏储层孔隙结构特征的研究,分析了储集空间形态、岩石润湿性及气藏成藏机理对原始气水分布的影响.结果表明:储集空间形态通过毛细管压力对原始气水分布起到一定的控制作用,对于孔隙结构较差、以细小孔隙为主、孔隙和喉道半径较小且分选性较差的储层,由于气水分异作用的减弱,从而形成较长的气水过渡带;反之,则气水过渡带较短;岩石的润湿性以及气藏成藏机理也是造成疏松砂岩气藏复杂气水关系的主要影响因素.     

川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布模式及影响因素分析

川中地区上三叠统致密砂岩气藏气水关系复杂,气水分布的研究对于气藏的有效开发有着重要意义。以试气资料为基础,通过对川中地区须家河组15个气藏80余口井的测井响应特征研究和含水饱和度的计算,证明高分辨率阵列感应电阻率曲线和可动饱和度大小可对气层、水层进行有效识别;根据单井和剖面气水分布特征的研究,认为川中地区须家河组纵向上有多个气水系统,单气水系统内部自上而下可动水饱和度逐渐增大、呈上气下水的分布状态,宏观上存在3种类型的气水分布模式:岩性型、裂缝岩性型及构造—岩性型,并以合川须二段气藏、充西须四段气藏和广安须六段气藏为例加以说明;结合地质背景分析认为,作为典型的岩性气藏,川中地区须家河组气藏气水分布受优质储层分布的控制,在砂体连通性、裂缝和构造等因素的影响下形成现今的气水分布模式。     

鄂尔多斯东北部致密砂岩气藏地层水成因及分布规律

通过地震、钻井、测井及生产动态等资料,结合压汞、气水相渗、物性和水化学等测试分析,对鄂尔多斯盆地东北部神木气田地层水的化学特征、成因、空间分布特征及控制因素进行了研究。研究区处于气水过渡区,地层水属于“Ⅴ”型CaCl₂型,以低矿化度的“酸点水”和高矿化度的常规地层水为主。纵向上,各层之间沉积、岩相差异及距气源远近不同是造成地层水纵向差异分布的主要因素。本溪组与太原组层内稳定分布的多套致密灰岩阻碍了烃类进入储层,造成原始气藏充注程度不高,地层水相对富集;石千峰组远离气源中心,烃类供给不足,气驱水不彻底;山西组属“自生自储”成藏组合,充注程度高,产水量少。平面上,受晚白垩世末期盆地“西倾”构造运动影响,盆地东北部整体抬升并发生气水二次调整,导致含气层位增多,连续气柱高度上升;同时气藏压力下降,盆地边缘地层水顺层侵入,各层均不同程度产水,形成“多层含气、普遍低产、气水同产”的格局,表现为自西向东地层水的规模及产水量逐渐增大,矿化度逐渐升高。研究结果为鄂尔多斯盆地边缘气水空间分布及成因理论提供了一定科学依据。     

苏里格地区致密砂岩地层水赋存状态和产出机理探讨

鄂尔多斯盆地苏里格气区是中国最大的非常规准连续型致密砂岩大气区,该地区西部和北部上古生界产水普遍,气藏内无统一气水界面,气水分布十分复杂。该文以致密砂岩成藏动力学为出发点,综合成藏要素、现今储层微观孔隙结构和流体的渗流机理,探索了苏里格地区的地层水赋存状态和产出机理。研究认为,苏里格地区气、水分布规律复杂性的主要原因即生烃膨胀力和储层毛细管阻力的差异。研究区致密砂岩储层地层水存在束缚水、毛细管水和自由水3种赋存状态,束缚水区基本位于生气强度大的东部地区,试气井主要为产气井;毛细管水基本分布在生气强度小的西部和北部地区,试气井主要为气水同产井;自由水呈零星分布。      

CO_2用作低渗透裂缝性气藏储气库垫层气的扩容分析

低渗透碳酸盐岩气藏在开发后期为了提高气井产量,经常采用加压开采和水力压裂等技术,导致储层被水侵且含有大量微裂缝。因此,当CO_2用作低渗透裂缝性气藏储气库垫层气时,如何快速有效地注气驱水扩容和制定气水边界稳定运移的控制策略就成为低渗透气藏改建地下储气库扩容的关键问题之一。为此,建立了双重孔隙介质储层中注CO_2驱水的气水两相渗流的数学模型,以国内某裂缝性气藏改建的地下储气库为研究对象,主要分析了边缘气井注CO_2驱水扩容的气水界面的运移规律,并讨论了CO_2溶解、井底流压、注气流量、微裂缝参数等因素对储气库扩容时气水界面稳定性的影响。结果表明:(1)储气库采用"多注少采"的方式扩容时,扩容速度在第5周期达到最大值,随后逐渐降低;(2)CO_2在水中溶解度随储层压力而变化的特性有利于储气库扩容时气水边界的稳定;(3)定井底流压和定流量扩容时,适当地增大井底流压和中心区域气井的注气流量能有效提高储气库的扩容速度;(4)在高渗透率区域和裂缝—基质渗透率比值较大的储层区域,应适当地降低注气流量,防止因渗流过快造成气水界面的指进现象,同时应通过观察井严密监控气水界面的运移,以防止气体从边水突破逃逸或高渗透带见水或水淹。该研究成果为我国应用CO_2作为低渗透裂缝性气藏储气库垫层气的驱水扩容提供了技术和理论支持。     

四川盆地川中地区须家河组气藏地震检测

四川盆地上三叠统须家河组蕴藏着巨大的天然气资源,是四川盆地重要的勘探开发层系。但勘探开发实践表明,须家河组储层厚度纵横向变化大、非均质性较强,气水分布关系非常复杂,严重影响了须家河气藏的勘探开发效益。准确进行气水识别,提高含气富集区预测精度,对须家河气藏规模效益开发至关重要。以岩石物理分析和模型正演为基础,分析了含不同流体储层的地震响应特征,建立了气、水层的AVO近、远道剖面识别模式,形成以AVO主振幅主频率为核心的地震气层检测技术系列,在川中地区安岳_高石梯等多个区块进行气水检测及含气富集区预测,预测成果的可靠性得到了大批新钻井的证实。     

蜀南河包场地区须家河组气藏成藏机理及成藏模式

蜀南河包场地区上三叠统须家河组气藏为自生自储的含油气系统。须二、须四、须六段砂岩厚度较大、分布广,以低孔、低渗储层为主。根据储层毛细管压力曲线估算,天然气长距离的二次运移需要克服的毛细管阻力为2.5~3.5 MPa,相应的临界气柱高度为150~300 m。须家河组的区域构造平缓,储层天然气聚集成藏的驱动方式主要受储层砂体分布范围和储层物性控制。优质储层的毛细管阻力虽然相对较低,但是分布范围较小,多为透镜状或条带状。天然气二次运移以气体膨胀驱动为主,近距离运聚成藏。