第33卷第1期OIL＆GASGEOLOGY2012年2月文章编号：0253－9985（2012）01－0118－11
鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗
储层评价与开发对策
侯瑞云，刘忠群
（中国石化华北分公司，河南郑州450006）
摘要：鄂尔多斯盆地大牛地气田为典型致密低渗气田，具有低渗、低压、低产的特点，经济有效开发难度大。针对气田不同层段储层开展了储集岩相、岩石学、物性、孔隙结构、含气性等特征研究，在此基础上划分出四大类六小类储层，其中Ⅰ类
Ⅱ类为中产型储层，Ⅲ类为低产型储层，Ⅳ类为非储层。根据不同储层类型及其空间分布的特点，采取了为高产型储层，
不同的开发策略，Ⅰ类储层物性好、厚度大、单层产量高，采用直井单层开采；Ⅱ类储层物性中等、厚度小、单层产量较低，选择发育两层以上叠合区，采用直井多层合采；对以单层发育的Ⅱ类和Ⅲ类储层，采用水平井分段压裂进行开采。通过不
83同的开发对策，有效提高了单井产量，实现致密低渗气田的经济开发，目前气田已建成天然气年产能25×10m。
关键词：致密低渗储层；储层评价；开发对策；上古生界；大牛地气田；鄂尔多斯盆地
中图分类号：TE112．3文献标识码：A
ResevoirevaluationanddevelopmentstrategiesofDaniuditight
sandgasfieldintheOrdosBasin
HouRuiyunandLiuZhongqun
（SINOPECNorthChinaCompany，Zhengzhou，Henan450007，China）
Abstract：DaniudigasfieldinOrdosBasinistypicaltightsandgasreservoirswithlowpermeability，lowpressureandlowproductionrate．Ithasbeenachallengetodevelopthiskindofgasfieldeconomically．Thispapercove-rslithofacies，lithology，petrophysicalproperty，porestructureandgasbearingpotentialofdifferentformations．Onthisbasis，fourtypesofreservoirshavebeenidentified．Intermsofproductionrate，TypeⅠisthehighest，fol-lowedbyTypeⅡandthenTypeⅢ，whileTypeⅣhasnoproductivity．Accordingtothetypesanddistributionofreservoirs，differentdevelopmentstrategieshavebeenadopted．SinglelayerproductionthroughverticalwellfitsTypeⅠ，whoseporosityandpermeabilityarebetter，netpayisthickerandproductionrateishigher．CommingledsystemthroughverticalwellforoverlappedlayerssuitsTypeⅡ，whoseporosityandpermeabilityaremoderate，netpayisthinnerandproductionrateofsinglelayerislower．StagedfracturingthroughhorizontalwellmatchesbothTypeⅡandTypeⅢwithonlyonewidelydistributinglayer．Applyingdifferentdevelopmentstrategiestodifferenttypesofreservoirs，wehassucceededinimprovingtheindividual-wellproductionrateandachievingeconomicaldevelopmentofthisgasfield．Annualproductioncapacityof25×108m3hasbeenbuiltupthere．Keywords：tightsandreservoirwithlowpermeability，reservoirevaluation，developmentstrategy，UpperPalaeo-zoic，Daniudigasfield，OrdosBasin
大牛地气田为大型致密低渗岩性气田，具有
［1］低渗、低压、低产的特点，储层平均渗透率0.54×
收稿日期：2011－10－19；修订日期：2012－01－15。
第一作者简介：侯瑞云（1964—），女，高级工程师，石油地质。
基金项目：国家科技重大专项（2008ZX05045）。10－3μm2，气藏压力系数为0.8～1.0，平均单井产43量为0.5×10m/d，为经济开发边际气田，有效
第1期侯瑞云，等．鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗储层评价与开发对策119
开发难度大。为有效开发气田，开展了精细的储
层综合评价，在总体致密低渗的储层背景下，划分建立识别标准。并针对不出了不同类型的储层，
采用不同的工艺和开发对策，有效地同类型储层，
提高了单井产量，从而实现了大牛地致密低渗气田的有效开发。
色、深灰色泥岩、黑色炭质泥岩互层，下部含煤层、
煤线，分为山一段和山二段；下石盒子组岩性主要灰白色砂砾岩、含砾粗砂岩、中粗砂岩与为浅灰、灰色、棕褐色泥岩互层，分为盒一、盒二、盒三段。
3
3．1
致密储层评价
有利储集岩相岩石相
1勘探开发现状
大牛地气田位于内蒙古自治区伊克昭盟伊金
3．1．1
霍洛旗、乌审旗和陕西省榆林市交界处（图1），构
造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部中段。目前
83
探明储量为4093×10m。2005年投入开发，至
根据气田92井的取心资料，结合录井、岩心
测井和产能资料，对太原组—下石盒化验分析、
子组共划分出16种岩石相类型：块状砾岩相、块
状砂砾岩相、含砾粗砂岩相、交错层理粗－含砾粗砂岩相、灰白色交错层理石英砂岩相、平行层理砂岩相、板状交错层理砂岩相、小型交错层理中－细砂岩相、沙纹层理细砂岩相、水平层理粉砂岩相、深灰－灰黑色泥岩相、褐红－棕红色泥岩相、灰岩相、灰白色厚层状石英砂岩相、灰色薄层
有利的岩石相类状石英砂岩相和煤岩相。其中，
型有6种：块状砂砾岩相、含砾粗砂岩相、交错层
理粗－含砾粗砂岩相、平行层理砂岩相、浅灰色交错层理石英砂岩相和灰白色厚层状石英砂岩相（表1）。3．1．2
测井相
2010年底建成天然气年产能25×108m3，目前向河南、山东等地供气，取得良好的内蒙古自治区、经济和社会效益，是低渗气田成功有效开发的典型范例
［2］
。
2地层
气田主要目的层为二叠系下石盒子组、山西
组和石炭系太原组。太原组岩性主要为深灰色、黑色泥岩、炭质泥岩、煤层与灰白色中－粗砂岩互层，局部夹灰岩透镜体，分为太一、太二段；山西组岩性主要为灰色中－粗粒砂岩、砂砾岩、
砾岩与黑
在岩心资料精细刻度测井的基础上，对太原
组—下石盒子组划分出4种基础测井相和4种组
［3］
钟形、指形和漏合测井相。基础测井相有箱形、
斗形，组合测井相有箱形和指形组合、箱形和钟形
组合、箱形和漏斗形组合及钟形和漏斗形组合。其中有利测井相类型为箱形及其组合类型，主要为心滩、分流河道和障壁砂坝沉积，岩石相主要类
含砾粗砂岩相、浅灰色交错层型为块状砂砾岩相、
理石英砂岩相和灰白色厚层状石英砂岩相；较有
利测井相类型为钟形及其组合类型，主要为分流岩石相主要类型为含砾粗河道和障壁砂坝沉积，砂岩相、交错层理粗－含砾粗砂岩相、平行层理砂岩相（表2）。3．1．3
图1Fig.1
鄂尔多斯盆地大牛地气田地理位置LocationofDaniudigasfieldinOrdosBasin
储层微相
太原期、山西期和下石盒子期是一套海相、海陆过渡相和陆相的连续沉积，其中太原组为滨海
120
表1
Table1
岩相名称块状砂砾岩相含砾粗砂岩相交错层理粗－含砾粗砂岩相平行层理砂岩相浅灰色交错层理石英砂岩相灰白色厚层状石英砂岩相
石油与天然气地质
鄂尔多斯盆地大牛地气田太原组—下石盒子组有利岩石相划分
第33卷
FavorablelithofaciesidentifiedintheTaiyuan-XiashiheziFormationsinDaniudigasfield，OrdosBasin
描述
砾石呈漂浮状分厚层块状产出，
布其间
向上砾石砾石排列具有方向性，
含量逐渐减少
多为槽状交错层理，也可是板状交错层理
平行层理发育，但是在平行层理不清时，呈块状多为槽状交错层理，呈块状由分选、磨圆好的粗－含砾粗石英砂岩组成
成因解释心滩下部心滩下部、分流河道下部心滩中下部、分流
河道下部心滩中上部、分流河道上部分流河道中下部
障壁砂坝
%平均孔隙度，
121097109
平均渗透率/
（10－3μm2）
1.100.900.850.501.000.70
分布层位下石盒子组下石盒子组、山西组下石盒子组、山西组下石盒子组、山西组
山西组太原组
相沉积，主要发育障壁岛砂坝亚相、潮坪亚相和沼主要储集岩为障壁砂坝；山西组为三角州泽亚相，
平原亚相沉积，主要发育分流河道、分流间湾和沼泽微相，主要储集岩为分流河道砂；下石盒子组为辫状河流相沉积，主要发育辫状河道和泛滥平原亚相，微相类型有心滩、决口扇、天然堤、河漫滩，主要储集岩为心滩砂。通过分析，有利储层微相为障壁砂坝、分流河道和心滩。3．1．4
储集岩相
滩低产型。其中最有利储集岩相为A和B两类，目
前气田的高产气井均出自这两种类型。在建成的
83
25×108m3/a产能中，有18×10m的产能是在A
和B两类储集岩相中建成。可见，划分储集岩相类型对开发具有重要的指导意义（表3）。3．2
岩石学特征
储层岩石类型可分为两大类。一类为石英砂岩，分布在太1、太2段和山1段，其中山1段的石
只在气田局部地区发育。英砂岩主要分布在下部，
平均石英含量为93.0%～96.4%，平均岩屑含量为
3.6%～6.0%，泥质杂基含量很少，一般小于2%，砂岩纯净，自生矿物主要有石英、高岭石、伊利石、方解石；另一类为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩，平均石英平均岩屑含量为16.6%～含量为73.1%～74.8%，25.4%，泥质杂基为2.4%～6.2%，填隙物主要有高岭石、绿泥石、伊利石、方解石、石英（表4）。
总体看，石英砂岩和岩屑石英砂岩含气性较好，岩屑砂岩含气性较差
［6］
不同岩石相的组合，构成了不同微相类型，同一种微相也可以由不同的岩石相构成。由于不同的岩石相具有不同的物性，从而造成同一种微相其物性或产能有很大的差别类型，
［4－5］
。比如大牛
地气田盒3段发育不同时期的两条辫状河道，其中一条河道沉积时水体能量强，心滩沉积的砂岩碎屑颗粒粗，泥质含量低，以砂砾岩相和含砾粗砂岩相为主，物性好，产能高。而另一条辫状河道沉积时水体能量弱，以平行层理砂岩相为主，心滩沉积的砂岩碎屑颗粒较细，泥质含量较高，物性较差，产能低。可见，同是心滩微相，但在物性和产能上有很大的差别。
在综合分析太原组—下石盒子组岩石相、测井相和微相的基础上，结合物性、岩性及产能，共划分B出6类有利储集岩相，分别为A类心滩中高产型、C类障壁砂坝中低产型、D类类分流河道中高产型、
E类分流河道低产型和F类心分流河道中低产型、
。在石英砂岩和岩屑
石英砂岩中均有高产气层，其中石英砂岩高产气
岩屑石英高产气层主要分层分布在山1段下部，布在盒3、盒2段。3．33．3．1
物性特征岩屑石英砂岩
对2978个岩屑石英砂岩和岩屑砂岩的孔渗分析样品结果进行统计，孔隙度值分布在0.3%～
第1期侯瑞云，等．鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗储层评价与开发对策表2鄂尔多斯盆地大牛地气田太原组—下石盒子组测井相分类121
Table2
曲线类型LoggingfaciesidentifiedintheTaiyuan-XiashiheziFormationsinDaniudigasfield，OrdosBasin
GR/API旋回岩性特征沉积相特征
顶部均为突变接触，通常由多个
向上逐渐变细的正粒序组成，反
映了水动力条件频繁交替的沉
积特征沉积环境解释深度/m锯齿状
箱形
光滑分流河道、心滩、障壁砂坝砂体顶部、底部与泥岩是突变接，触反映了稳定的水动力条件和充足的物源供应分流河道、心滩、障壁砂坝
基础测井相钟形底部为突变接触，顶部渐变接具正粒序结构，反映了水动触，力逐渐减弱的沉积特征分流河道、障壁砂坝
指形砂岩与上下泥岩均呈突变接触，
厚度薄天然堤河漫滩、
漏斗形顶部突变接触，底部渐变趋势，上部的幅度高，下部低幅度，有
时候出现锯齿状决口扇、障壁砂坝
箱形和
指形
组合上部为指形，下部为箱形，反映水动力条件逐渐减弱，物源供给逐渐减少；反之亦然分流河道、心滩、障壁砂坝
组合测井相箱形和钟形组合上部为钟形，下部为箱形也有齿化状现象，反映水动力条件逐渐减弱，有齿化的时候表明水体的变化频率分流河道、心滩、障壁砂坝箱形和
漏斗形
组合上部为箱形，下部为漏斗形，锯齿现象中等，表明不体能量向上增强河道、决口扇、障壁砂坝
钟形和
漏斗形
组合上部为钟形，下部为漏斗型，表明水体向上逐渐增强后又逐步减弱决口扇、天然堤
122
表3
Table3
石油与天然气地质
鄂尔多斯盆地大牛地气田太原组—下石盒子组有利储集岩相划分
第33卷
FavorablereservoirfaciesidentifiedintheTaiyuan-XiashiheziFormationsinDaniudigasfield，OrdosBasin
直井产能泥质
岩石孔隙度，渗水率/
含量，平均无阻测井相－32平均产量/%（10μm）类型流量/%（104m3·d－1）
（104m3·d－1）
储集岩相微相岩石相层位典型井
A类中高产
块状砂砾岩相、心滩箱形
含砾粗砂岩相
110.95
岩屑、
石英、＜5砂岩
81.0
盒3盒
石英、
＜3
砂岩
101.1
山1（下部
石英、
＜3
砂岩
40.5
太2太
岩屑、
石英、＜6砂岩
40.5
山1山
岩屑、
石英、＜8砂岩
20.3
山1山
岩屑、
石英、＜10砂岩
20.3
盒1盒2盒
3
第1期侯瑞云，等．鄂尔多斯盆地大牛地气田致密低渗储层评价与开发对策
表4
Table4
鄂尔多斯盆地大牛地气田储层岩石学特征OrdosBasinDaniudigasfield，
%碎屑颗粒含量，
%填隙物含量，
泥质
杂基2.43.34.34.96.21.01.31.4
自生矿物
高岭石4.51.80.91.71.92.00.41.9
绿泥石1.44.02.21.20.2
1.73.02.53.80.22.80.4
0.91.8
伊利石
菱铁矿
方解石3.21.51.93.31.60.51.20.8
石英1.51.11.30.81.02.53.53.0
0.71.40.41.5白云石
123
StatisticsofthepetrologicalcharacteristicsoftheTaiyuan-XiashiheziFormationsin
层位
石英
盒3盒2盒1山2山1太2太1
74.873.173.373.273.293.096.096.4
长石8.64.62.41.42.81.00.20.1
岩屑16.622.324.325.424.06.03.83.6
定名
岩屑石英砂岩、岩屑砂岩
石英砂岩
22.2%，平均值为7.80%，孔隙度峰值分布在4%～10%，占总样品数的84.21%（图2a）。
－32
渗透率分布在（0.01～15.30）×10μm，平
－32
均值为0.54×10μm，渗透率峰值分布在（0.08～1.25）×10－3μm2的样品占总样品数的76.4%，为典型的低渗和特低渗储层（图2b）。
通过研究，影响岩屑石英砂岩物性的主要因
从石英碎屑含量、素为碎屑石英含量和碎屑粒度，
碎屑粒度与渗透率相关图上可看出，石英碎屑含
量越高、碎屑粒度越大，储层物性越好（图3）。目前产气井统计结果来看，一般只有中－粗粒以上的
［7］
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