蘇里格中區(qū)奧陶系喀斯特古地貌恢復(fù)及其在“大井叢、工廠化”模式中的應(yīng)用

魏千盛 ，龐 強(qiáng) ，江 磊 ，白自龍 ，蘇文杰

（1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300）

蘇里格中區(qū)奧陶系喀斯特古地貌恢復(fù)及其在“大井叢、工廠化”模式中的應(yīng)用

魏千盛1，2，龐 強(qiáng)2，江 磊2，白自龍2，蘇文杰2

（1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古烏審旗 017300）

隨著“多井型、大井叢、多層系、工廠化”的混合開發(fā)模式在蘇里格氣田的不斷成熟，“上下古兼顧，立體式開發(fā)”的開發(fā)思路為現(xiàn)今蘇里格氣田開發(fā)的主題。蘇里格氣田中區(qū)位于鄂爾多斯盆地中央古隆起的東側(cè)，陜北凹陷西側(cè)，區(qū)域內(nèi)奧陶系地層非常發(fā)育。本文運(yùn)用大量鉆井、測(cè)井資料，在區(qū)域古地貌地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，綜合利用殘余厚度法及印模法，恢復(fù)出研究區(qū)奧陶系風(fēng)化殼喀斯特古地貌分布格局。其中喀斯特斜坡及喀斯特斜坡過渡帶為研究區(qū)的主要古地貌單元，喀斯特高地局限于區(qū)塊西北部。根據(jù)研究區(qū)喀斯特古地貌特征及其試氣成果顯示：喀斯特高地與喀斯特斜坡的過渡帶為高產(chǎn)氣井有利分布區(qū)，同時(shí)位于喀斯特斜坡中的殘丘地帶天然氣相對(duì)比較富集；古溝槽兩側(cè)為天然氣有利富集區(qū)，對(duì)天然氣儲(chǔ)集有著重要的建設(shè)性作用。應(yīng)用喀斯特古地貌特征對(duì)氣藏分布的控制，劃分研究區(qū)有利天然氣富集的喀斯特地貌“甜點(diǎn)區(qū)”。并于下古天然氣富集區(qū)實(shí)施大井叢的同時(shí)，明確下古層位設(shè)計(jì)及井型優(yōu)選，利用鉆井工廠化的低成本運(yùn)營，高效完成上古+下古的多層系整體式開發(fā)模式。

蘇里格氣田；喀斯特古地貌；古溝槽；多層系；工廠化

隨著蘇里格氣田“多井型、大井叢、多層系、工廠化”的混合開發(fā)模式的不斷成熟，“上下古兼顧，立體式開發(fā)”的開發(fā)思路充分得到了體現(xiàn)，并且在下古生界氣藏取得了一定的開發(fā)效果。雖然下古氣藏對(duì)蘇里格氣田的增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了相當(dāng)?shù)淖饔?，但一直以來并未能?duì)下古氣藏形成一定系統(tǒng)的研究認(rèn)識(shí)。下古氣藏認(rèn)識(shí)不到位，氣藏分布影響因素不明確，以及下古產(chǎn)建有利區(qū)域劃分模糊等因素導(dǎo)致后續(xù)開發(fā)過程中往往遺漏或忽略下古氣藏對(duì)蘇里格氣田的貢獻(xiàn)。

奧陶系頂部碳酸鹽巖古風(fēng)化殼是鄂爾多斯盆地下古生界非常重要的喀斯特儲(chǔ)集層，也是下古氣藏的重要聚集地?？λ固毓诺孛沧鳛橛绊懣λ固貎?chǔ)層的重要因素，同時(shí)也是氣藏分布的主控因素。那么古地貌恢復(fù)作為研究喀斯特儲(chǔ)層分布的重要手段，也將是落實(shí)氣藏分布的關(guān)鍵。因此，有必要開展蘇里格氣田喀斯特古地貌恢復(fù)，明確風(fēng)化殼古地貌特征，尋找有利喀斯特地貌“甜點(diǎn)區(qū)”，從而為該區(qū)塊后續(xù)多層系上下古整體開發(fā)的大井叢、工廠化產(chǎn)建部署應(yīng)用模式以及下古氣藏的整體開發(fā)提供可靠的地質(zhì)依據(jù)和科學(xué)的合理規(guī)劃。

1 區(qū)域古地貌地質(zhì)背景

蘇里格氣田中區(qū)位于鄂爾多斯盆地中央古隆起的東側(cè)，陜北凹陷（米脂凹陷）西側(cè)，區(qū)域內(nèi)奧陶系地層非常發(fā)育。鄂爾多斯盆地于早古生代時(shí)期作為華北臺(tái)地陸表海的一部分，其主要由北部的伊盟隆起，中部橫貫?zāi)媳钡闹醒牍怕∑?，以及東部的陜北坳陷（米脂凹陷）組成[1，2]。中奧陶世，鄂爾多斯盆地中部和東部，以陜北凹陷為主體的盆地部分沉積了一套海相碳酸鹽巖為主夾蒸發(fā)巖的地層，即奧陶系馬家溝組。其中該沉積期內(nèi)經(jīng)歷了三次海進(jìn)－海退，發(fā)育3個(gè)蒸發(fā)巖－碳酸鹽巖的沉積旋回，分別為馬一－馬二、馬三－馬四、馬五－馬六[2]。由于加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，晚奧陶世至早石炭世期間盆地整體抬升，歷經(jīng)長達(dá)150 Ma之久的風(fēng)化剝蝕后，即形成了奧陶系頂部高低起伏不平的古風(fēng)化殼，以及復(fù)雜多樣且遵循一定規(guī)律的喀斯特古地貌。喀斯特高地、喀斯特臺(tái)地、喀斯特盆地主要為盆地中東部下古生界奧陶系頂部風(fēng)化殼古喀斯特地貌單元[7]。

根據(jù)已有研究表明：鄂爾多斯盆地在以往地質(zhì)時(shí)期內(nèi)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，主要表現(xiàn)為整體升降運(yùn)動(dòng)。在加里東運(yùn)動(dòng)的控制與影響下，盆地中東部的古構(gòu)造格局與早古生代時(shí)期已形成的“西高東低、西隆東坳”的古地勢(shì)背景相對(duì)應(yīng)，奧陶系頂部風(fēng)化殼古喀斯特地貌即形成在這樣的地質(zhì)背景下[1-3]。因此，早古生代時(shí)期盆地東部的陜北坳陷（米脂凹陷）演化形成了后期的古喀斯特盆地，盆地中西部的中央古隆起以及靠近中央古隆起的區(qū)域演化為后期的古喀斯特高地，而古喀斯特斜坡則形成在古隆起與古凹陷之間。

2 X區(qū)塊喀斯特古地貌恢復(fù)

X區(qū)塊位于蘇里格氣田中區(qū)的西北部，毗鄰靖邊氣田，其中上古生界中二疊統(tǒng)下石盒子組盒8段為該區(qū)的主要產(chǎn)氣層段。而在實(shí)際的上下古立體式開發(fā)過程中，全區(qū)共335口井，其中存在137口井鉆遇下古層位，并且大多數(shù)井具有含氣顯示。根據(jù)已有試氣資料顯示，馬五1+2作為該區(qū)塊的主要產(chǎn)氣層段（馬五41含水，視情況射孔），平均試氣日產(chǎn)無阻流量達(dá)20.070 7×104m3，其中3口井日產(chǎn)天然氣無阻流量大于80×104m3，并且X9-24試氣日產(chǎn)無阻流量高達(dá)101.961×104m3。數(shù)據(jù)表明X區(qū)塊下古氣藏有著一定的開發(fā)潛力及前景，在以上古氣藏為主要的開發(fā)層位的背景下，有必要開展X區(qū)塊喀斯特古地貌恢復(fù)，明確風(fēng)化殼古地貌特征，加深對(duì)該區(qū)有利喀斯特區(qū)域認(rèn)識(shí)，充分了解下古氣藏的分布特征，為該區(qū)塊上下古立體式開發(fā)的大井叢提供地質(zhì)依據(jù)，并且為后期下古氣藏的整體開發(fā)與產(chǎn)建部署奠定基礎(chǔ)。

2.1 X區(qū)塊巖性及地層分布

鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組自上而下分為馬六～馬一等6個(gè)巖性段，其中馬六段于盆地內(nèi)大部分剝蝕缺失，僅在盆地南部局部發(fā)育。馬五段作為盆地奧陶系的主要產(chǎn)氣層段，其主要為一套喀斯特風(fēng)化殼白云巖儲(chǔ)層[4]。根據(jù)盆地存在的區(qū)域標(biāo)志層特征，并結(jié)合馬家溝組的沉積演化規(guī)律，將馬五段自上而下劃分為馬五1～馬五10十個(gè)亞段。其中K1為一套灰色或深灰色凝灰質(zhì)泥巖，其位于馬五14的底部，具有高自然伽馬，高聲波時(shí)差以及低電阻率的特點(diǎn)；K2即馬五22灰褐色白云巖，其電性特征為低聲波及低自然伽馬，且二者常常表現(xiàn)為箱狀的特點(diǎn)；K3位于馬五41的底部，其與K1標(biāo)志層類似，為一套灰色、深灰色凝灰質(zhì)泥巖，高自然伽馬，高聲波時(shí)差以及低電阻率的電性特征。

X區(qū)塊隸屬陜北斜坡北部，研究面積790 km2，區(qū)域內(nèi)奧陶系馬家溝地層比較發(fā)育，其中馬六段基本剝蝕殆盡，馬五段巖性主要為粉晶白云巖、含灰白云巖、泥質(zhì)白云巖、含泥云巖、角礫狀云巖以及膏質(zhì)白云巖等。馬五1+2（馬五41含水）作為該區(qū)塊的下古氣藏的主要貢獻(xiàn)段，其巖性主要由灰色、褐灰色粉晶白云巖，深灰色、灰色白云巖、泥質(zhì)白云巖、灰質(zhì)云巖、含泥云巖、黑色泥巖以及部分凝灰?guī)r等組成的一大套風(fēng)化殼白云巖儲(chǔ)層（見圖1）。而喀斯特古地貌形態(tài)控制著儲(chǔ)層的分布狀況，影響儲(chǔ)集層空間發(fā)育程度，從而影響著天然氣富集的規(guī)律。

圖1 X9-24單井綜合柱狀圖

圖2 X區(qū)塊X1-25—X29-30馬五41b底拉平連井剖面圖

圖3 X區(qū)塊X1-25—X29-30本溪組頂拉平連井剖面圖

2.2 古地貌恢復(fù)方法

喀斯特古地貌恢復(fù)作為研究碳酸鹽巖儲(chǔ)層的重要手段，其對(duì)天然氣富集規(guī)律有著重要的影響，并且對(duì)氣藏分布特征具有一定的指導(dǎo)意義[5]。本文運(yùn)用已有鉆井、測(cè)井等資料，采用“殘余厚度法”與“印模法”相結(jié)合的方法，對(duì)X區(qū)塊進(jìn)行前石炭系喀斯特古地貌恢復(fù)。

2.2.1 殘余厚度法 殘余厚度法是在選取一定特殊區(qū)域標(biāo)志層的基礎(chǔ)上，將其作為基礎(chǔ)面拉平，對(duì)其上的風(fēng)化殼殘余厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析，最終確立研究區(qū)的風(fēng)化殼古地貌形態(tài)[6-8]。

殘余厚度法作為喀斯特古地貌恢復(fù)最直接的方法之一，其恢復(fù)所得古地貌結(jié)果比較真實(shí)，更接近實(shí)際地質(zhì)情況。針對(duì)X區(qū)塊，選取奧陶系內(nèi)部穩(wěn)定的區(qū)域標(biāo)志層K3（馬五41b底部凝灰質(zhì)層），計(jì)算K3標(biāo)志層到奧陶系風(fēng)化殼頂面厚度，最終以殘留厚度來實(shí)際反映研究區(qū)古地貌特征。

根據(jù)研究區(qū)殘余厚度等值線圖可以看出：區(qū)內(nèi)奧陶系古風(fēng)化殼厚度明顯呈西薄東厚的趨勢(shì)，即古風(fēng)化殼剝蝕程度明顯呈西部剝蝕強(qiáng)烈，馬五1基本剝蝕消失，馬五21大范圍出露；自西向東依次出露層位逐漸變新，東部地區(qū)剝蝕強(qiáng)度較弱，馬五11、馬五12大面積發(fā)育，局部地區(qū)因局部喀斯特作用出露馬五21、馬五14。根據(jù)出露層位（殘余地層厚度），結(jié)合將研究區(qū)按照西高東低的古地勢(shì)劃分為喀斯特高地、喀斯特斜坡、喀斯特斜坡過渡帶等3個(gè)二級(jí)古地貌單元。

以馬五41b底（區(qū)域標(biāo)志層K3）拉平對(duì)齊，選取研究區(qū)X1-25—X29-30連井剖面圖對(duì)比分析（見圖2），明顯可以看出：X1-25、X2-28、X4-25、X10-30C3、X29-30地勢(shì)明顯相對(duì)周邊較低且層位剝蝕嚴(yán)重，分析認(rèn)為這些井位所處區(qū)域有可能位于溶蝕溝槽處，其能進(jìn)一步驗(yàn)證殘余厚度法恢復(fù)的喀斯特古地貌。

2.2.2 印模法 印模法是統(tǒng)計(jì)古風(fēng)化殼上覆充填沉積的區(qū)域標(biāo)志層到風(fēng)化殼頂部剝蝕面之間的厚度，繪制其厚度等值線圖，并利用鏡像關(guān)系最終來反映研究區(qū)的風(fēng)化殼古地貌形態(tài)[6-8]。本次選取本溪組頂部發(fā)育穩(wěn)定的8號(hào)煤層為等時(shí)基準(zhǔn)面，統(tǒng)計(jì)基準(zhǔn)面（標(biāo)志層）至風(fēng)化殼頂面的地層厚度（本溪組厚度），編制本溪組厚度等值線圖，通過本溪組厚度來鏡像反映研究區(qū)古地貌形態(tài)。觀察本溪組厚度等值線圖可得，X區(qū)塊本溪組厚度介于4.7 m～37 m，其厚度南北向變化相對(duì)較小，東西向變化較大，西部地層較薄，東部偏厚；本溪組厚度整體呈西薄東厚的趨勢(shì)反映了奧陶系古風(fēng)化殼喀斯特古地貌西高東低的古地勢(shì)。根據(jù)本溪組厚度利用印模法將研究區(qū)按照西高東低的古地勢(shì)依次劃分為喀斯特高地（本溪組厚度＜14 m）、喀斯特斜坡（本溪組厚度介于14 m～22 m）、喀斯特斜坡過渡帶（本溪組厚度＞22 m）等3個(gè)二級(jí)古地貌單元。

同樣以本溪組頂拉平分析X區(qū)塊X1-25—X29-30本溪組頂部拉平連井剖面圖為例（見圖3），X1-25、X2-28、X4-25、X10-30C3、X53、X27-28 井位所處區(qū)域本溪組厚度相對(duì)較厚，連層趨勢(shì)明顯發(fā)生直觀的厚度起伏，推測(cè)這些井位有可能處于喀斯特溝槽或溝槽附近。

2.3 X區(qū)塊奧陶系古地貌綜合恢復(fù)

以大量鉆井資料為前提基礎(chǔ)，精細(xì)地層劃分及對(duì)比的精準(zhǔn)性是喀斯特古地貌恢復(fù)結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確性的重要支撐。本文立足研究區(qū)下古生界地層劃分與對(duì)比，以研究區(qū)區(qū)域古地貌地質(zhì)背景為依托，綜合運(yùn)用殘余厚度法與印模法等相關(guān)喀斯特古地貌恢復(fù)方法，最終完成X區(qū)塊奧陶系喀斯特古地貌恢復(fù)。

2.3.1 古地貌單元確立及劃分 前人大量研究成果表明：鄂爾多斯盆地加里東期奧陶系頂部地層的剝蝕程度與風(fēng)化殼古地貌形態(tài)呈正相關(guān)：古地貌隆起，地層剝蝕程度加劇，反之，剝蝕程度減弱。與之相反，風(fēng)化殼古地貌的充填程度與古地貌形態(tài)的相關(guān)性則恰好相反：古地貌形態(tài)越高，上覆地層則越薄，反之上覆地層則越厚[6-9]。因此，結(jié)合區(qū)域古地貌地質(zhì)背景，運(yùn)用奧陶系與石炭系之間不整合面上、下標(biāo)志層間的地層厚度對(duì)比，確立奧陶系風(fēng)化殼上下地層組合模式，建立研究區(qū)古地貌單元確立及劃分的方法。其奧陶系風(fēng)化殼上下地層組合模式主要為：下薄上薄型、上厚下厚型、下厚上薄型、下薄上厚型（其中“上”代表石炭系厚度；“下”代表奧陶系地層厚度）（見圖4）。

圖4 不同古地貌單元間風(fēng)化殼與上、下標(biāo)志層間殘留厚度的互補(bǔ)關(guān)系[9]

（1）下薄上薄型：為區(qū)域的繼承性隆起或高地，喀斯特高地的唯一解釋模型。

（2）上厚下厚型：喀斯特盆地的唯一解釋模型，代表繼承性坳陷或洼地。

（3）下厚上薄型：一般而言代表著喀斯特斜坡內(nèi)局部局勢(shì)相對(duì)較高的殘丘、殘臺(tái)等三級(jí)古地貌單元。

（4）下薄上厚型：喀斯特古地貌中侵蝕溝槽存在的重要體現(xiàn)，也可代表地勢(shì)相對(duì)較低的洼地。

2.3.2 X區(qū)塊喀斯特古地貌特征 根據(jù)全區(qū)137口井精細(xì)地層劃分結(jié)果及小層對(duì)比剖面分析成果，依據(jù)研究區(qū)奧陶系風(fēng)化殼上下地層組合模式，結(jié)合X區(qū)塊下覆奧陶系風(fēng)化殼殘余厚度等值線圖與上覆石炭系（本溪組）厚度等值線圖，最終完成X區(qū)塊前石炭系喀斯特古地貌地質(zhì)圖；并將研究區(qū)喀斯特古地貌自西向東依次劃分為喀斯特高地、喀斯特斜坡、喀斯特斜坡過渡帶等3個(gè)二級(jí)古地貌單元，其中包括殘丘、臺(tái)地、溝谷、洼地等相關(guān)三級(jí)古地貌單元。

（1）喀斯特高地：研究區(qū)喀斯特高地主要分布在區(qū)塊西北部，分布局限、區(qū)域較小?？λ固馗叩毓诺貏?shì)較高，風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重，溶蝕作用較強(qiáng)。區(qū)內(nèi)風(fēng)化殼剝蝕層位主要為馬五1、馬五2等大部分地層；喀斯特作用以垂向滲濾為主，常形成垂向溶蝕帶、落水洞等喀斯特形態(tài)。由于本次研究區(qū)塊的局限性，其喀斯特高地范圍有限，未發(fā)育殘丘及洼地等古地貌形態(tài)。

（2）喀斯特斜坡：X區(qū)塊喀斯特斜坡主要位于研究區(qū)中西部，其為喀斯特高地與喀斯特盆地的過渡帶。該區(qū)塊喀斯特斜坡跨度不大，自西向東馬五21～馬五11地層依次剝蝕殆盡，地層厚度明顯依次增加，其古地勢(shì)自喀斯特高地向喀斯特盆地方向呈斜坡的傾斜趨勢(shì)。根據(jù)古地質(zhì)圖顯示，研究區(qū)發(fā)育兩處坡內(nèi)殘丘，一處坡內(nèi)喀斯特洼地。其中洼地位于X1-6、X1-8等井區(qū)，其最深剝蝕層位馬五22；殘丘分別為北部X1-1、X2-2等井區(qū)，其開殼層位為馬五11；南部殘丘為X25-8井區(qū)，其剝蝕層位為馬五11。喀斯特斜坡特有的傾斜地貌形態(tài)，有利于大氣降水迅速下滲與順層排泄，即傾喀斯特斜坡常常為大氣水垂向及順層強(qiáng)烈侵蝕、溶蝕的區(qū)域，為古喀斯特儲(chǔ)層發(fā)育的重要古地貌單元。

（3）喀斯特斜坡過渡帶：喀斯特斜坡過渡帶即為喀斯特斜坡與喀斯特盆地之間的過渡帶，其主要發(fā)育在該區(qū)塊東部，為喀斯特水匯集，古地勢(shì)較低的負(fù)地形地貌形態(tài)。過渡帶內(nèi)地勢(shì)起伏變化不大，馬五段侵蝕、溶蝕作用明顯較弱，地層厚度較大，大部分區(qū)域內(nèi)出露地層以馬五11為主的淺洼地帶；區(qū)塊內(nèi)主要發(fā)育出露層位為馬六的殘丘地貌4處，分別為X12-15、X35、X96、X30-8等井區(qū)；可見5條東西向分布的主溝槽和次溝槽的溝槽體系，其中主溝槽（X3-25—X5-24—X11-21—X8-24—X以及X25-35—X28-32—X30-25—X29-16）區(qū)域內(nèi)出露地層馬五21甚至馬五22。本區(qū)地層剝蝕強(qiáng)度較小，地層起伏較弱，溶蝕作用主要為地表侵蝕帶的溶蝕及淺層徑流帶的層狀溶蝕作用。

3 古地貌特征對(duì)氣藏分布的影響

根據(jù)X區(qū)塊前石炭系喀斯特古地貌地質(zhì)圖，可以看出：X區(qū)塊喀斯特古地貌主要為古喀斯特斜坡、古喀斯特斜坡過渡帶，而古喀斯特高地范圍局限，僅在區(qū)塊西部發(fā)育古喀斯特高地；其中古喀斯特斜坡過渡帶分布范圍較廣，涵蓋研究區(qū)東部大部分區(qū)域，為該區(qū)最主要的喀斯特古地貌；古喀斯特斜坡為東部喀斯特盆地與喀斯特高地的過渡帶，其主要分布在研究區(qū)的中西部。

大量研究表明，古喀斯特地貌影響天然氣的富集規(guī)律，從而控制著下古氣藏的分布特征[9-11]。根據(jù)X區(qū)塊前石炭系喀斯特古地貌與試氣成果疊合圖，并結(jié)合前人學(xué)者大量研究成果，不難分析得出研究區(qū)古地貌對(duì)下古氣藏的控制作用，從而掌握該區(qū)塊有利天然氣富集的喀斯特“甜點(diǎn)區(qū)”，最終落實(shí)研究區(qū)兼顧下古開發(fā)的大井叢實(shí)施方案。

3.1 喀斯特高地可成為天然氣聚集的有利區(qū)帶

喀斯特高地一方面由于古地勢(shì)較高，風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈，溶蝕作用較強(qiáng)，易于形成較好的天然氣儲(chǔ)集體；另一方面又因風(fēng)化剝蝕嚴(yán)重，其中大部分有利儲(chǔ)層剝蝕殆盡，從而破壞天然氣富集。研究區(qū)喀斯特高地僅僅分布于該區(qū)塊西北部，馬五1+2儲(chǔ)層基本完全剝蝕，其中較好的儲(chǔ)層主要為馬五41段，而根據(jù)X區(qū)塊已有試氣顯示，研究區(qū)局限的喀斯特高地區(qū)域未見下古產(chǎn)氣井。

3.2 喀斯特斜坡為研究區(qū)主要的喀斯特有利區(qū)域

根據(jù)已有研究，馬家溝組馬五段于馬五14的底部與馬五41的底部分別發(fā)育一套灰色、深灰色凝灰質(zhì)泥巖。而這套穩(wěn)定的凝灰質(zhì)泥巖使得研究區(qū)喀斯特斜坡在以西部為供水區(qū)的情況下，形成了兩套喀斯特系統(tǒng)[8]。其中上部為馬五11～馬五14，下部為馬五2～馬五41，其均可形成垂向滲流侵蝕及側(cè)向潛流溶蝕，從而形成有利的天然氣儲(chǔ)集層?？傊λ固匦逼聟^(qū)為研究區(qū)重要的喀斯特有利區(qū)，其中喀斯特高地與喀斯特斜坡的過渡帶為高產(chǎn)氣井有利分布區(qū)，同時(shí)位于喀斯特斜坡中的殘丘地帶天然氣相對(duì)比較富集。結(jié)合研究區(qū)試氣成果顯示，可以看出：（1）位于喀斯特高地與喀斯特斜坡過渡位置的X4-1、X25-1、X25-2，其試氣無阻流量平均23.334 7×104m3，且日均產(chǎn)氣量為 6.166 7×104m3；（2）位于喀斯特斜坡中的殘丘地帶的X12-12、X12-13、X12-15以及X25-10都有相對(duì)較好的試氣顯示，平均無阻流量為 4.788 9×104m3。

3.3 古溝槽兩側(cè)為天然氣有利富集區(qū)

研究區(qū)喀斯特斜坡過渡帶內(nèi)可見5條東西向分布的主溝槽和次溝槽形成的古溝槽體系，而溝槽的形成對(duì)天然氣儲(chǔ)集有著重要的建設(shè)性作用[10，11]。其中古溝槽形成后，其附近的水流侵蝕作用增強(qiáng)，從而喀斯特作用加劇，容易在溝槽的周圍形成良好的喀斯特儲(chǔ)層；而且古溝槽本身也具有一定的遮擋作用。根據(jù)試氣成果顯示，位于古溝槽外圍附近的X8-29、X9-24、X15-22、X28-32都有非常好的試氣顯示，其中X9-2無阻流量達(dá)101.961×104m3。同時(shí)古溝槽的存在對(duì)天然氣的富集成藏有著一定的破壞作用，原因主要為古溝槽存在的部位往往剝蝕作用強(qiáng)烈，天然氣富存的主力層被剝蝕消失，從而導(dǎo)致含氣性變差。

4 大井叢、工廠化模式實(shí)施應(yīng)用

4.1 蘇里格氣田大井叢、工廠化模式的發(fā)展及應(yīng)用

蘇里格氣田自開發(fā)以來，其先后歷經(jīng)直井為主，叢式井為主，叢式井-水平井并重，水平井整體開發(fā)，多層系、多井型、大井叢混合開發(fā)等五個(gè)階段，逐步完善形成多層系上下古整體開發(fā)、大井叢工廠化建設(shè)、多井型集群化混合井網(wǎng)開發(fā)模式。通過各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比，水平井組超過6口井，部分井偏移距達(dá)到900 m，目前難以實(shí)施；定向井組平臺(tái)井?dāng)?shù)超過9口井，部分井井底水平位移達(dá)到1 200 m，鉆井速度慢（見表1、表2）。目前針對(duì)氣田開發(fā)，水平井井組通常選用“6口水平井+3口定向井”的開發(fā)模式，叢式井組常采用“1口直井+8口定向井”的開發(fā)模型，最終形成以多井組的工廠化管理，從而更高效的利用土地資源，提高施工效率，減少平均鉆井周期，盡可能降低生產(chǎn)成本[12-14]。

表1 水平井井組井?dāng)?shù)優(yōu)選

表2 定向井井組井?dāng)?shù)優(yōu)選

4.2 X區(qū)塊下古氣藏的實(shí)際開發(fā)方法及思路

X區(qū)塊目前的主要開發(fā)層段為上古生界中二疊統(tǒng)下石盒子組盒8段，其下古氣藏的勘探開發(fā)主要為鉆井過程中的“隨鉆兼探”模式，即為實(shí)時(shí)鉆井過程中，在上古氣藏目的層位完鉆過程中，及時(shí)向下繼續(xù)加深60 m～80 m的完鉆口袋時(shí)完井，如有氣測(cè)顯示為有效儲(chǔ)層則繼續(xù)加深，在加深的過程中鉆遇下古儲(chǔ)層則射孔開采，如加深過程中未涉及下古儲(chǔ)層則僅完成上古氣層的實(shí)際射孔生產(chǎn)。雖然這種兼探的鉆井模式對(duì)研究區(qū)下古氣藏的利用率以及開發(fā)有著一定的指導(dǎo)意義，但是其在兼探的過程中同樣存在著一定的局限性，不明確性。那么尋找區(qū)塊下古氣藏的有利富集區(qū)塊，明確下古井位整體部署，完善設(shè)計(jì)完鉆層位，進(jìn)而更為高效，準(zhǔn)確的完成下古層位的勘探及開發(fā)。

4.3 大井叢、工廠化模式于下古氣藏中的實(shí)際應(yīng)用

應(yīng)用古地貌特征對(duì)氣藏分布的控制，劃分研究區(qū)有利天然氣富集的喀斯特古地貌“甜點(diǎn)區(qū)”。其中喀斯特高地與喀斯特斜坡的過渡帶以及古溝槽兩側(cè)形成天然氣富集區(qū)為研究區(qū)下古氣藏下一步的主要勘探開發(fā)部位；喀斯特斜坡中殘丘地帶為下古氣藏的井位部署的重要目的區(qū)域。根據(jù)研究區(qū)有利喀斯特地貌“甜點(diǎn)區(qū)”分布特征，在實(shí)施上下古兼顧開發(fā)的基礎(chǔ)上，在天然氣有利于富集的喀斯特古地貌區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)大井叢的同時(shí)，積極考慮下古層位的設(shè)計(jì)及明確下古氣藏開發(fā)的對(duì)策，從而更能提升大井叢的生產(chǎn)效率、增加收益并降低成本。在集群化布井時(shí)充分考慮下古天然氣富集區(qū)，更能利用鉆井工廠化的低成本運(yùn)營，更高效的完成上古+下古的整體式開發(fā)模式。同時(shí)在不斷完善下古氣藏的開發(fā)前提下，為以后下古氣藏整體規(guī)模的開發(fā)及開采奠定良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

（1）以研究區(qū)本溪組頂部發(fā)育的8號(hào)煤層與奧陶系內(nèi)部穩(wěn)定的區(qū)域標(biāo)志層K3（馬五41b底部凝灰質(zhì)層）為基準(zhǔn)面，綜合利用采取殘余厚度法和印模法恢復(fù)出X區(qū)塊喀斯特古地貌形態(tài)；喀斯特斜坡、喀斯特斜坡過渡帶為研究區(qū)的主要喀斯特古地貌形態(tài)，其中喀斯特斜坡分布于研究區(qū)中西部，東部喀斯特斜坡過渡帶為喀斯特斜坡與喀斯特盆地之間的過渡帶；喀斯特高地僅局限分布于區(qū)塊西北部。

（2）從喀斯特古地貌圖可以看出：X區(qū)塊受鄂爾多斯盆地以往地質(zhì)時(shí)期內(nèi)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，其奧陶系古地貌形態(tài)整體上呈西高東低的格局。喀斯特斜坡為研究區(qū)主要的喀斯特有利區(qū)域，其中喀斯特高地與喀斯特斜坡的轉(zhuǎn)換帶為高產(chǎn)氣井有利分布區(qū)，同時(shí)喀斯特斜坡中的殘丘地帶天然氣相對(duì)比較富集；溝槽的形成對(duì)天然氣儲(chǔ)集有著重要的建設(shè)性作用，古溝槽兩側(cè)為天然氣有利富集區(qū)。

（3）根據(jù)研究區(qū)有利喀斯特地貌“甜點(diǎn)區(qū)”分布特征，劃分有利天然氣富集區(qū)。在天然氣有利于富集的喀斯特古地貌區(qū)域，積極考慮下古層位的大井叢部署設(shè)計(jì)及明確下古氣藏開發(fā)的對(duì)策制定，利用鉆井工廠化的低成本運(yùn)營，高效的完成上古+下古的整體式開發(fā)模式。

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Application of restoration of Ordovician karst palaeo geomorphology in the model of＂dajing plexus，factory-like＂in Sulige central section

WEI Qiansheng1，2，PANG Qiang2，JIANG Lei2，BAI Zilong2，SU Wenjie2
（1.College of Petroleum Engineering，Xi'an Shiyou University，Xi'an Shanxi 710065，China；2.Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Wushenqi Neimenggu 017300，China）

With the continue maturing of the mixed development model of"cluster wells,dajing plexus,multilayer,factory-like",the idea of"Upper and lower Paleozoic，3D development"has been the theme of Sulige gasfield development today.The Sulige gasfield is located on the east of the central paleo uplift of the Ordos basin and on the west of the Shanbei sag,in which the Ordovician strata are relatively developed.In this paper,a large number of drilling and logging data are used,and the distribution pattern of Ordovician karst weathering crust in the study area is restored by using residual thickness method and impression method,which is based on the regional paleo geomorphic and geological background.The karst slope and the transition band of karst slope are the main ancient geomorphic units in the study area,and karst highlands is confined to the northwest block.According to the characteristics of karst paleo geomorphology and test results,the transition band between karst highland and karst slope is favorable distribution area of high yield gas well,meanwhile,the gas is relatively rich in the residual hill area of the karst slope,and both sides of the ancient groove are favorable gas accumulation areas,which play an important constructive role in gas reservoir formation.Application of karst paleo geomorphic characteristics to control gas reservoir distribution is used to divided the favorable gas accumulation areas，which is called"dessert area".As implementing the dajing plexus in the gas enrichment area,clearing layer design of lower Paleozoic and well type optimization could complete the integrated development model of"Upper and lower Paleozoic"multilayer by using low-cost drilling operations.

Sulige gasfield；karst palaeo geomorphology；ancient groove；multilayer；factorylike

TE122.22

A

1673-5285（2017）12-0098-08

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.024

2017－11-21