致密砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)開發(fā)的影響

詹國(guó)衛(wèi)，顧戰(zhàn)宇，龐河清 ，蔡左花

1.中國(guó)石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610041；2.中國(guó)石化西南油氣分公司，四川 成都610041

引言

致密氣藏往往無(wú)自然產(chǎn)能或低產(chǎn)，需經(jīng)過(guò)改造才能實(shí)現(xiàn)有效開采，該類氣藏在中國(guó)廣闊分布[1]。與常規(guī)儲(chǔ)層相比，致密砂巖巖性顆粒小、儲(chǔ)滲能力差、非均質(zhì)性強(qiáng)、泥質(zhì)含量高、骨架顆粒組分中巖屑含量高，以致孔喉體系復(fù)雜、非均值性強(qiáng)、連通性差，高效開發(fā)難度大，如何有效評(píng)價(jià)該類儲(chǔ)層的孔喉結(jié)構(gòu)尤為重要[2]。

受物源及成巖作用的影響，致密砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)尤其復(fù)雜，滲流特征受控于微觀孔隙結(jié)構(gòu)的差異性[3]。許多學(xué)者常利用常規(guī)方法如圖像孔喉分析、壓汞、核磁共振等方法來(lái)開展微觀孔隙結(jié)構(gòu)表征，可以直觀表征并計(jì)算孔喉半徑，能較好判斷孔喉中流體的可動(dòng)性，但在多期疊置窄河道中應(yīng)用存在一定的局限性[4]。

隨著近幾年高精度分析測(cè)試方法的發(fā)展及推廣，如恒速壓汞、聚焦離子束、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、小角X 射線散射、CT-掃描、數(shù)字巖芯以及分形理論應(yīng)用于孔隙定量表征等，有力推動(dòng)了致密砂巖孔隙結(jié)構(gòu)的定量化研究進(jìn)程[5-13]。盧振東等[2]采用分形理論分析孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)與可流動(dòng)體參數(shù)相關(guān)性好，致密孔隙結(jié)構(gòu)制約著流體的流動(dòng)性；黎盼[3]認(rèn)為不同流動(dòng)單元、成巖、微觀孔隙發(fā)育程度、孔喉配置關(guān)系等方面影響了生產(chǎn)特征；雷倩倩等[6]認(rèn)為影響儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能主要為壓實(shí)及膠接作用，有利儲(chǔ)層主要分布于水下分流河道主體部分；劉薇等[7]綜合恒速壓汞、高壓壓汞、低溫氮?dú)馕降确椒ㄕJ(rèn)為小孔喉對(duì)致密儲(chǔ)層滲透率影響不大，但對(duì)儲(chǔ)集性能存在一定影響。

針對(duì)中江氣田沙溪廟組氣藏河道窄難以識(shí)別、成藏規(guī)律不清等問(wèn)題，前期重點(diǎn)研究了沉積微相、窄河道精細(xì)雕刻、斷砂配置關(guān)系以及油氣富集模式等方面做了大量細(xì)致的研究工作，支撐了中江氣田的勘探突破及快速建產(chǎn)。隨著開發(fā)實(shí)踐的深入，部署在同一套砂組、相同河道、甚至相鄰井中，單井產(chǎn)能差異大、采出程度高低不一，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，反映出區(qū)內(nèi)砂巖儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究尤為薄弱[8]。為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)效益最大化，微觀孔隙結(jié)構(gòu)研究勢(shì)必走向精細(xì)化。

本文首先采用鑄體薄片、掃描電鏡定性描述孔喉特征，結(jié)合X 衍射礦物組分分析，探討成巖作用對(duì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)的影響；再利用恒速壓汞技術(shù)對(duì)儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性--半定量表征；最后優(yōu)選評(píng)價(jià)參數(shù)，并從滲流特征、產(chǎn)能、生產(chǎn)特征等角度來(lái)分析微觀孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)開發(fā)的影響，從而為氣藏合理開發(fā)與評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)[4，9-13]。

1 地質(zhì)背景

中江氣田包括高廟子、豐谷、永太、知新場(chǎng)、中江—回龍、福興多個(gè)勘探開發(fā)區(qū)塊，涉及合興場(chǎng)--豐谷構(gòu)造、黃鹿向斜、中江--回龍構(gòu)造及知新場(chǎng)—石泉場(chǎng)構(gòu)造4 個(gè)構(gòu)造區(qū)帶（圖1），區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NE 向、NEE 向和NW 向，以合興場(chǎng)和知新場(chǎng)--石泉場(chǎng)構(gòu)造的斷層較發(fā)育，走向?yàn)镹E和SN向。沙溪廟組從上到下分為上沙溪廟組、下沙溪廟組（Js3），其中，上沙溪廟組又可劃分為上下兩個(gè)亞段（Js1、Js2），基于高分辨率層序地層學(xué)分析，可將沙溪廟組劃分為11 套砂組15 個(gè)氣層（圖2）[6]。由于研究區(qū)面積范圍廣，沙溪廟組縱向小層多，細(xì)條帶狀窄河道非常發(fā)育，氣藏類型多樣，合理的斷砂配置關(guān)系為致密砂巖氣發(fā)育提供有利地質(zhì)條件。

圖1 中江氣田沙溪廟組構(gòu)造圖Fig.1 Structure of Shaximiao Formation in Zhongjiang Gas Field

圖2 中江氣田沙溪廟組綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive histogram of Shaximiao Formation in Zhongjiang Gas Field

2 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征及其對(duì)物性的影響

2.1 巖石學(xué)特征

據(jù)1 341 個(gè)樣品薄片鑒定統(tǒng)計(jì)結(jié)果，區(qū)內(nèi)沙溪廟組砂巖巖石類型以巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石砂巖以及雜砂巖為主，占全部樣品的比例為96.25%，其中，又以巖屑長(zhǎng)石砂巖最多，占全部巖石樣品的68.08%，長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖分別占全部巖石樣品的17.38%和7.01%，而巖屑石英砂巖僅占3.06%（圖3）。

圖3 巖石類型三角圖Fig.3 Rock type triangle

從骨架顆粒組分來(lái)看，Js1氣藏砂巖中富長(zhǎng)石是其典型特征，不同砂組長(zhǎng)石含量也具有一定差異，Js1氣藏內(nèi)重點(diǎn)砂組砂巖長(zhǎng)石含量較高，巖石類型以巖屑長(zhǎng)石砂巖為主。從不同構(gòu)造部位來(lái)看，構(gòu)造主體的高廟子、豐谷以及中江回龍地區(qū)，主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖，次為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖；研究區(qū)南部的知新場(chǎng)地區(qū)主要為巖屑石英砂巖；福興地區(qū)則主要為巖屑砂巖，次為長(zhǎng)石巖屑砂巖。

Js2氣藏砂巖也以富長(zhǎng)石作為其典型特征，長(zhǎng)石含量均較高，以巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，巖屑含量相對(duì)增高。從不同構(gòu)造主體來(lái)看，由北到南，砂巖的長(zhǎng)石含量逐漸升高，巖屑含量逐漸降低，北邊的高廟子地區(qū)以長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑砂巖為主，次為巖屑長(zhǎng)石砂巖，所占比例分別為49.06%、33.96% 及16.98%，而南邊的福興地區(qū)則主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖，所占比例高達(dá)100.00%。

Js3氣藏砂巖中同樣富含長(zhǎng)石，其中長(zhǎng)石含量最高次之。從不同構(gòu)造主體來(lái)看，構(gòu)造北部的高廟子、豐谷、中江回龍地區(qū)以巖屑長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖為主，基本不含長(zhǎng)石巖屑砂巖，而構(gòu)造南部的知新場(chǎng)、福興地區(qū)主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖及一定的巖屑砂巖。

2.2 物性特征

中江氣田沙溪廟組氣藏46 口井2 600 余塊砂巖樣品物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1，可以看出，Js1氣藏砂巖孔隙度小于14.57%，平均為9.88%，93.00%的樣品分布在8.00%～12.00%；基質(zhì)滲透率為0.008 0～1.479 0 mD，平均為0.170 0 mD，97.70%的樣品小于1.000 0 mD。

表1 中江氣田沙溪廟組氣藏砂巖物性統(tǒng)計(jì)Tab.1 Sandstone physical properties of Shaximiao Formation gas reservoir in Zhongjiang Gas Field

Js2氣藏砂巖孔隙度小于15.33%，平均7.65%，93.47% 樣品在10.00%～14.00%；砂巖基質(zhì)滲透率小于1.453 0 mD，平均為0.160 0 mD，90.80%樣品小于1.000 0 mD。

Js3氣藏砂巖孔隙度小于15.33%，平均9.00%，80.90%樣品在10.00%～16.00%，分布較廣；砂巖基質(zhì)滲透率為0.009 0～1.750 0 mD，平均在0.330 0 mD，63.50%樣品小于1.000 0 mD，裂縫較發(fā)育。

2.3 礦物成分與物性關(guān)系

受礦物類型及含量大小的影響，不同類型砂巖物性變化較大[9-10]。從圖4、圖5 所示的不同礦物含量與物性之間的關(guān)系可以看出：

（1）石英含量與孔隙度、滲透率的相關(guān)性都很差，但與滲透率的相關(guān)性稍好，這是由于致密砂巖壓實(shí)破碎作用強(qiáng)烈，石英顆粒易碎產(chǎn)生一定量的微裂縫，從而改善滲流性能（圖4a，圖5a）。

（2）方解石含量與孔隙度、滲透率都呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，以Js1、Js2的相關(guān)性較好，表明研究區(qū)Js1、Js2氣藏的碳酸鹽膠結(jié)作用明顯，平面上膠結(jié)作用差異不大（圖4b，圖5b）。

（3）黏土總量越高，儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率就越低，以Js3氣藏的相關(guān)性最明顯，Js2氣藏的黏土礦物含量與孔隙度相關(guān)性不明顯，但由于Js2氣藏黏土礦物主要是在喉道中沉淀結(jié)晶，因而對(duì)滲透率的影響較明顯（圖4c，圖5c）。

（4）高嶺石含量與孔隙度呈正相關(guān)、與滲透率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，高嶺石晶間孔在一定程度上改善了儲(chǔ)集空間，但高嶺石大量存在又會(huì)堵塞孔喉，使?jié)B透率降低，不同氣藏存在細(xì)微差異（圖4d，圖5d）。

（5）伊利石含量與孔隙度、滲透率均呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，伊利石化作用明顯，伊利石的大量存在不利于油氣運(yùn)移富集（圖4e，圖5e）。

（6）綠泥石含量與孔隙度、滲透率相關(guān)性不明顯，在綠泥石膜形成初期，在一定程度上抑制了石英的次生加大，但隨著綠泥石膜的加厚及綠泥石的伊利石化，儲(chǔ)層物性變差（圖4f，圖5f）[2]。

圖4 礦物含量與孔隙度關(guān)系Fig.4 Relationship between mineral content and porosity

圖5 礦物含量與滲透率關(guān)系Fig.5 Relationship between mineral content and permeability

3 孔隙特征

3.1 孔隙、喉道類型

1 341 個(gè)樣品鑄體薄片及部分樣品掃描電鏡觀察表明，中江氣田沙溪廟組儲(chǔ)層發(fā)育多種孔隙類型，以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔為主，少量原生粒間孔、鑄?？?、晶間孔、微裂縫等。粒間溶孔為成巖過(guò)程中原生粒間孔隙被部分壓實(shí)和部分充填后剩余的孔隙，在工區(qū)縱向上3 個(gè)氣藏儲(chǔ)層中都十分發(fā)育，顆粒間以點(diǎn)線接觸，孔隙形態(tài)呈三角形、不規(guī)則形等，孔徑普遍較大，但非均質(zhì)性較強(qiáng)，鏡下可見縮頸狀、片狀或彎片狀、管束狀喉道，連通性中等--較差，局部孔隙之間無(wú)喉道連通[9-12（]圖6a，圖6b，圖6c）；粒內(nèi)溶孔以長(zhǎng)石、巖屑溶蝕為主（圖6d，圖6e），長(zhǎng)石顆粒解理及裂隙中發(fā)生溶孔現(xiàn)象，呈網(wǎng)狀、不規(guī)則的斑點(diǎn)狀或鑄?？兹芪g（圖6f）；晶間孔主要包括高嶺石晶間孔、綠泥石晶間孔、伊利石晶間微孔等，孔隙直徑微小，連通性較差（圖6g）；微裂隙主要有破裂縫或溶蝕縫兩種，縫寬相對(duì)較大，連通性較好，滲透能力得到改善，但發(fā)育非均質(zhì)性強(qiáng)（圖6h）。

圖6 中江氣田沙溪廟組主要孔隙類型Fig.6 Main pore types of Shaximiao Formation in Zhongjiang Gas Field

3.2 常規(guī)壓汞孔隙結(jié)構(gòu)特征

表2 為229 個(gè)壓汞樣品致密砂巖儲(chǔ)層常規(guī)壓汞特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以看出，研究區(qū)沙溪廟組不同氣藏及地區(qū)的砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)存在較大差異，表現(xiàn)為中值半徑差異大（0.015～0.140 μm），分選較差，最大進(jìn)汞飽和度普遍較高（24.99%～99.95%，平均87.38%），退汞效率很低（0.37%～61.81%，平均32.67%）。由表2 可知，3 個(gè)氣藏中以Js3氣藏的孔隙結(jié)構(gòu)最好，其次為Js1，Js2最差；平面上以高廟子、中江--回龍最好，知新場(chǎng)孔喉最差，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜性表明研究區(qū)儲(chǔ)層砂巖發(fā)育多種孔喉組合。

表2 致密砂巖儲(chǔ)層常規(guī)壓汞特征參數(shù)Tab.2 Characteristic parameters of conventional mercury injection in tight sandstone reservoir

常規(guī)壓汞實(shí)驗(yàn)分析表明，研究區(qū)沙溪廟組儲(chǔ)層喉道半徑主要呈單峰、雙峰態(tài)分布，單峰態(tài)的喉道半徑主要分布于0.100～2.000 μm，滲透率貢獻(xiàn)曲線與累計(jì)進(jìn)汞飽和度曲線變化趨勢(shì)一致，表明喉道分布比較集中，分選越好，進(jìn)汞飽和度就越高[15-18]。雙峰態(tài)的孔喉累計(jì)進(jìn)汞飽和度曲線總是滯后于滲透率貢獻(xiàn)曲線，其喉道半徑峰值分別位于0.100～2.000 μm 和2.000～8.000 μm。滲透率小于0.50 mD 的樣品，喉道半徑基本都小于2.000 μm；滲透率大于1.00 mD 的樣品，喉道半徑既有大于4.000 μm，又有小于2.000 μm 的小喉道。一般而言，滲透率越大孔喉分布體積就越大，峰值反而降低，反映儲(chǔ)層非均值性相應(yīng)較強(qiáng)，中大孔喉對(duì)滲透率貢獻(xiàn)最大，小孔喉除了貢獻(xiàn)滲透率，對(duì)儲(chǔ)集能力的貢獻(xiàn)相對(duì)更高[4]（圖7，圖8）。

圖7 典型孔隙結(jié)構(gòu)壓汞曲線特征Fig.7 Characteristics of mercury injection curve of typical pore structure

圖8 孔喉進(jìn)汞量及孔喉大小對(duì)滲透率貢獻(xiàn)值的影響Fig.8 The influence of mercury intake in pore throat and pore throat size on permeability contribution

3.3 恒速壓汞實(shí)驗(yàn)孔隙結(jié)構(gòu)特征

以非常低的恒定進(jìn)汞速度（0.000 5 mL/min）將汞注入巖石孔隙，近似保持準(zhǔn)靜態(tài)進(jìn)汞過(guò)程，通過(guò)檢測(cè)注汞過(guò)程中壓力漲落來(lái)區(qū)分孔隙和喉道，可直接測(cè)量喉道和孔隙半徑[19]。

恒速壓汞分析表明，中江氣田不同區(qū)域的砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征差異較大。在孔喉半徑基本一致的情況下（110.000～200.000 μm），喉道半徑（0.200～3.400 μm）差異較大，總體呈單峰狀，滲透率較高的樣品卻對(duì)應(yīng)相對(duì)較小的喉道半徑，孔喉半徑比跨度范圍大，如，ZJ11 井樣品（2 394.90 m，，孔隙度為8.96%，滲透率為0.24 mD，對(duì)應(yīng)的喉道半徑最?。?.300～0.500 μm），孔喉半徑比（15～1 035）較其他樣品（15～400）跨度大，形態(tài)呈雙峰或多峰狀。反映出樣品中滲透率大小與孔喉半徑比對(duì)應(yīng)較好，孔喉半徑比越大其滲透率也就越大，相對(duì)較大的孔隙被小--微小喉道所控制[4，19]，為典型的中、低孔、小--微小喉儲(chǔ)層（圖9）。

圖9 恒速壓汞參數(shù)特征Fig.9 Characteristics of constant velocity mercury injection parameters

3.4 孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)

從恒速壓汞資料可知，小喉道是控制滲透率的主要因素[4]。但由于研究區(qū)恒速壓汞樣品較少，難以對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。依據(jù)229 個(gè)常規(guī)壓汞資料對(duì)區(qū)內(nèi)致密砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行分類[6，20-23]：一類曲線孔喉孔隙度≥11.0%，滲透率大于0.40 mD，最大孔喉半徑≥1.300 μm，壓汞曲線形態(tài)平臺(tái)明顯，呈粗歪度特征，孔喉組合以低孔微細(xì)喉為主，分選和連通性好；二類曲線孔喉的孔隙度為9.0%～11.0%，滲透率0.14～0.40 mD，曲線形態(tài)平臺(tái)較明顯，最大孔喉半徑0.900～1.300 μm，孔喉組合以低—特低孔微細(xì)喉為主，分選中等，滲流能力一般；三類曲線孔喉的孔隙度6.0%～9.0%，滲透率0.04～0.14 mD，壓汞曲線基本無(wú)平臺(tái)，呈細(xì)歪度特征，平均最大孔喉半徑0.500～0.900 μm，孔喉組合以超低孔微細(xì)喉為主，分選較差，滲流能力較差（圖10，表3）。

圖10 不同類型儲(chǔ)層壓汞曲線形態(tài)Fig.10 Mercury injection curves of different reservoirs

表3 中江氣田沙溪廟組砂巖孔隙結(jié)構(gòu)分類標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classification standard of pore structure of Shaximiao Formation sandstone in Zhongjiang Gas Field

4 孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)開發(fā)的影響

4.1 對(duì)滲流特征的影響

對(duì)比相對(duì)滲透率曲線特征參數(shù)與形態(tài)，研究區(qū)沙溪廟組儲(chǔ)層砂巖的17 個(gè)樣品的氣相滲透率幾乎一致，而水相相對(duì)滲透率存在差異。根據(jù)水相相對(duì)滲透率曲線特征，可進(jìn)一步劃分為水相上凹型、水相靠椅型及水相直線型3 種類型[4，24]（圖11）。

圖11 氣-水相對(duì)滲透率曲線Fig.11 Gas water relative permeability curve

（1）水相上凹型。該類相滲曲線在氣水共滲區(qū)，隨著含水飽和度的增加，水相相對(duì)滲透率先緩慢增加至某個(gè)值后曲線的斜率陡然增大，對(duì)應(yīng)的氣相相對(duì)滲透率先迅速下降至這個(gè)值后緩慢下降，此時(shí)，巖石中水、氣共存。該類束縛水飽和度普遍較低，反映孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性較弱，黏土礦物含量較低且不易膨脹[7]。該類砂巖以中粗粒巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，孔隙發(fā)育，分布較均勻，連通性較好，孔隙類型以粒間溶孔為主，粒內(nèi)溶孔次之。

（2）水相靠椅型。該類滲流曲線可分為3 個(gè)階段：①隨著含水飽和度的增加，水相相對(duì)滲透率緩慢增加；②隨著含水飽和度的增加，水相相對(duì)滲透率增加迅速；③隨著含水飽和度的增加，水相相對(duì)滲透率增加不明顯。該類曲線特征反映樣品以中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，孔隙較發(fā)育，分布較均勻，但相互連通性差，粒間溶孔、粒間溶孔可能受方解石膠結(jié)及綠泥石膜的影響，呈三角形或不規(guī)則形。

（3）水相直線型。該類樣品束縛水飽和度較高，隨含水飽和度的緩慢增加，水相相對(duì)滲透率呈直線勻速上升或在末端稍微上凸，基本不存在拐點(diǎn)，推測(cè)其原因可能是受部分填隙物膨脹的影響，削減了隨水相飽和度的增加水相相對(duì)滲透率增加的特點(diǎn)[11]。該類曲線特征反映樣品以細(xì)粒的巖屑長(zhǎng)石砂巖、巖屑砂巖為主，孔隙較發(fā)育，分布不均勻，連通性差，粒間溶蝕孔受方解石膠接或綠泥石薄膜影響，呈狹縫長(zhǎng)或楔狀。

4.2 對(duì)產(chǎn)能的影響

前述進(jìn)行致密砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類評(píng)價(jià)時(shí)，主要基于壓汞特征參數(shù)進(jìn)行分類，但參數(shù)種類繁多，難于兼顧周全[24]。儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能主要受分選性、歪度以及退汞效率等因素控制，分選越好、歪度越粗、退汞效率越高，反映儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能就越好、產(chǎn)能也越大、相應(yīng)的采收率就越高[25-27]。因而，在此挑選分選系數(shù)和退汞效率兩個(gè)參數(shù)來(lái)對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其計(jì)算公式為Ep=C(100-We)/100（式中：Ep孔隙結(jié)構(gòu)均質(zhì)系數(shù)，無(wú)因次；C--分選系數(shù)，無(wú)因次；We退汞效率，%），孔隙結(jié)構(gòu)均質(zhì)系數(shù)越小則儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性越小，非均質(zhì)程度越弱[27]。I 類孔隙結(jié)構(gòu)的Ep≤1.5，II 類孔隙結(jié)構(gòu)1.5＜Ep≤2.5，III 類孔隙結(jié)構(gòu)的Ep＞2.5（表3）。圖12 為致密砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與無(wú)阻流量關(guān)系。

圖12 孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與無(wú)阻流量關(guān)系Fig.12 Relationship between pore structure parameters and open flow

排除鉆井砂體鉆遇率較差的情況，I 類孔隙結(jié)構(gòu)的氣井無(wú)阻流量普遍大于8×104m3/d，II 類孔隙結(jié)構(gòu)的氣井無(wú)阻流量在（5～8）×104m3/d，III 類孔隙結(jié)構(gòu)的氣井無(wú)阻流量小于5×104m3/d（圖12a）。排驅(qū)壓力、中值壓力及分選系數(shù)與無(wú)阻流量具有較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系（圖12b，圖12c，圖12d），退汞效率及最大進(jìn)汞飽和度與無(wú)阻流量呈正相關(guān)關(guān)系（圖12e，圖12f），表明孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)能影響十分明顯。

4.3 對(duì)生產(chǎn)特征的影響

I 類孔隙結(jié)構(gòu)的氣井儲(chǔ)層物性好、厚度大、含氣飽和度高，表現(xiàn)為試采產(chǎn)量高、動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量較大、彈性產(chǎn)率高中等、基本不產(chǎn)水等特征，主要分布于中江、高廟子兩個(gè)地區(qū)，共有I 類氣井33 口，日產(chǎn)氣153.000×104m3，平均單井產(chǎn)量3.832×104m3/d，典型井（如：GS301 井、ZJ19H 井及JS312HF 井等）平均日產(chǎn)氣在（1.950～3.060）×104m3(表4），具有較低的排驅(qū)壓力和中值壓力，儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分選好，最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率都較高[24]。

表4 致密砂巖儲(chǔ)層氣井生產(chǎn)特征Tab.4 Production characteristics of gas wells in tight sandstone reservoir

II 類孔隙結(jié)構(gòu)的氣井儲(chǔ)層物性、含氣性較好，氣井測(cè)試產(chǎn)量一般，但累產(chǎn)氣較低，如JS302 井。

III 類孔隙結(jié)構(gòu)氣井的儲(chǔ)層物性及含氣性較差，氣井測(cè)試產(chǎn)量中等，累產(chǎn)氣少，氣水同產(chǎn)或產(chǎn)水量較大，中江、高廟子共有此類孔隙結(jié)構(gòu)氣井7口，平均單井產(chǎn)量0.210×104m3/d；其中，直井5 口，平均單井產(chǎn)量0.220×104m3/d，水平井兩口，平均單井產(chǎn)量0.180×104m3/d，如JS7 井及JS33-7 井，平均日產(chǎn)氣為0～0.330×104m3，生產(chǎn)效果差（表4，表中目前一列數(shù)據(jù)截至2021-12-25）。

5 結(jié)論

（1）中江氣田沙溪廟組致密砂巖儲(chǔ)層以巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑砂巖為主，少量長(zhǎng)石砂巖、雜砂巖，具有不穩(wěn)定礦物含量高、成分及結(jié)構(gòu)成熟度低的特點(diǎn)。

（2）巖石礦物成分與儲(chǔ)層物性有著密切關(guān)系，不同層位、不同區(qū)域的礦物成分與儲(chǔ)層物性相關(guān)性差異大，總體以Js2的相關(guān)性最好，區(qū)域上則以中江--回龍最好。

（3）孔隙結(jié)構(gòu)特征是影響致密砂巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能與滲流特征的主要因素，其中，喉道大小、孔喉組合關(guān)系是決定儲(chǔ)層儲(chǔ)集與滲流能力的關(guān)鍵，孔隙的絕對(duì)大小似乎對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的關(guān)系不大，大孔喉對(duì)儲(chǔ)層滲流能力貢獻(xiàn)更大，中--小喉道則對(duì)儲(chǔ)集能力的貢獻(xiàn)相對(duì)更高，孔喉組合關(guān)系以中--低孔與小--微小喉組合最優(yōu)。

（4）孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)氣藏滲流特征、產(chǎn)能大小以及氣井生產(chǎn)特征影響明顯，孔隙結(jié)構(gòu)均質(zhì)性越好，滲流能力就越強(qiáng)，產(chǎn)能就越高，氣井生產(chǎn)效果就越好，反之亦然，3 個(gè)氣藏孔隙結(jié)構(gòu)差異不大，總體以Js3氣藏最好。