鄂尔多斯盆地苏里格气田西部S区盒8段储层孔隙结构及渗流特征研究

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鄂尔多斯盆地苏里格气田西部气井普遍产水,严重制约了气井产能的发挥,是气藏有效开发的突出矛盾。针对该问题,本文选取苏西典型区块(S区)盒8段储层作为研究对象,立足于宏观基础地质认识,以铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、相渗测试、真实砂岩模型气水驱替为实验方法,对目的层孔隙结构和流体渗流特征进行剖析,明确了储层的产水机理和气井产水的控制因素,并有针对性的提出降低出水风险、防水控水的开发对策。通过研究,取得的认识如下:(1)研究区盒8段储层骨架成分中石英占比较多,因而以石英砂岩和岩屑石英砂岩类型为主。压实、胶结、溶解作用是研究区主要成岩作用类型,压实作用减小了26.19%的孔隙空间,是储层致密化的主要原因;胶结作用使孔隙缩小了9.08%,加重了储层致密程度;溶蚀溶解则增大了3.01%的储渗空间,抑制了致密的发育。(2)物性统计结果表明,盒8段储层孔隙度主要分布于5%~9%,平均6.91%;储层渗透率主要分布在0.1~0.6×10-3μm2,平均0.41×10-3μm2,沉积环境的改变及岩石成分的差异使得盒8下段储层物性好于上段。(3)孔隙类型统计结果表明,孔隙类型以次生溶孔占主导,原生孔隙在各类组成中占据次席;喉道则以片状及管束状的形态类型为主,包含部分点状。结合铸体图像和压汞曲线形态可将研究区目的层孔隙结构可分为四类,分别对应溶孔-粒间孔类、晶间孔-溶孔类、溶孔-晶间孔类、微孔类四种孔隙组合,由Ⅰ至Ⅳ类孔隙结构逐渐变差。(4)可视化驱替模拟实验表明:气驱水成藏模拟后,储层中水体以膜状残余水,孤立的角隅残余水以及绕流形成的簇状残余水3种状态赋存,孔隙结构由Ⅰ类变化至Ⅳ类,角隅残余水和绕流残余水占比逐渐加大;放压开采模拟过程表明,孔隙类型较好的储层泄压时间短,含水饱和度变化较小,压力下降较多,模拟采收率较高。(5)研究区盒8段储层的孔隙结构对气水渗流具有控制作用,不同的孔隙结构类型对应着四种不同的微观气水渗流特征,由Ⅰ类至Ⅳ类,气水两相共渗区不断变得狭窄,束缚水饱和度也逐渐增大,等渗点降低,气水相对渗透率曲线整体向右下方偏移,微观模型气驱水类型由均匀状→网状→指状驱替过渡。(6)通过气水微观可视化实验分析微观产水机理得出,大的生产压差产生的膨胀力及高速气流带来的剪切力使部分束缚水体转变可动水是储层产水的主要原因。根据压汞与气水相渗测试确定出自由水、可动水流动的节点压差分别为2.11MPa和4.71MPa,采气过程中控制压差、合理配产可降低气井的产水量。
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