超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.097

摘要/Abstract

摘要：

库车坳陷KS2气田目的层构造裂缝普遍发育,而位于不同构造位置的裂缝发育特征有所差异,其与储层砂体的发育特征共同控制了该区单井产能的高低。综合利用岩心、薄片、扫面电镜、测井以及电成像测井解释资料,对库车坳陷KS2气田目的层巴什基奇克组的储层岩石学特征、砂体组合特征以及裂缝的性质、开度、填充性等特征进行了分析,并对砂体和裂缝发育特征对单井产能的影响进行了研究。结果表明研究区单井初期产能受优质砂体发育程度、裂缝走向、填充度、开度以及储层改造类型等多个因素的共同作用。位于断背斜高部位和二级断层共同控制区裂缝走向多样,平面沟通成网,单井产能往往较高;单纯构造高部位控制区因裂缝产状单一,经压裂改造并沟通有效裂缝后才能获得高产;线状背斜翼部和鞍部区裂缝发育程度低,有效性差,同等砂体条件下产能较低。

关键词: 致密砂岩储层, 砂体, 裂缝, 产能, 发育特征, 库车坳陷

Abstract:

Tectonic fractures are widespread in the KS2 gasfield and the fracture development characteristics differ with the structure locations. The single-well production in this area is controlled by the features of the sandstone and fractures. In this study, we determined the lithological characteristics, sand combination features and properties such as the degree, filling and occurrence of the fractures in the reservoir through analyzing the cores, slices, SEM and well-log data. Besides, we analyzed the relations between the well production and aforementioned sand and fracture features. The results show that the well production is affected by many factors of the property of the sand and fractures: wells located in the areas controlled by both faults and anticline have higher production, as indicated by routine test or acidification test; fractures with single direction are usually widespread in the anticline-controlled areas, and the wells there need to be tested by artificial hydraulic fracturing to obtain higher yield; fractures are poorly-developed in areas such as limbs and axis of the anticlines, and the wells there usually have low productivity.

Key words: tight sandstone gas reservoir, sandstone, fractures, productivity, developmental characteristics, Kuqa Depression

中图分类号:

TE122.2

付小涛, 王益民, 邵剑波, 朱松柏, 王勇, 聂延波, 王斌, 段琪琪. 超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 326-337.

FU Xiaotao, WANG Yimin, SHAO Jianbo, ZHU Songbai, WANG Yong, NIE Yanbo, WANG Bin, DUAN Qiqi. Characteristics and Effect on Productivity of the Sandstone and Fractures in Ultra-deep and Fractured Tight Sandstone Gas Reservoirs:A Case Study of KS2 Gasfield in Kuqa Depression,Tarim Basin[J]. Geoscience, 2021, 35(02): 326-337.

图/表 14

图1 研究区位置、构造图及地层综合图

Fig.1 Structural location and stratigraphic map of the KS2 gasfield in the Kuqa Depression

图2 KS2区块岩心实测物性统计直方图

Fig.2 Histogram of porosity and permeability of the core samples in KS2 gas field

图3 KS2区块岩心铸体薄片及扫描电镜微观特征

Fig.3 Microscopic features of the reservoir in petrographic thin-sections and SEM images in the KS2 gasfield

表1 KS2区块砂体组合特征统计表

Table 1 Integrated features of the sand-bodies in the KS2 gasfield

类型	砂体组合	厚度/ m	岩性	物性 ( $K / 10 - 3 μ m 2 Φ / %$ )	测井曲线 (GR,R)	沉积微相
Ⅰ	厚层水下分流河道叠置砂体	10~20	中砂岩、细砂岩	$0.03 ~ 0.12 4 ~ 12$	箱形,相对光滑、平整,或低幅度齿化	主河道
Ⅱ	中-厚层水下分流河道叠置砂体	5~15	含泥砾细砂岩、细砂岩、中砂岩	$0.01 ~ 0.1 4 ~ 9$	齿化箱形	主河道,分支河道
Ⅲ	水下分流河道与河口坝叠置砂体	2~10	泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩	$0.01 ~ 0.08 1 ~ 6$	漏斗形+钟形,GR下高上低,R下低上高	水下次级分流河道与河口坝叠置
Ⅳ	单套水下分流河道小规模砂体	1~8	粉砂岩、泥质粉砂岩	$0.01 ~ 0.8 2 ~ 8$	宽指形,高幅度齿化	分支河道或主河道侧缘远端

表1 KS2区块砂体组合特征统计表

Table 1 Integrated features of the sand-bodies in the KS2 gasfield

类型	砂体组合	厚度/ m	岩性	物性 ( $K / 10 - 3 μ m 2 Φ / %$ )	测井曲线 (GR,R)	沉积微相
Ⅰ	厚层水下分流河道叠置砂体	10~20	中砂岩、细砂岩	$0.03 ~ 0.12 4 ~ 12$	箱形,相对光滑、平整,或低幅度齿化	主河道
Ⅱ	中-厚层水下分流河道叠置砂体	5~15	含泥砾细砂岩、细砂岩、中砂岩	$0.01 ~ 0.1 4 ~ 9$	齿化箱形	主河道,分支河道
Ⅲ	水下分流河道与河口坝叠置砂体	2~10	泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩	$0.01 ~ 0.08 1 ~ 6$	漏斗形+钟形,GR下高上低,R下低上高	水下次级分流河道与河口坝叠置
Ⅳ	单套水下分流河道小规模砂体	1~8	粉砂岩、泥质粉砂岩	$0.01 ~ 0.8 2 ~ 8$	宽指形,高幅度齿化	分支河道或主河道侧缘远端

图4 研究区单井实钻砂体类型平面分布图

Fig.4 Distribution of the types of sand-bodies in study area

图5 研究区巴一段-巴三段四类砂体砂地比平均值柱状图

Fig.5 Histogram of ratios of four types of sand-bodies in study area

图6 KS2区块裂缝类型划分直方图

Fig.6 Histogram of structural fractures in the KS2 gasfield

图7 KS2区块岩心及铸体薄片镜下特征

Fig.7 Thin-section microscopic features of drill-cores and slices from the KS2 gasfield

图8 研究区岩心裂缝开度与充填率统计直方图

Fig.8 Histogram of structural fracture aperture and filling percentage in the study area

图9 研究区巴什基奇克组FMI测井裂缝玫瑰花图平面分布图

Fig. 9 Distribution map showing the fracture oienation of the KS2 gasield

图10 研究区单井FMI成像解释裂缝线密度平面分布图

Fig.10 Distribution map showing the fracture linear density of the KS2 gasfeld

图11 断背斜裂缝发育模式图(修改自文献[15])

Fig.11 Fracture distribution model of the faulted anticline (modified from ref [15])

图12 KS2区块单井试采初期产能与裂缝密度、优质砂体占比散点图

Fig.12 Relationship between single well production and sand types & linear density of fractures in KS 2 area

图13 KS2区块不同测试方式单井产能平面图

Fig.13 Map showing the single well production in different ways in KS 2 gas field

参考文献 28

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