江漢盆地丫角油田擬建儲氣庫鹽質泥巖蓋層封蓋性能評價

付曉飛，謝潤成，王 眾，匡建超，馮少柯，陳 建

(1.中石化江漢油田勘探開發研究院，湖北 武漢 433124；2.成都理工大學 能源學院，四川 成都 610059)

1 前言

目前世界上80%天然氣地下儲氣庫為枯竭油氣藏型儲氣庫，我國27座儲氣庫中有24座為枯竭油氣藏型儲氣庫[1]。利用枯竭的氣層或油層而建設的儲氣庫，儲氣不易散溢漏失，同時枯竭油氣層殘留氣體可直接作為墊層氣，具有造價低、運行可靠的特點。一般情況下，油氣藏的封閉論證可根據靜態地質資料和實驗手段對蓋層封堵性進行評價研究[2]。

江漢盆地發育各種類型的圈閉、部分枯竭或接近枯竭的油氣藏適合于改建儲氣庫。儲氣庫封閉性與儲氣庫建設、運行中氣庫的容量和工作氣量的達標有著密切的關系，是儲氣庫建設、運行中的關鍵因素[3]。丫角油田區域構造屬于江漢盆地潛江凹陷西斜坡丫—新低凸起帶上，整體表現為北西向長軸背斜構造[4]。其原屬油區，現擬改建儲氣庫，改性過程中對其鹽質泥巖蓋層進行封堵性研究是有必要的。因此，在靜態地質資料基礎上，結合實驗資料，對丫角油田儲氣庫鹽質泥巖蓋層封堵性進行研究，研究結果更具可靠性，也對中國其他地區油藏改建儲氣庫具有指導意義。

2 地質概況

圖1 丫角油田頂面構造圖

3 蓋層宏觀特征

江漢盆地丫角油田潛江組主要劃分為潛一、二、三和四段，構成砂巖—暗色泥巖—鹽巖及泥膏巖相互伴生、鹽韻律異常發育、油—鹽—鹵等多種礦產共生的特征[5-6]。研究區潛江組埋深一般900 m～1 100 m，其泥巖多表現為粉砂質或鹽質，孔隙發育較差，氯化鈉較發育。

圖2 丫3B井蓋層測井識別綜合柱狀圖

總而言之，研究區的蓋層性質和儲集層性質有著很大的區別，測井曲線有著不一樣的特征，蓋層厚度相對較大；在整個研究區，蓋層均有一定厚度的分布，對之下的儲集層，有著良好的封閉性能。

4 蓋層品質特征

4.1 電鏡掃描特征

利用場發射環境掃描電子顯微鏡系統(Quanta250 FEG, Oxford NCAx-max20)得到研究區蓋層巖心樣品環境掃描照片及能譜分析儀的樣品能譜分析圖，圖3是51號樣品環境掃描照片和能譜分析圖，由圖3可以得出，樣品為鹽質泥巖，孔隙發育差，泥質和氯化鈉極發育； Na元素在基于照片b的能譜分析圖中得以識別，說明巖心樣品鹽質含量較重；S元素在基于照片d的能譜分析圖中得以識別，說明樣品含有石膏。

a-鹽質泥巖，基質為泥質，能譜分析，30 μm；b-基于照片c的能譜分析；c-鹽質泥巖，裂縫充填石膏，能譜分析，50 μm；d-基于照片e的能譜分析

4.2 覆壓滲透率特征

為了準確評價江漢地區丫角油田蓋層的封堵性，結合之前的物性測試結果，利用AP-608覆壓滲透率測試儀對研究區蓋層樣品的覆壓滲透率進行測定，圖4為蓋層樣品(22號、37號)的覆壓滲透率變化曲線圖，其結果都符合指數遞減的規律，覆壓滲透率與圍壓在指數遞減的關系下的相關系數均達到0.9以上，相關程度高。在圍壓達到10 MPa的條件下，滲透率值急劇下降，滲透性能較差，20件樣品平均滲透率值為0.107×10-3μm2。對儲集層有良好的封閉性能。

圖4 蓋層樣品覆壓滲透率變化曲線圖

4.3 突破壓力特征

在研究區蓋層品質評價中，也采用了多功能長巖心驅替裝置進行突破壓力試驗，圖5為突破壓力實驗參數變化曲線圖，圖5中顯示，蓋層樣品的突破時間與突破壓力曲線變化趨勢相對一致，突破時間主要集中在40 min～120 min內，突破壓力主要分布在15 MPa～30 MPa之間，平均突破壓力為21.67 MPa。

圖5 蓋層樣品突破壓力實驗參數變化曲線圖

綜合以上實驗結果及研究區蓋層特征，對研究區蓋層進行品質評價，其巖性主要表現為鹽質泥巖，孔隙發育差，泥質和氯化鈉極發育；可見石膏發育，與一般蓋層泥巖的性質有所不同，但均具有一定的致密性質，孔滲性能都相對較弱的特點。由覆壓滲透率結果和突破壓力實驗結果可以得出，研究區蓋層滲透性能較差，對儲集層具有一定的封閉性能?？偠灾?，研究區的蓋層在巖性、厚度、覆壓條件的孔滲和微觀品質等方面，均能到達一定的封閉性能，研究結果對研究區儲氣庫建設有一定的指導意義。

5 結論

1)研究區蓋層主要發育于潛2層，巖心樣品孔隙發育較差，可見石英顆粒、裂縫，氯化鈉較發育，部分可見石膏發育。

2)電測曲線上，蓋層測井特征與儲集層測井特征差異明顯，區內蓋層厚度分布連續。

3)研究區蓋層泥巖主要為鹽質泥巖，可見石膏發育；隨圍壓增加蓋層滲透率呈指數遞減，地層條件下覆壓滲透率平均值為0.107×10-3μm2，突破壓力平均值為21.67 MPa，表明蓋層滲透性能較差，具有一定的封閉性能。