摘要：苏里格气田苏20区块储层非均质性强，气藏气水分布的复杂性严重影响了气田产能建设效果，且随着勘探开发的不断深入，井位部署逐渐由富气区向外扩展，新完钻井投产后效果差，产水严重。因此开展气水分布规律研究已成为提高该区块产建效果的基础。在区域水化学分析、测井气水层识别、区域地质背景综合分析的基础上，对苏20区块气水的分布规律进行综合研究后认为：①气藏气水关系复杂，无统一的气水界面；②研究区垂向上表现为下气上水，下二叠统山1段基本不含水，从下二叠统盒8下亚段2层→盒8下亚段1层→盒8上亚段的地层水逐步增多；③从成藏要素分析，表明苏20区块富水与其生烃强度、构造位置和天然气的运移密切相关；④地层水根据其成因差异可以分为低部位滞留水、透镜状滞留水、孤立透镜体水3种类型，研究区内主要为透镜状滞留水类型。
关键词：苏里格气田；早二叠世；地层水；气水识别；控制因素；分布规律；测井
苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，构造形态为宽缓的西倾单斜，主要产气层为下二叠统盒8段和山1段，有效储层主要为灰白色粗-中粒石英砂岩、岩屑石英砂岩。储集类型属孔隙性储层，孔隙类型以岩屑溶孔和粒间溶孔为主。储层具有低孔、低渗特征[1～2]。随着勘探开发的不断深入，井位部署逐渐由富集区向外扩展，新完钻井投产后效果差，产水严重。因此开展气水分布规律研究成为提高区块产建效果的基础。
1 地层水化学特征分析
苏20区块盒8、山1段的地层水均为氯化钙型(表1)，表明地层水在纵向上具有深层交替停滞状态特征，处于还原环境，反映储层封闭的良好条件，有利于烃类聚集成藏与赋存[3]。
1.1 地层水常量组分特征
苏20区块盒8、山1段的地层水矿化度较高，盒8段矿化度在30～52g/L，山1段在50～70g/L。地层水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+等阳离子含量差异悬殊，阳离子中以碱金属离子Na+、Ca2+占绝对优势(表1)。主要是由于盒8、山1段富集天然气，改变了地层的水文地球化学环境，有利于Na+离子或钠盐富集，并为溶解度较低的Ca2+、Mg2+盐沉淀创造了有利条件。
苏20区块盒8、山1段的地层水中氯离子含量在20320～49060mg/L，占阴离子总量的98%以上。地层水矿化度与Cl-含量交会图(图1)中的交会线对应性很好，表明地层水中的Cl-严格控制总离子量，氯离子和矿化度几乎同步等速变化。
1.2 水化学特征系数
1.2.1钠氯比
钠氯比(Na+/Cl-)可以反映地层水的浓缩变质作用程度和地层水文地球化学环境。通常认为Na+/ Cl-比值小，反映了比较还原的水体环境，有利于油气的保存。按照博雅斯基(1970年)的说法，钠氯比大于0.85为流动水特征，钠氯比小于0.50则为停滞环境。苏20区块地层水的Na+/Cl-值主要数集中在0.3～0.6之间，表明地层封闭性较好。
1.2.2变质系数
Cl/Mg及(Cl-Na)/Mg反映地下水的变质程度，能够间接反映地层封闭性的水文地球化学参数。水的变质程度就越深，越有利于油气保存。苏20区块地层水的Cl/Mg比值44.9～241，平均值为80.27，(Cl-Na)/Mg比值为22.6～119.7，平均为42.88(见表1)。两个系数均在油气田水指标范围内，说明苏20区块盒8、山1段封闭性好。
2 气水层的识别
通过完钻井试气、气井生产动态分析，认为苏20区块新完钻井投产效果差的主要原因是区块西部局部富水。笔者根据苏20区块目前所采用的测井系列，提出了分层声波时差 电阻率图版法与气测综合分析判断识别气水层技术，在气水识别方面取得了良好的效果。
2.1 分层图版法
图版法是利用单层试气层点测井参数交会来有效识别气层和非气层的一种经验方法。将Archie公式两边取对数可以得到：
lgRt=lg(abRw)-nlgSw-mlgφ
式中Rt为地层电阻率，Ω·m；a、b、n、m为系数；Rw为地层水电阻率，Ω·m；φ为孔隙度。
当Sw不同的时候，有一族Sw平行线可以在R轴线方向上下平移，其中a、b、n、Rw控制了平移量，而 m控制了这族曲线的斜率，使其在一定的孔隙度范围内变化，调整不同Sw内的Rt所能涉及的波动区间。Sw一定时，lg(abRw)项和nlgSw项都为常数。
以Sw=30%为例，Sw=1-Sw=70%，取资料点进行回归拟合，得到如下公式：
lgRt=7.77×105/△t2.42
由上述公式可以看出：lgRt与△t2.42北成反比关系。
以苏里格西部地区的完试资料基础做分层位声段声波时差-深侧向电阻率-含气饱和度交会图(盒8、山1段储层及地层水矿化度不同)，利用该图版(图2)可以看到：首先气水层的电阻率没有固定的界线值，随着声波时差的增大，气层的电阻率降低；同时，根据含水饱和度情况，可以在一定的波动范围内酌情调整岩电参数，使含水饱和度模型趋于合理化，气水识别精度有了相应的提高。
2.2 气测全烃曲线分析法
全烃曲线是整个测量手段中唯一一条实时检测地层烃类气体的连续曲线，它包含了大量地层信息，它的高低、曲线形态，直接反映着油气在纵向上的变化情况。因此根据全烃曲线形态可以对储层流体性质作出进一步的判断。
通过对比分析，总结出以下几种类型曲线型态，用于定性的气水识别(图3)。①饱满型：全烃显示厚度比储层厚度大或基本相等，此形态最好，一般解释为气层。②欠饱满型：全烃显示厚度小于储层厚度，储层含气不饱满，一般解释为气水同层或差气层。③倒三角型：曲线前沿陡，后沿缓慢回落，高点在上部，储层顶部有少量游离气，呈气帽特征，一般解释为差气层或含气水层。
2.3 实例分析
苏X井盒8段(图4)，峰形饱满，全烃显示厚度比储层厚度大，气测解释为气层，电测解释气层，综合分析解释为气层，试气获无阻流量9.7914×104m3/d的工业气流。苏Y井山1段(图4)，全烃峰值显示较低，峰形不饱满，全烃显示厚度小于储层厚度，气测解释为气水同层，电测解释为差气层，综合分析为气水同层。经测试井口产量0.035 4×104m3/d，水36m3/d，验证了利用声波时差 电阻率图版法与气测综合分析判断识别气水层的准确性。
3 苏20区块气水分布特征及影响因素
3.1 地层水的分布特征
笔者在气、水层识别的基础上，对苏20区块富水的苏20-4站及苏20-6站场进行了精细解剖，并总结出以下特征。
3.1.1气藏气水关系复杂，无统一的气水界面
本区地层水情况非常复杂[4]，气水界面不统一，普遍出现较大气水共存层段，水夹在气藏或气层中，大多数气藏都不能准确判断存在的是“边水”或是“底水”。在一些区域或井区地层水又相对集中产出，但找不到统一的气水边界。
3.1.2垂向上表现为下气上水，且水体分布相对有限
受生烃强度不足的限制，距离烃原岩的距离决定了储层中天然气的充注强度，根据目前已有的测井、试气及生产动态看，山1段仅零星含水，而从盒8下亚段2层→盒8下亚段1层→盒8上亚段的地层水逐步增多，水的分布也由砂体局部含水向单砂体整体含水转变。
3.2 苏20区块地层水分布规律影响因素
3.2.1烃源岩及生烃强度
与中国大中型气田形成的生烃强度相比，鄂尔多斯盆地上古生界没有明显的生气中心，为广覆式生烃。从东南向西北生烃强度逐渐减小，东南部生烃强度介于(20～50)×108m3/km2，而苏20区块生烃强度普遍小于20×108m3/km2，局部仅为(8～12)×108m3/km2。受生烃强度不足的限制，距离烃原岩的距离决定了储层中天然气的充注强度，对研究区盒8上亚段、盒8下亚段、山1段含气饱和度的对比，看出从山1段→盒8下亚段→盒8上亚段含气饱和度逐步减小。
3.2.2构造演化
苏里格气田在晚三叠世鄂尔多斯盆地上古生界进入生烃期时，其构造已有西低东高转变为东高西低的构造形态，到生烃高峰期即中、晚侏罗世时，坡降达到约2.4m/km。并随着地质历史的延续，直到现在坡降已经达到5m/km[3]。构造演化与生烃期时间对比表明：苏里格气田在整个生烃阶段及其以后始终为一西倾的单斜构造，西部区域处于构造低部位不利于天然气的聚集与保存。
3.2.3地层水的类型
结合地层水的成因[5～6]，可以将苏20区块地层水分为3种类型。苏20区块以透镜状滞留水(Ⅱ)为主。
3.2.3.1 低部位滞留水(Ⅰ)
位于构造鼻凹部位或砂带(砂体)的下倾歼灭部位，水体的分布范围较大。
3.2.3.2 透镜状滞留水(Ⅱ)
受储层非均质控制，水体主要分布于砂体边部、或内部物性较差的区域。
3.2.3.3 孤立透镜体水(Ⅲ)
相对孤立的单砂体内完全为地层水。
4 结论
1) 苏20区块地层水型为CaCl2型，矿化度大，具有沉积水经漫长的水岩作用，深循环、径流停滞或交替缓慢、深度浓缩、正变质特征。
2)根据苏20区块目前所采用的测井系列，提出了分层声波时差-电阻率图版法与气测相结合综合判识气水层技术，在气水识别方面取得了良好的效果。
3) 成藏要素分析认为，苏20区块富水与其生烃强度、构造位置密切相关。地层水根据其成因差异可以分为低部位滞留水、透镜状滞留水、孤立透镜体水3种类型，研究区主要类型为透镜状滞留水。
参考文献
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[2] 刘圣志，李景明，孙粉锦.鄂尔多斯盆地苏里格气田成藏机理研究[J].天然气工业，2005，25(3)：4-6.，
[3] 刘红岐，彭仕宓，唐洪，等.苏里格庙气田气层识别方法研究[J].西南石油学院学报，2005，27(1)：8-11.
[4] 李贤庆，侯读杰，胡国艺.鄂尔多斯盆地中部气田地层流体特征与天然气成藏[M].北京：地质出版社，2005.
[5] 朱亚军，王允诚，童孝华.苏里格气田盒8段气藏富水层的识别及成因[J].天然气工业，2008，28(4)：46 48.
[6] 林家善，周文，张宗林.靖边气田下古气藏相对富水区控制因素及气水分布模式研究[J].大庆石油地质与开发，2007，26(5).72-74.
(本文作者：王泽明1，2 鲁宝菊2 段传丽2 王茂琴2 胡顺江2 1.中国地质大学(武汉)研究生院；2.中石油渤海钻探工程公司油气合作开发公司)
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