致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式

doi:10.11743/ogg20230501

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (5): 1067-1083.doi: 10.11743/ogg20230501

• 油气地质 •

致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式

曾溅辉^1,²(), 张亚雄³, 张在振^1,^2,⁴, 乔俊程^1,²(), 王茂云^1,², 陈冬霞^1,², 姚泾利⁵, 丁景辰⁶, 熊亮⁷, 刘亚洲^1,², 赵伟波⁵, 任克博^1,²

^1.中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249
^2.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249
^3.中国石化石油勘探开发研究院，北京 102206
^4.中国石化胜利油田分公司海洋采油厂，山东东营 257237
^5.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710018
^6.中国石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州 450052
^7.中国石化西南油气分公司勘探开发研究院，四川成都 610059

收稿日期:2022-09-05 修回日期:2023-08-06 出版日期:2023-10-01 发布日期:2023-10-19
通讯作者: 乔俊程 E-mail:zengjh@ cup.edu.cn;Juncheng.Qiao@cup.edu.cn
第一作者简介:曾溅辉（1962—），男，博士、教授，油气成藏机理和储层评价。E?mail： zengjh@ cup.edu.cn。
基金项目:
国家自然科学基金项目(41972147);国家自然科学基金重点项目(41330319);国家自然科学基金青年项目(42302144)

Complex gas-water contacts in tight sandstone gas reservoirs： Distribution pattern and dominant factors controlling their formation and distribution

Jianhui ZENG^1,²(), Yaxiong ZHANG³, Zaizhen ZHANG^1,^2,⁴, Juncheng QIAO^1,²(), Maoyun WANG^1,², Dongxia CHEN^1,², Jingli YAO⁵, Jingchen DING⁶, Liang XIONG⁷, Yazhou LIU^1,², Weibo ZHAO⁵, Kebo REN^1,²

^1.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting，China University of Petroleum （Beijing），Changping，Beijing 102249，China
^2.College of Geosciences，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
^3.Petroleum Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 102206，China
^4.Offshore Oil Production Plant，SINOPEC Shengli Oilfield Branch Company，Dongying，Shandong 257237，China
^5.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Branch Company，Xi’an，Shaanxi 710018，China
^6.Exploration and Development Research Institute，SINOPEC North China Petroleum Bureau，Zhengzhou，Henan 450052，China
^7.Exploration and Development Research Institute，SINOPEC Southwest Oil & Gas Branch Company，Chengdu，Sichuan 610059，China

Received:2022-09-05 Revised:2023-08-06 Online:2023-10-01 Published:2023-10-19
Contact: Juncheng QIAO E-mail:zengjh@ cup.edu.cn;Juncheng.Qiao@cup.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

近年来大量勘探开发实践发现，致密砂岩气藏普遍产水，气-水关系非常复杂，“避水找气”已成为致密砂岩气藏勘探开发的关键问题。基于简单平缓构造区（鄂尔多斯盆地苏里格和大牛地致密砂岩气藏）、简单平缓-复杂隆起构造过渡区（鄂尔多斯盆地杭锦旗地区）和复杂隆起构造区（四川盆地川西地区致密气藏）气-水关系的综合地质分析，结合岩心和孔隙尺度致密砂岩气-水关系形成和分布物理模拟，明确了致密砂岩气藏气-水分布关系的类型和特征，揭示了砂体、岩心和孔隙尺度复杂气-水关系形成和分布主控因素，建立了气-水分布模式。研究指出：致密砂岩气藏气-水关系在砂体尺度上主要存在纯气无水型、上气下水正常型、上水下气倒置型、气-水同层混合型、气包水孤立型和纯水无气型等6种类型。在砂体尺度下，生烃强度控制了气-水分布范围，储层非均质性控制了气-水分布样式，源-储压差和构造活动联合控制了气-水分布边界；在岩心尺度下，渗透率和充注动力耦合控制了气-水关系形成和分布的临界条件；在孔隙尺度下，孔喉大小和配位数与充注压力耦合控制了流体赋存和渗流特征，决定了气-水关系形成和分布的临界条件。不同源-储组合的致密气藏，受砂体、岩心和孔隙尺度主控因素共同作用及其差异的影响，其气-水分布模式不同。

关键词: 地质主控因素, 形成机制, 分布模式, 气-水关系, 致密砂岩气藏, 四川盆地, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

In recent years， extensive exploration and exploitation activities in tight sandstone gas reservoirs have highlighted the common phenomenon of water production， indicating complex gas-water contacts. Exploring gas layers while avoiding water layers has become critical to the efficient exploration and exploitation of tight sandstone gas reservoirs. This study presents comprehensive geological analyses of gas-water contacts in simple gentle tectonic zones （tight sandstone gas reservoirs in the Sulige and Daniudi areas in the Ordos Basin）， a transition zone of simple gentle to complex uplift （Hangjin Banner in the Ordos Basin）， and complex uplift zones （tight-gas reservoirs in the western Sichuan Basin）. Combined with the core-scale and pore-scale physical simulations of gas-water contact in tight sandstone， we clarify the types and characteristics of gas-water contacts in tight-gas sandstone reservoirs， reveal the dominant factors controlling the formation and distribution of intricate gas-water contacts based on the sand bodies， cores， and pores， and establish corresponding gas-water distribution patterns. Key findings are as follows. In terms of sand body， there are primarily six types of gas-water contacts within， including （1） the simple type of gas layer without water layer；（2） the normal type with gas layer underlain by water layer；（3） the inverted type with gas layer overlaid by water layer；（4） the hybrid type with gas and water in the same layer；（5） the isolated type with water layer within a gas layer； and （6） the simple type of water layer without gas. The distribution range， style， and boundary of gas-water contacts are governed by hydrocarbon-generating intensity， reservoir heterogeneity， and a combination of source rock-reservoir pressure differences and tectonic activity， respectively. At core-scale， permeability coupled with charging dynamics of the tight sandstone governs the critical conditions for the formation and distribution of gas-water contacts. At pore-scale， the coupling of pore throat size and coordination number with charging pressure dictates the fluid occurrence and seepage characteristics， determining the critical conditions for the formation and distribution of gas-water contacts. Owing to the collective effects of dominant factors from sand body， core-scale， and pore scale and their differences， tight-gas reservoirs with different source rock-reservoir assemblages exhibit different gas-water distribution patterns.

Key words: dominant geological factor, formation mechanism, distribution pattern, gas-water contact, tight sandstone reservoir, Sichuan Basin, Ordos Basin

中图分类号:

TE122.3

曾溅辉,张亚雄,张在振,等. 致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(5): 1067-1083. doi: 10.11743/ogg20230501 Jianhui ZENG,Yaxiong ZHANG,Zaizhen ZHANG,et al. Complex gas-water contacts in tight sandstone gas reservoirs： Distribution pattern and dominant factors controlling their formation and distribution[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(5): 1067-1083. doi: 10.11743/ogg20230501

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参考文献 51

1	LAW B E， DICKNSON W W. Conceptual model for origin of abnormally pressured gas accumulations in low-permeability reservoirs［J］. AAPG Bulletin， 1985， 69（8）： 1295-1304.
2	LAW B E. Basin-centered gas systems［J］. AAPG Bulletin， 2002， 86（11）： 1891-1919.
3	王涛. 中国深盆气田［M］. 北京：石油工业出版社， 2002.
	WANG Tao. Deep basin gas fields in China［M］. Beijing： Petroleum Industry Press， 2002.
4	魏国齐，张福东，李君，等. 中国致密砂岩气成藏理论进展［J］. 天然气地球科学， 2016， 27（2）： 199-210.
	WEI Guoqi， ZHANG Fudong， LI Jun， et al. New progress of tight sand gas accumulation theory and favorable exploration zones in China［J］. Natural Gas Geoscience， 2016， 27（2）： 199-210.
5	ZOU Caineng， TAO Shizhen， ZHANG Xiangxiang， et al. Geologic characteristics， controlling factors and hydrocarbon accumulation mechanisms of China’s Large Gas Provinces of low porosity and permeability［J］. Science in China Series D： Earth Sciences， 2009， 52（8）： 1068-1090.
6	何登发，孙方源，翟咏荷，等. 鄂尔多斯盆地西缘石沟驿向斜的形成演化与致密砂岩气成藏模式［J］. 石油与天然气地质， 2021， 42（2）： 370-390.
	HE Dengfa， SUN Fangyuan， ZHAI Yonghe， et al. Syncline development and tight sandstone gas accumulation model in Shigouyi area at western margin of Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2021， 42（2）： 370-390.
7	郭旭升，周德华，赵培荣，等. 鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系煤系非常规天然气勘探开发进展与攻关方向［J］. 石油与天然气地质， 2022， 43（5）： 1013-1023.
	GUO Xusheng， ZHOU Dehua， ZHAO Peirong， et al. Progresses and directions of unconventional natural gas exploration and development in the Carboniferous-Permian coal measure strata， Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2022， 43（5）： 1013-1023.
8	郑和荣，刘忠群，徐士林，等. 四川盆地中国石化探区须家河组致密砂岩气勘探开发进展与攻关方向［J］. 石油与天然气地质， 2021， 42（4）： 765-783.
	ZHENG Herong， LIU Zhongqun， XU Shilin， et al. Progress and key research directions of tight gas exploration and development in Xujiahe Formation， Sinopec exploration areas， Sichuan Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2021， 42（4）： 765-783.
9	孟德伟，贾爱林，冀光，等. 大型致密砂岩气田气水分布规律及控制因素——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区为例［J］. 石油勘探与开发， 2016， 43（4）： 607-614， 635.
	MENG Dewei， JIA Ailin， JI Guang， et al. Water and gas distribution and its controlling factors of large scale tight sand gas： A case study of western Sulige Gas Field， Ordos Basin， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2016， 43（4）： 607-614， 635.
10	崔明明，王宗秀，樊爱萍，等. 鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部地层水特征与气水关系［J］. 天然气地球科学， 2018， 29（9）： 1364-1375.
	CUI Mingming， WANG Zongxiu， FAN Aiping， et al. Characteristics of formation water and gas-water relation in southwest Sulige Gas Field， Ordos Basin［J］. Natural Gas Geoscience， 2018， 29（9）： 1364-1375.
11	陈朝兵，杨友运，邵金辉，等. 鄂尔多斯东北部致密砂岩气藏地层水成因及分布规律［J］. 石油与天然气地质， 2019， 40（2）： 313-325.
	CHEN Zhaobing， YANG Youyun， SHAO Jinhui， et al. Origin and distribution of formation water in tight sandstone reservoirs in the northeastern Ordos Basin［J］. Oil and Gas Geology， 2019， 40（2）： 313-325.
12	何东博，贾成业，位云生，等. 世界天然气产业形势与发展趋势［J］. 天然气工业， 2022， 42（11）： 1-12.
	HE Dongbo， JIA Chengye， WEI Yunsheng， et al. Current situation and development trend of world natural gas industry［J］. Natural Gas Industry， 2022， 42（11）： 1-12.
13	赵爽，雍自权. 川中充西须四段致密砂岩气田气水分布特征及成因［J］. 成都理工大学学报（自然科学版）， 2012， 39（2）： 164-169.
	ZHAO Shuang， YONG Ziquan. Gas-water distribution and genesis of the tight sandstone gas field in Member 4 of Xujiahe Formation in Chongxi of Central Sichuan， China［J］. Journal of Chengdu University of Technology（Science & Technology Edition）， 2012， 39（2）： 164-169.
14	位云生，邵辉，贾爱林，等. 低渗透高含水饱和度砂岩气藏气水分布模式及主控因素研究［J］. 天然气地球科学， 2009， 20（5）： 822-826.
	WEI Yunsheng， SHAO Hui， JIA Ailin， et al. Gas water distribution model and control factors in low permeability high water saturation sandstone gas reservoirs［J］. Natural Gas Geoscience， 2009， 20（5）： 822-826.
15	郝国丽，柳广弟，谢增业，等. 川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布模式及影响因素分析［J］. 天然气地球科学， 2010， 21（3）： 427-434.
	HAO Guoli， LIU Guangdi， XIE Zengye， et al. Gas-water distributed pattern in Xujiahe Formation tight gas sandstone reservoir and influential factor in central Sichuan Basin［J］. Natural Gas Geoscience， 2010， 21（3）： 427-434.
16	GIES R M. Case history for a major Alberta deep basin gas trap： The Cadomin Formation［M］//MASTERS J A. Elmworth： Case Study of a Deep Basin Gas Field. Tulsa： American Association of Petroleum Geologists， 1984： 115-140.
17	SPENCER C W. Review of characteristics of low-permeability gas reservoirs in western United States［J］. AAPG Bulletin， 1989， 73（5）： 613-629.
18	马新华. 鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨［J］. 石油与天然气地质， 2005， 26（2）： 230-236.
	MA Xinhua. Discussion on characteristics and reservoiring mechanism of deep basin gas in Upper Paleozoic in Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2005， 26（2）： 230-236.
19	赵靖舟，白玉彬，曹青，等. 鄂尔多斯盆地准连续型低渗透-致密砂岩大油田成藏模式［J］. 石油与天然气地质， 2012， 33（6）： 811-827.
	ZHAO Jingzhou， BAI Yubin， CAO Qing， et al. Quasi-continuous hydrocarbon accumulation： A new pattern for large tight sand oilfields in the Ordos Basin［J］. Oil and Gas Geology， 2012， 33（6）： 811-827.
20	陶士振，高晓辉，李昌伟，等. 煤系致密砂岩气渗流机理实验模拟研究——以四川盆地上三叠统须家河组煤系致密砂岩气为例［J］. 天然气地球科学， 2016， 27（7）： 1143-1152.
	TAO Shizhen， GAO Xiaohui， LI Changwei， et al. The experiment simulation study on gas percolation mechanisms of tight sandstone core in coal measure strata： A case study on coal-measure tight sandstone gas in the Upper Triassic Xujiahe Formation， Sichuan Basin， China［J］. Natural Gas Geoscience， 2016， 27（7）： 1143-1152.
21	张福东，李君，魏国齐，等. 低生烃强度区致密砂岩气形成机制——以鄂尔多斯盆地天环坳陷北段上古生界为例［J］. 石油勘探与开发， 2018， 45（1）： 73-81.
	ZHANG Fudong， LI Jun， WEI Guoqi， et al. Formation mechanism of tight sandstone gas in areas of low hydrocarbon generation intensity： A case study of the Upper Paleozoic in North Tianhuan Depression in Ordos Basin， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2018， 45（1）： 73-81.
22	刘福田，李荣西，刘新社，等. 鄂尔多斯盆地苏里格西部气田 “源控”主导的天然气成藏研究［J］. 沉积学报， 2019， 37（6）： 1129-1139.
	LIU Futian， LI Rongxi， LIU Xinshe， et al. Study of gas accumulation under “source control” in western Sulige Gas Field， Ordos Basin［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2019， 37（6）： 1129-1139.
23	姜福杰，邵新荷，李林涛，等. 断裂调整型致密砂岩气藏成藏过程模拟与成藏模式［J］. 石油科学通报， 2021， 6（4）： 539-552.
	JIANG Fujie， SHAO Xinhe， LI Lintao， et al. Accumulation process simulation and an accumulation model of a fault-adjusted tight sandstone gas reservoir［J］. Petroleum Science Bulletin， 2021， 6（4）： 539-552.
24	ZENG Jianhui， WANG Chen， GUO Shuai， et al. Petroleum migration characteristics in the northeastern part of the Baiyun Depression， Pearl River Mouth Basin， South China Sea［J］. Acta Geologica Sinica（English Edition）， 2021， 95（1）： 208-231.
25	BERKENPAS P G. The milk river shallow gas pool： Role of the updip water trap and connate water in gas production from the pool［R］. SPE-22922-MS， 1991.
26	CANT D J. Spirit river formation-a stratigraphic-diagenetic gas trap in the deep basin of Alberta［J］. AAPG Bulletin， 1983， 67（4）： 1-29.
27	代金友，李建霆，王宝刚，等. 苏里格气田西区气水分布规律及其形成机理［J］. 石油勘探与开发， 2012， 39（5）： 524-529.
	DAI Jinyou， LI Jianting， WANG Baogang， et al. Distribution regularity and formation mechanism of gas and water in the western area of Sulige Gas Field， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2012， 39（5）： 524-529.
28	窦伟坦，刘新社，王涛. 鄂尔多斯盆地苏里格气田地层水成因及气水分布规律［J］. 石油学报， 2010， 31（5）： 767-773.
	DOU Weitan， LIU Xinshe， WANG Tao. The origin of formation water and the regularity of gas and water distribution for the Sulige Gas Field， Ordos Basin［J］. Acta Petrolei Sinica， 2010， 31（5）： 767-773.
29	王晓梅，赵靖舟，刘新社，等. 苏里格气田西区致密砂岩储层地层水分布特征［J］. 石油与天然气地质， 2012， 33（5）： 802-810.
	WANG Xiaomei， ZHAO Jingzhou， LIU Xinshe， et al. Distribution of formation water in tight sandstone reservoirs of western Sulige Gas Field， Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2012， 33（5）： 802-810.
30	王怀厂，任德生，候云东，等. 天环凹陷北部上古生界气水分布主控因素分析［J］. 特种油气藏， 2018， 25（6）： 32-36.
	WANG Huaichang， REN Desheng， HOU Yundong， et al. Main-controlling factor analysis of the Upper Paleozoic gas-water distribution in northern Tianhuan Depression［J］. Special Oil & Gas Reservoirs， 2018， 25（6）： 32-36.
31	吴浩，刘锐娥，左智峰，等. 致密砂岩储层气水分布特征及其主控因素——以天环坳陷北段上古生界为例［J］. 中国矿业大学学报， 2020， 49（1）： 148-158.
	WU Hao， LIU Ruie， ZUO Zhifeng， et al. Gas and water distribution characteristics and its main controlling factors of the Upper Paleozoic tight sandstone reservoirs in the northern Tianhuan Depression［J］. Journal of China University of Mining & Technology， 2020， 49（1）： 148-158.
32	NELSON P H. Pore-throat sizes in sandstones， tight sandstones， and shales［J］. AAPG Bulletin， 2009， 93（3）： 329-340.
33	SAKHAEE-POUR A， BRYANT S L. Effect of pore structure on the producibility of tight-gas sandstones［J］. AAPG Bulletin， 2014， 98（4）： 663-694.
34	SHANLEY K W， CLUFF R M. The evolution of pore-scale fluid-saturation in low-permeability sandstone reservoirs［J］. AAPG Bullion， 2015， 99（10）： 1957-1990.
35	明红霞，孙卫，张龙龙，等. 致密砂岩气藏孔隙结构对物性及可动流体赋存特征的影响——以苏里格气田东部和东南部盒8段储层为例［J］. 中南大学学报（自然科学版）， 2015， 46（12）： 4556-4567.
	MING Hongxia， SUN Wei， ZHANG Longlong， et al. Impact of pore structure on physical property and occurrence characteristics of moving fluid of tight sandstone reservoir： Taking He 8 reservoir in the east and southeast of Sulige Gas Field as an example［J］. Journal of Central South University（Science and Technology）， 2015， 46（12）： 4556-4567.
36	任大忠，孙卫，卢涛，等. 致密砂岩气藏可动流体赋存特征的微观地质因素：以苏里格气田东部盒8段储层为例［J］. 现代地质， 2015， 29（6）： 1409-1417.
	REN Dazhong， SUN Wei， LU Tao， et al. Microscopic geological factors of movable fluid distribution in the tight sandstone gas reservoir： Taking the He 8 reservoir in the east of Sulige Gas Field as an example［J］. Geoscience， 2015， 29（6）： 1409-1417.
37	刘登科，孙卫，任大忠，等. 致密砂岩气藏孔喉结构与可动流体赋存规律——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段、山1段储层为例［J］. 天然气地球科学， 2016， 27（12）： 2136-2146.
	LIU Dengke， SUN Wei， REN Dazhong， et al. Features of pore-throat structures and movable fluid in tight gas reservoir： A case from the 8th member of Permian Xiashihezi Formation and the 1st member of Permian Shanxi Formation in the western area of Sulige Gasfield， Ordos Basin［J］. Natural Gas Geoscience， 2016， 27（12）： 2136-2146.
38	高阳，陈姗姗，田军，等. 鄂尔多斯盆地天环北部致密砂岩气藏地层水微观赋存特征［J］. 天然气地球科学， 2020， 31（12）： 1717-1732.
	GAO Yang， CHEN Shanshan， TIAN Jun， et al. Micro-occurrence of formation water in tight sandstone gas reservoir of North Tianhuan in Ordos Basin［J］. Natural Gas Geoscience， 2020， 31（12）： 1717-1732.
39	庞雄奇，姜振学，黄捍东，等. 叠复连续油气藏成因机制、发育模式及分布预测［J］. 石油学报， 2014， 35（5）： 795-828.
	PANG Xiongqi， JIANG Zhenxue， HUANG Handong， et al. Formation mechanisms， distribution models， and prediction of superimposed， continuous hydrocarbon reservoirs［J］. Acta Petrolei Sinica， 2014， 35（5）： 795-828.
40	赵文智，汪泽成，朱怡翔，等. 鄂尔多斯盆地苏里格气田低效气藏的形成机理［J］. 石油学报， 2005， 26（5）： 5-9.
	ZHAO Wenzhi， WANG Zecheng， ZHU Yixiang， et al. Forming mechanism of low-efficiency gas reservoir in Sulige Gas Field of Ordos Basin［J］. Acta Petrolei Sinica， 2005， 26（5）： 5-9.
41	ZENG Jianhui， CHENG Shiwei， KONG Xu， et al. Non-Darcy flow in oil accumulation （oil displacing water） and relative permeability and oil saturation characteristics of low-permeability sandstones［J］. Petroleum Science， 2010， 7（1）： 20-30.
42	ZENG Jianhui， ZHANG Yongchao， ZHANG Shanwen， et al. Experimental and theoretical characterization of the natural gas migration and accumulation mechanism in low-permeability （tight） sandstone cores［J］. Journal of Natural Gas Science and Engineering， 2016， 33： 1308-1315.
43	ZHANG Yongchao， ZENG Jianhui， QIAO Juncheng， et al. Experimental study on natural gas migration and accumulation mechanism in sweet spots of tight sandstones［J］. Journal of Natural Gas Science and Engineering， 2016， 36（Part A）： 669-678.
44	李剑，张春林，姜福杰，等. 鄂尔多斯盆地上石炭统本溪组致密气富集主控因素［J］. 天然气工业， 2021， 41（4）： 30-40.
	LI Jian， ZHANG Chunlin， JIANG Fujie， et al. Main factors controlling the enrichment of Upper Carboniferous Benxi Formation tight gas in the Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2021， 41（4）： 30-40.
45	谢增业，杨春龙，李剑，等. 致密砂岩气藏充注模拟实验及气藏特征——以川中地区上三叠统须家河组砂岩气藏为例［J］. 天然气工业， 2020， 40（11）： 31-40.
	XIE Zengye， YANG Chunlong， LI Jian， et al. Charging simulation experiment and characteristics of tight sandstone gas reservoirs： A case study of the Upper Triassic Xujiahe Formation sandstone gas reservoir in the central Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry， 2020， 40（11）： 31-40.
46	谢增业，杨春龙，李剑，等. 四川盆地致密砂岩天然气成藏特征及规模富集机制——以川中地区上三叠统须家河组气藏为例［J］. 天然气地球科学， 2021， 32（8）： 1201-1211.
	XIE Zengye， YANG Chunlong， LI Jian， et al. Accumulation characteristics and large-medium gas reservoir-forming mechanism of tight sandstone gas reservoir in Sichuan Basin： Case study on the Upper Triassic Xujiahe Formation gas reservoir in central Sichuan Basin［J］. Natural Gas Geoscience， 2021， 32（8）： 1201-1211.
47	张金川，刘丽芳，张杰，等. 根缘气（深盆气）成藏异常压力属性实验分析［J］. 石油勘探与开发， 2004， 31（1）： 119-122.
	ZHANG Jinchuan， LIU Lifang， ZHANG Jie， et al. Experiments on the abnormal pressure of source-contacting gas （basin-centered gas） accumulation［J］. Petroleum Exploration and Development， 2004， 31（1）： 119-122.
48	QIAO Juncheng， ZENG Jianhui， JIANG Shu， et al. Heterogeneity of reservoir quality and gas accumulation in tight sandstone reservoirs revealed by pore structure characterization and physical simulation［J］. Fuel， 2019， 253： 1300-1316.
49	ZHANG Yongchao， ZENG Jianhui， QIAO Juncheng， et al. Experimental study on natural gas migration and accumulation mechanism in sweet spots of tight sandstones［J］. Journal of Natural Gas Science and Engineering， 2016， 36（Part A）： 669-678.
50	魏宁，李小春，王颖，等. 不同温压条件下泥质粉砂岩二氧化碳突破压的试验研究［J］. 岩土力学， 2014， 35（1）： 98-104.
	WEI Ning， LI Xiaochun， WANG Ying， et al. Experimental studies of CO₂ breakthrough pressure of argillaceous siltstone under different pressures and temperatures［J］. Rock and Soil Mechanics， 2014， 35（1）： 98-104.
51	赵玉龙，刘香禺，张烈辉，等. 致密砂岩气藏气水流动规律及储层干化作用机理［J］. 天然气工业， 2020， 40（9）： 70-79.
	ZHAO Yulong， LIU Xiangyu， ZHANG Liehui， et al. Laws of gas and water flow and mechanism of reservoir drying in tight sandstone gas reservoirs［J］. Natural Gas Industry， 2020， 40（9）： 70-79.

气-水关系类型	含气-水特征	气-水分布产状	储层物性	测试结果	产能情况	实例
纯气无水型	含气饱和度高，基本不含水	气层叠置	好	气层	产气量高，几乎不产水	杭锦旗地区锦98井，盒1段
气包水孤立型	含水饱和度高，含少量的气	气层包围水层分布	好夹差	含气-水层	产气量高，产水量很小	杭锦旗地区锦53井，盒1段
上气下水正常型	上部含气饱和度高，下部含水饱和度高	上气下水倾斜分布	较好	气-水层、含水气层	前期产气量高，后期产水量逐渐增大	杭锦旗地区锦39井，盒1段
上水下气倒置型	上部含水饱和度高，下部含气饱和度高	上水下气倾斜分布	上部差于下部	气-水层、含水气层	前期产气量高，后期产水量逐渐增大	苏里格地区苏396井，下石盒子组
气-水同层混合型	含气和含水饱和度均较高	气-水层近水平分布	较差	气-水层	产气量和产水量较高	杭锦旗地区锦77井，盒1段
纯水无气型	含水饱和度高，基本不含气	水层叠置或孤立分布	差或较好	水层	产水量高，几乎不产气	杭锦旗地区锦44井，盒1段

气-水关系类型	气-水变化规律		含气性变化规律（垂向向上）	气-水区域分布
气-水关系类型	单井（垂向向上）	剖面（构造低部位至高部位）	含气性变化规律（垂向向上）	气-水区域分布
上水下气倒置型	气层-气-水层-水层	气区-气-水过渡区-水区	含气饱和度递减	气-水分区性明显，存在气-水过渡区
上气下水正常型	水层-气-水层-气层	水区-气-水过渡区-气区	含气饱和度递增	水区连片分布于气区内部或侧方
气包水孤立型	气层-气-水层-气层	气区-气-水过渡区/水区-气区	整体含气饱和度高	气-水过渡区或水区零散分布于气区内部
气-水同层混合型	气层、气-水层和水层交替叠置	气区、气-水过渡区、水区交互出现	含气饱和度频繁变化，高低起伏大	气区、气-水过渡区、水区频繁交互
纯气无水型	气层叠置	气区连续	含气饱和度高且稳定	气区大面积稳定分布
纯水无气型	水层叠置	水区连续	含水饱和度高且稳定	水区大面积稳定分布

样品编号	层位	孔隙度/%	渗透率/（10^-3 μm²）
1	山2段	3.46	0.042
2	山2段	5.03	0.077
3	山2段	6.65	0.108
4	山2段	6.46	0.186
5	盒1段	6.92	0.196
6	山2段	7.00	0.212
7	山2段	7.66	0.366
8	山2段	6.36	0.401
9	盒2段	6.28	0.422
10	山2段	6.47	0.582
11	山2段	6.67	0.645
12	山2段	8.32	0.689
13	山2段	8.31	0.782
14	盒3段	8.92	0.863
15	山2段	9.35	0.892

[1]	李晓, 郭鹏, 胡彦智, 李士祥, 杨伟伟. 陆相页岩压裂试验与数值模拟[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 1009-1019.
[2]	高嘉洪, 金之钧, 梁新平, 李士祥, 杨伟伟, 朱如凯, 杜晓宇, 刘全有, 李彤, 董琳, 李鹏, 张旺. 火山活动对鄂尔多斯盆地三叠系长7段淡水湖盆富营养化与沉积水体介质环境的影响[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 887-898.
[3]	王梓毅, 付金华, 刘显阳, 李士祥, 张昌虎, 梁新平, 董琳. 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段埋藏期热液活动对页岩油储层的影响[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 899-909.
[4]	刘昇, 范存辉, 张本健, 张亚, 王尉, 罗冰, 白晓亮. 四川盆地东部中二叠统茅口组孤峰段展布特征及其油气地质意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(4): 993-1008.
[5]	吴冬, 邓虎成, 熊亮, 曹凯旋, 董晓霞, 赵勇, 魏力民, 王同, 马若龙. 四川盆地及其周缘下寒武统麦地坪组-筇竹寺组层序充填和演化模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 764-777.
[6]	周雁, 付斯一, 张涛, 陈洪德, 苏中堂, 张军涛, 张成弓, 刘子铭, 韩骁宇. 鄂尔多斯盆地下古生界构造-沉积演化、古地理重建及有利成藏区带划分[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 264-275.
[7]	何发岐, 张威, 丁晓琪, 祁壮壮, 李春堂, 孙涵静. 鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起对岩溶气藏的控制机理[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 276-291.
[8]	许璟, 葛云锦, 贺永红, 蒲仁海, 刘林玉, 段亮, 杜克锋. 鄂尔多斯盆地延长探区长7油层组泥页岩孔隙结构定量表征与动态演化过程[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 292-307.
[9]	王濡岳, 胡宗全, 赖富强, 刘粤蛟, 邬忠虎, 何建华, 邹冠贵, 王鹏威, 李治昊. 川东北地区下侏罗统自流井组大安寨段陆相页岩脆性特征及其控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 366-378.
[10]	王鹏威, 刘忠宝, 张殿伟, 李雄, 杜伟, 刘皓天, 李鹏, 王濡岳. 川东地区二叠系海相页岩有机质富集对有机质孔发育的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 379-392.
[11]	李进步, 崔越华, 黄有根, 费世祥. 鄂尔多斯盆地低渗-致密气藏水平井全生命周期开发技术及展望[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 480-494.
[12]	宋泽章, 阿比德·阿不拉, 吕明阳, 张月巧, 姜福杰, 刘哲宇, 郑伟, 王夏阳. 氮气吸附滞后回环定量分析及其在孔隙结构表征中的指示意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 495-509.
[13]	邹才能, 谢增业, 李剑, 张璐, 杨春龙, 崔会英, 王晓波, 郭泽清, 潘松圻. 典型碳酸盐岩大气田规模聚集差异性及其主控因素[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(1): 1-15.
[14]	张军涛, 张玉银, 谷宁, 金晓辉, 张涛, 刘四洪, 贾会冲, 杨佳奇, 刘玲, 高晓鹏. 鄂尔多斯盆地乌审旗隆起东北侧怀远运动不整合特征及其对岩溶储层形成的意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(1): 101-109.
[15]	张涛, 张亚雄, 金晓辉, 周雁, 张军涛, 谷宁, 张威, 王濡岳, 鲁锴. 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组碳酸盐岩-蒸发岩层系层序地层模式及其对源-储的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(1): 110-124.

致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式

Complex gas-water contacts in tight sandstone gas reservoirs： Distribution pattern and dominant factors controlling their formation and distribution

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图/表 15

参考文献 51

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