2020年05月
卓仁燕（中联煤层气有限责任公司，山西吕梁033200）
摘要：油气在地壳中经过迁移、聚集之后形成油气藏，油气藏也是油气聚集的基本单位。传统观念认为油气层的初始含水度与束缚水饱和度一致，近年来研究学者认识到这种理论的局限性。本文以鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏为例，对储层初始含水饱和度实验数据进行分析，发现其与束缚水饱和度并不相等。通过毛细管自吸、气驱水等实验研究，发现毛细管自吸的情况更易出现在初始含水饱和度较低的气藏中。而这种情况也更易导致井周附近含水饱和度增大，进而引发地层对流体的敏感性加剧。因此如何抑制毛细管自吸是超低含水饱和度气藏开采过程中的关键问题。文章从理论角度对致密砂岩气藏的含水饱和度进行分析，并提出超低含水饱和度致密砂岩储层的损害因素，希望能够促进相关气藏开发技术的发展。 关键词：致密砂岩气藏；超低含水饱和度；毛细管自吸；损害因素
我国天然气资源十分丰富，主要分布于碎屑岩、碳酸盐岩、
致密砂岩储层中，其中致密砂岩气的产量非常可观，甚至占据
了总产量的1/5。致密砂岩气藏具有其自身的特点，其中最大
的特点就是孔隙度、渗透率低，毛细管压力高，使得致密砂岩气
的开采难度增大。含水饱和度是致密砂岩气藏的重要物性参
数，国外已对其进行了相当多的研究，但少有研究关注含水饱
和度的成因，尤其是超低含水饱和度致密砂岩气藏损害因素方
面，更是没有具体的研究。超低含饱和度气藏毛细管压力大，
工作液不易被排出，导致气藏的开采难度增大。本文以鄂尔多
斯致密砂岩气藏为例，分析超低含水饱和度对于气藏开发的影
响，以期能够为致密砂岩气藏的开发提供依据。
1理论简述
毛细管压力平衡理论认为，储集层的初始含水饱和度与束
缚水饱和度应该是相等的。随着致密砂岩气藏开发水平的不
断提高，研究学者意识到初始含水饱和度可能与束缚水饱和度
不一致，且致密砂岩的特殊构造导致其毛细管压力较大，束缚
水饱和度也较高，其含水饱和度普遍低于束缚水饱和度。在天
然气开采过程中，储层含水饱和度会有所增高，会对储层造成
不同程度的损害。
2实例论证
鄂尔多斯地区的致密砂岩气藏的含水量非常低，产出的天
然气纯度较高。特殊的地质条件使致密砂岩气藏的含水饱和
度非常低，通常以束缚水形态存在，并且基本是吸附在孔隙表
面。通过一系列调研，发现大牛地气田岩心的束缚水饱和度值
为65%左右，含水饱和度在28%左右，鄂尔多斯致密砂岩储层
含水饱和度普遍低于65%，甚至低于5%，个别层位的含水饱和
教学论坛度低于1%，具有超低含水饱和度。当岩心的含水饱和度一旦
高于65%，其渗透率将降低，甚至达到0。实验数据表明，致密
砂岩的初始含水饱和度在12%～57%范围内，且初始含水饱和
度低于束缚水饱和度，说明超低含水饱和度是客观存在的，致
密砂岩储层超低含水饱和度对于天然气储量的提高和开采都
肝微粒体酶提供了比较便利的条件。
3致密砂岩超低含水饱和度损害因素
劳思光
致密砂岩储层的孔吼结构尺寸较小，导致孔吼中的毛细管
压力较高，如果具有超低含水饱和度，这种毛细管压力失去了
束缚水平衡，其毛细管自吸率会更高。在钻井工程过程中，很
容易产生井筒附近致密气层的含水饱和度增加，气相渗透率也
会随之降低。
3.1水相更易侵入
致密砂岩气藏的形成与高温热演化有关，水中溶质会因为
高温而析出，这些盐类溶质会附着在气层岩石的表面。当初始
含水饱和度很低的时候，毛细管自吸率也会随之升高，一旦水
相入侵，这些溶质会与带电粒子发生作用，生成水和盐，继而水我国名画家张善子擅长画什么
相渗透性增强，水相侵入的动作会被加剧。
3.2水相返排困境加剧
水相反排问题我们可以借助A区的致密砂岩气藏的例子榆次五中
来说明，A区的这个致密砂岩气藏初始含水饱和度为30%左右，
其储集层的孔隙度越大，储层的含水饱和度越小。当孔隙度超
过3.6%的时候，含水饱和度的分布区间在25%~45%，经过实验
分析，其含水饱和度的最低值约13%。岩心分析数据表明，束
缚水饱和度最高可达65%，初始含水饱和度最低达到13%，
此
时的水相饱和度最低约50%，如下图。
3.3气藏对流体的敏感性增强
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