低效氣藏特指低孔（孔隙度小于10%）、低滲（滲透率小于50毫達(dá)西）、低豐度和低產(chǎn)能的天然氣藏。我國(guó)66%的天然氣探明儲(chǔ)量屬低效儲(chǔ)量，65%的天然氣藏屬低效氣藏。因此，低效氣藏是我國(guó)今后天然氣勘探開發(fā)的主要對(duì)象。

    低效氣藏之所以儲(chǔ)量豐度低，與其成藏過程有密切關(guān)系。天然氣聚集成藏的過程同時(shí)也是天然氣不斷散失的過程，若沒有氣源的繼續(xù)供給和適當(dāng)?shù)谋４鏃l件，隨著時(shí)間的推移，聚集起來(lái)的天然氣會(huì)因擴(kuò)散作用而喪失殆盡。

    我國(guó)低效氣藏儲(chǔ)量主要分布在古生界，地質(zhì)時(shí)代較老，具有早期生烴成藏的特點(diǎn)，目前已處于聚集量小于散失量的氣藏晚期發(fā)展階段。

    低效氣藏屬煤系地層

    煤型氣氣藏是國(guó)內(nèi)外低效氣藏中的重要?dú)獠仡愋汀Ｎ覈?guó)低效氣藏包括煤型氣、凝析氣、生物氣和油型氣4種，儲(chǔ)量上以煤型氣和凝析氣為主；國(guó)外99%的低效氣藏的流體性質(zhì)為煤型氣，占低效氣藏儲(chǔ)量的99%。這說(shuō)明絕大多數(shù)低效氣藏的源巖都屬于煤系地層。

    與國(guó)內(nèi)低效氣藏相比，國(guó)外低效氣藏埋深偏淺。

    國(guó)外55%以上的低效氣藏埋藏深度為1000米～3000米，埋深小于1000米的氣藏占19%，大于3000米的氣藏占23%。因此，國(guó)外低效氣藏以中淺層為主。我國(guó)低效氣藏埋藏深度為400米～5600米，探明儲(chǔ)量以中深層（2000米～3500米）為主（占63%），超深層（大于4500米）占22%，淺層（小于2000米）占6%，深層（3500米～4500米）占8%。

    在圈閉類型上，國(guó)內(nèi)外低效氣藏特征一致，都以構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉為主。54%的國(guó)外低效氣藏屬構(gòu)造—巖性圈閉。我國(guó)66%低效氣藏探明儲(chǔ)量富集于構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉中。可見，低效氣藏很大程度上受儲(chǔ)層沉積或成巖作用控制。在層位分布上，國(guó)外低效氣藏比國(guó)內(nèi)低效氣藏偏年輕。我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜，氣田具有多種生儲(chǔ)蓋組合和多含氣層系的特征，低效氣藏在地質(zhì)年代上的分布較廣。目前我國(guó)古生界低效氣藏探明儲(chǔ)量最大（占60%），其次是中生界（占27%），儲(chǔ)層地質(zhì)年代較老。而國(guó)外低效氣藏以新生界第三系為主（占77%）。

    從儲(chǔ)層沉積環(huán)境和沉積相特征來(lái)看，國(guó)外低效氣藏中，海相儲(chǔ)層占55%以上，陸相儲(chǔ)層最少。而在陸相儲(chǔ)層中，以河流、湖泊相儲(chǔ)層最為重要。我國(guó)低效氣藏普遍屬于陸相沉積環(huán)境，以河流、河流—三角洲相為主。

    形成低效氣藏的因素是多方面的，可以概括為儲(chǔ)層條件（儲(chǔ)層沉積類型和成巖作用階段）和成藏過程（構(gòu)造作用、源巖質(zhì)量與有效氣源巖生排烴規(guī)模、保存條件等）。從儲(chǔ)層角度分析，沉積和成巖是導(dǎo)致氣藏低效的兩大地質(zhì)因素。

    壓實(shí)和膠結(jié)作用導(dǎo)致砂巖致密

    一般而言，成熟度低的儲(chǔ)集砂巖其長(zhǎng)石、巖屑以及黏土礦物含量高。這些塑性物質(zhì)在成巖過程中易破碎變形，導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物性變差，而黏土礦物造成的儲(chǔ)層傷害進(jìn)一步降低了氣藏產(chǎn)能。

    對(duì)同類砂巖儲(chǔ)集層而言，砂巖膠結(jié)類型與低效氣藏儲(chǔ)量豐度存在關(guān)聯(lián)，鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖儲(chǔ)層低效氣藏的平均儲(chǔ)量豐度，往往是同類砂巖中最高的。這是因?yàn)椋�鈣質(zhì)膠結(jié)的儲(chǔ)集砂巖易因地質(zhì)改造而改善其物性。

    沉積相類型一方面是影響儲(chǔ)集層物性的最基本因素，另一方面又控制了砂體的空間展布，進(jìn)而決定了儲(chǔ)層空間的連續(xù)性。

    首先，儲(chǔ)層沉積類型決定儲(chǔ)層的成熟度和粒度，從而決定孔隙結(jié)構(gòu)的成熟度，并控制孔隙毛管壓力大小，影響流體滲流特征。

    國(guó)內(nèi)外陸相低效氣藏的儲(chǔ)層沉積類型以三角洲相和河流相為主，儲(chǔ)集砂巖類型以長(zhǎng)石砂巖和巖屑砂巖為主。這種沉積類型泥質(zhì)含量高，導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、毛管壓力大，孔隙中含水飽和度高、含氣飽和度低，致使氣藏低效。以昌德氣田為例，其主要儲(chǔ)集層下白堊統(tǒng)登婁庫(kù)組屬于辮狀河—三角洲相沉積，以細(xì)粒砂巖為主，分選較差；砂巖主要成分為巖屑、長(zhǎng)石和石英，屬混合型砂巖類型，成分成熟度較低；泥質(zhì)含量4.8%，砂巖膠結(jié)類型以薄膜—再生式為主；孔隙度一般為5%～10%，屬致密孔隙型砂巖儲(chǔ)集層。

    其次，沉積相類型決定了儲(chǔ)層空間的連續(xù)性。三角洲和河流相儲(chǔ)集層橫向相變快、砂體規(guī)模小、連續(xù)性差、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)是造成低豐度的重要原因。以鄂爾多斯盆地蘇里格氣田為例，其主力氣層下石盒子組八段砂體為三角洲平原分流河道沉積，從下石盒子組八段砂體沉積早期至晚期，河道由平原網(wǎng)狀特征逐步演變?yōu)榫哂袥_積平原曲流河點(diǎn)壩沉積特色的辮狀河道特征。網(wǎng)狀分流河道側(cè)向遷移、改道頻繁，造成河流間相互切割，砂體縱向疊置較為普遍。曲流河點(diǎn)壩沉積砂體縱向上透鏡狀疊置，平面上呈“土豆?fàn)?rdquo;分布，沉積厚度薄，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。再如美國(guó)奧卓拉氣田的主要產(chǎn)氣層二疊系狼營(yíng)統(tǒng)坎昂砂層屬三角洲相沉積，砂巖呈透鏡體狀分布，連續(xù)性差，導(dǎo)致低效。

    成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的改造，主要以壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、溶解作用及破裂作用的影響最為明顯。其中，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是破壞原生孔隙，導(dǎo)致砂巖致密的重要原因。壓實(shí)作用是碎屑巖固化成巖的主要作用之一，其結(jié)果使顆粒的原生粒間孔隙大為縮小。壓實(shí)作用的類型及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響與碎屑巖儲(chǔ)集層的礦物成分有關(guān)。

    一般而言，石英、長(zhǎng)石和巖屑的相對(duì)含量與壓實(shí)作用有關(guān)，石英顆粒的抗壓能力最強(qiáng)，長(zhǎng)石次之，巖屑的抗壓強(qiáng)度最小。國(guó)內(nèi)外陸相碎屑巖低效氣藏砂巖儲(chǔ)集層的成熟度普遍較低，機(jī)械壓實(shí)作用普遍較強(qiáng)，受壓實(shí)損失的孔隙較多，孔喉較細(xì)，因此物性差。如四川中壩和平落壩三疊系天然氣儲(chǔ)層均為巖屑砂巖，成巖過程中遭受較強(qiáng)的壓實(shí)作用，致使前者為低孔特低滲，后者為特低孔低滲。

    低效氣藏儲(chǔ)層普遍受膠結(jié)作用改造，導(dǎo)致儲(chǔ)層物性差。如美國(guó)奧卓拉氣田二疊系狼營(yíng)統(tǒng)坎昂砂巖層為三角洲相沉積形成的灰白色中—細(xì)粒砂巖，因強(qiáng)烈的膠結(jié)作用，巖性致密。英國(guó)北海南部的海德氣田儲(chǔ)層為二疊系赤底統(tǒng)下Leman組砂巖，其滲透性因被伊利石膠結(jié)而減弱。我國(guó)川西新場(chǎng)氣田上沙溪廟組氣藏，由于晚成巖早期方解石的大量膠結(jié)，使原生、次生孔隙急劇減少，巖石不斷致密，形成超低滲致密儲(chǔ)層。
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