海上m凹陷自“十一五”期间开始针对低渗气藏定向井压裂开发进行了一些探索及实践，取得较好的效果。近几年随着勘探工作的深入，在m凹陷X区深层发现了大量的低渗气藏，压裂实践发现产能低、且多数井不同程度的产水。为此对X区低渗储层的微观孔隙结构、储层水赋存状态、不同含水饱和度条件下气体渗流规律等开展了系统的实验研究，在此基础上提出多参数低渗储层综合分类标准，为后续低渗气藏开发选井选层提供了评价基础。

1 低渗气藏储层评价参数分析

选取了X区58 块岩心进行实验分析，渗透率小于0.1×10^-3 μm² 的岩心占20%，渗透率在0.1×10^-3~0.5×10^-3 μm² 之间的岩心占57%，渗透率大于1×10^-3 μm² 的岩心仅占14%，研究区块属于典型低渗储层。

1.1 微观孔隙结构特征

利用恒速压汞实验对岩心微观孔隙结构进行了分析，如孔道大小、喉道大小、以及某一级别喉道数量等信息。

由图 1、图 2 可知，不同渗透率岩心的孔道半径分布相差不大，而喉道半径却相差很大，说明喉道分布是决定储层渗流性质的主要因素。若储层渗透率主要由较大的喉道所贡献，那么流体的渗流通道大，渗流阻力小，渗流能力强，储层的开发潜力大^[1-3]。此外，图 2 还表明主流喉道半径与渗透率呈正相关关系，具体表现为：渗透率小于0.1×10^-3 μm²，对应主流喉道半径小于0.5 μm ；渗透率在0.1×10^-3~0.5×10^-3 μm²，主流喉道半径在0.5~1 μm ；渗透率大于0.5×10^-3 μm²，主流喉道半径大于1 μm

图 3为主流喉道半径与渗透率的关系对比图，从图中可以看出主流喉道半径与渗透率对数有较好的线性关系，渗透率不同，对应主流喉道半径差异明显。相同渗透率条件下，m凹陷X区低渗储层主流喉道半径要低于苏里格和须家河气田，因而相比于苏里格及须家河气田，m凹陷低渗气藏开发难度更大。

1.2 储层水的赋存状态

水是影响气藏开发的关键因素，气藏一旦见水，产量将显著降低。储层中水主要以两种形式存在^[4-5] ：一种是赋存在细小喉道中极难流动的束缚水；另一种是赋存在大孔道中在一定条件下可以流动的可动水。确定储层中水的赋存状态，特别是可动水饱和度，是判定气藏出水的可能性及出水量的重要指标之一^[6-8]。

利用核磁共振分析技术可以得到岩样可动水饱和度，原理是分别测定岩心饱和水状态和利用300 psi（2 068 kPa）离心力离心后对应的T2 驰豫时间谱（图 4），离心后的T2 谱线与横轴包围的面积代表岩心原始含水饱和度的信息，T2 截止值标定线右侧与离心后的乃谱线包围的面积就是岩心的可动水信息，由此可计算出岩心可动水饱和度。

将核磁共振技术分析得到的可动水饱和度分别对岩心孔隙度、渗透率作图（图 5、图 6）后发现，所测试的样品可动水饱和度展布范围为3.0%~10.9%，平均值为6.9% ；可动水饱和度与孔隙度、渗透率并没有很好的对应关系。原因是可动水饱和度不仅受孔隙大小及连通性的影响，而且与岩心不同大小孔喉分布的比例有密切关系，因此，可动水饱和度可以作为独立于孔隙度、渗透率之外的储层评价属性之一。

根据陆上典型低渗气藏生产经验^[9]，气井是否产水的临界可动水饱和度为6%，可动水饱和度低于6% 的气井不产水，介于6%~8% 的气井少量产水，介于8%~11% 的气井大量产水，大于11% 的气井严重产水甚至水淹。海上m凹陷X区与须家河、苏里格气田可动水饱和度关系如图 7 所示，X区可动水饱和度低于须家河须四井区和须二井区，高于苏里格气田可动水饱和度，与须六井区可动水饱和度属于同一区间，主要集中在4%~8%，处于少量产水区；也有小部分大于8%，处于大量产水区。

1.3 不同含水饱和度下气体渗流特征

储层含水饱和度对岩心的渗流能力特别是气体的渗流能力影响较大。通常情况下，储层含水饱和度越高，气相渗透率越低。原因是岩心的亲水特性，大量束缚水分布在岩石孔喉表面^[10-12]，将减少气体的渗流空间，导致气相渗透率降低。

为研究本区低渗气层束缚水饱和度对气体渗流能力的具体影响程度，通过实验测定了不同渗透率岩样在不同束缚水饱和度下的气相渗透率变化，实验结果如图 8、图 9 所示。

由图 8、图 9 可以看出，随着含水饱和度的增大，气相渗透率逐渐降低，含水饱和度大于临界含水饱和度后，气相渗透率将随含水饱和度增加而急剧减小；不同渗透率岩样对应不同的临界含水饱和度：对于渗透率小0.5×10^-3 μm² 的岩样，临界含水饱和度在35% 左右；对于渗透率在0.5×10^-3~1×10^-3 μm² 的岩样，临界含水饱和度在40% 左右；而对渗透率大于1×10^-3 μm² 的岩样，其临界含水饱和度则在50% 左右。由此可见，低渗气藏有效开发要求其含气饱和度比常规气藏更高。

2 低渗气藏储层综合分类

根据上述的储层综合分类评价参数，结合m凹陷X区低渗气藏特点，选取渗透率、孔隙度、主流喉道半径、可动水饱和度、含气饱和度的五个参数做为储层评价参数，制定了低渗气藏储层评价图版，如表 1 所示。

按此分类标准，m凹陷X区H2 气藏属Ⅰ类气藏，储层物性较好，有自然产能，预测开发效果较理想；T1 气区属Ⅱ类气藏，储层物性较差，无自然产能，有少量可动水，储层改造后可经济开发；H1 气区属Ⅱ~Ⅲ类气藏，储层物性差、可动水饱和度高，难以经济有效开发。

3 结论与认识

（1）海上m凹陷X区不同渗透率岩心的孔道半径分布特征差别较小，而喉道半径却相差很大，表明喉道分布是决定储层渗流性质的主要因素。

（2）核磁共振分析表明，X区低渗储层可动水饱和度大部分介于6%~11% 之间，因此大部分气井都存在少量水同产的现象。

（3）不同含水饱和度与气相渗透率关系表明，X区临界含水饱和度在35%~50% 之间，且随着渗透率的降低而减小；当含水饱和度大于临界含水饱和度后，气相渗透率急剧降低。

（4）根据实验分析结果，建立了海上m凹陷X区以“渗透率、孔隙度、主流喉道半径、含气饱和度、可动水饱和度”五特征参数为基础的低渗储层评价图版，该图版为低渗气藏开发选井选层提供了评价基础。