復(fù)雜礁灘氣藏儲層流體測井識別技術(shù)

摘 要

摘要:礁灘氣藏的儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，具有低孔隙度、高電阻值和巖性復(fù)雜等特征，其流體的測井識別一直面臨著較大的困難。為此，針對不同的儲層巖性和儲集空間類型建立針對性的判別
   摘要:礁灘氣藏的儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，具有低孔隙度、高電阻值和巖性復(fù)雜等特征，其流體的測井識別一直面臨著較大的困難。為此，針對不同的儲層巖性和儲集空間類型建立針對性的判別模型，以四川盆地龍崗礁灘氣藏儲層流體識別為研究對象，在對目前國內(nèi)外已有的碳酸鹽巖儲層測井流體識別方法—電阻率法、孔隙度重疊法、P1/2法等ll種方法進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上，優(yōu)選出了3種適合龍崗地區(qū)復(fù)雜礁灘氣藏流體識別的方法(即電阻率法、中子和聲波信息組合法、縱橫波信息法)；此外，在分層位、分巖性開展巖電試驗(yàn)和縱橫波速度對比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對這3種方法進(jìn)行了改進(jìn)，建立起了該區(qū)礁灘氣藏儲層的流體判別技術(shù)，使流體識別符合率從78%提高到了90%，為復(fù)雜碳酸鹽巖儲層的流體識別提供了技術(shù)支持。
    關(guān)鍵詞:復(fù)雜礁灘氣藏 流體 判別 電阻率 中子 聲波 縱橫波速度比 泊松比
      目前，國內(nèi)外用于碳酸鹽巖儲層流體識別的方法較多，但這些傳統(tǒng)方法應(yīng)用于四川盆地龍崗礁灘氣藏效果較差(符合率僅有78%)，其主要原因是礁灘儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，主要體現(xiàn)在：①儲集巖類型多，既有單一的白云巖和石灰?guī)r儲層，也有云質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)云巖等過渡巖性儲層；②孔、洞、縫發(fā)育不均，儲集類型多樣，飛仙關(guān)鮞灘儲層儲集類型有孔隙型、裂縫一孔隙型兩種，長興生物礁儲層具有多重介質(zhì)特征，儲集類型以裂縫一孔洞型為主；③儲層物性差異大，孔隙度從3%到11%不等；④孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，飛仙關(guān)組鮞粒云巖以各種溶孔為主，連通性較好，鮞粒灰?guī)r以粒內(nèi)溶孔為主，連通性較差。
    針對礁灘氣藏這種復(fù)雜的儲層特征，通過對電阻率法、孔隙度重疊法、縱橫波速度比法和泊松比法Ф-Rt交會法、P1/2法以及中子長短源距計(jì)數(shù)率法等11種方法的深入研究[1]，優(yōu)選出3種適合龍崗復(fù)雜礁灘氣藏流體識別的方法，即電阻率法、中子和聲波信息組合法、縱橫波信息法。在此基礎(chǔ)上，巖性分白云巖和石灰?guī)r、地層分長興組和飛仙關(guān)組分別開展巖電試驗(yàn)以及在不同飽和度下的縱橫波速度比試驗(yàn)，對以上3種方法進(jìn)行改進(jìn)，建立了消除巖性和孔隙度影響的流體性質(zhì)判別技術(shù)，解決了高阻灰?guī)r、云灰過渡巖儲層的流體識別問題。
1流體性質(zhì)判別方法
1.1電阻率法
    利用電阻率識別流體性質(zhì)的方法有兩種[2]：①直接利用深側(cè)向電阻率值直接劃分氣水層；②利用阿爾奇公式建立孔隙度 電阻率交會圖版來識別氣水層。過去在使用這兩種方法時，忽略了巖性、裂縫等儲層特征對電阻率值的影響，造成流體性質(zhì)的誤判。本次深入研究發(fā)現(xiàn)：云灰過渡巖性儲層其白云石和方解石含量的不同，電阻率差異較大；石灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成膠結(jié)指數(shù)的差異，將影響交會圖版的準(zhǔn)確性；井壁附近裂縫的產(chǎn)狀、分布和發(fā)育程度不同，也會影響電阻率值。因此電阻率法只適用于孔隙型、裂縫孔隙型白云巖儲層的流體判別，不適用于過渡巖性儲層、高阻灰?guī)r儲層以及裂縫發(fā)育的儲層。
  
    這是一組截距僅隨Sw而變的直線，輸入龍崗地區(qū)白云巖儲層的巖性骨架參數(shù)和Rw值，建立該區(qū)孔隙度一電阻率交會圖版(圖1、2)，根據(jù)交會點(diǎn)子分布范圍判別儲層流體類型。
    氣層：交會點(diǎn)子多數(shù)落在含水飽和度l0%～40%之間，少數(shù)點(diǎn)子分布在40%～60%之間。   
    氣水層：交會點(diǎn)子多數(shù)落在含水飽和度40%～60%之間。
    水層：交會點(diǎn)子多數(shù)分布在含水飽和度大于60%的區(qū)域。
1.2中子和聲波信息組合法
    過去通常直接使用中子和聲波時差重疊的方法判別流體性質(zhì)：AC>CNL，判別為氣層；AC≤CNL，判別為水或氣水同層。在龍崗礁灘氣藏應(yīng)用該方法識別流體性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，對于單一巖性儲層的流體識別準(zhǔn)確率高，用于云、灰過渡巖性儲層卻常出現(xiàn)誤判。通過研究發(fā)現(xiàn)，對于云、灰過渡巖性的儲層，由于巖性對聲波時差和中子孔隙度的影響較大，因而不能直接使用中子和聲波時差重疊的方法來判別流體類型，需要進(jìn)行巖性校正，轉(zhuǎn)換成孔隙度后進(jìn)行重疊來判別流體類型[3]。
通過對交會(中子～聲波交會等)、PE和ECS巖性剖面的對比分析，選擇合理的巖性剖面，分別計(jì)算聲波孔隙度和中子孔隙度，從而消除巖性的影響。
   
    如龍崗a井過渡巖性儲層(圖3)，使用經(jīng)過巖性校正后的中子孔隙度～聲波孔隙度重疊法判別結(jié)果為氣層，與試油結(jié)果吻合。
    在使用中子和聲波信息組合法應(yīng)注意的是，當(dāng)儲層泥漿濾液侵入深度大于中子的探測深度時，由于中子難以反映地層真實(shí)情況，不能用于判別儲層流體性質(zhì)[4]。
1.3縱橫波信息法
    以前，該方法主要利用縱橫波速比或泊松比來判斷流體性質(zhì)，沒有考慮巖性、孔隙度對縱橫波速度的影響。國內(nèi)外分析研究認(rèn)為：巖性、孔隙度對縱橫波速度的影響是較大的，因此有必要進(jìn)行巖性、孔隙度的校正。同時，提出了采用縱橫波能量比和縱橫波時差比重疊法，該方法同時針對縱橫波能量和時差的兩種方式的對比，故儲層巖性、孔隙度及巖石結(jié)構(gòu)對它的影響較小，能更直接、快速、準(zhǔn)確地判別流體性質(zhì)。
1.3.1縱橫波速度比或泊松比法  
   
1.3.2縱橫波能量比和縱橫波時差比重疊法
    研究發(fā)現(xiàn)，水對縱波時差、橫波時差的影響很小，天然氣則會使縱波時差增大，橫波時差減小，導(dǎo)致橫波與縱波時差比值減小。在水層，縱波衰減低于或等于橫波衰減；在氣層，縱波衰減大于橫波衰減，從而導(dǎo)致橫波與縱波能量比增大。因此將橫波和縱波能量比與橫波和縱波時差比重疊，可判別流體性質(zhì)。
    水層：橫波和縱波能量比與橫波和縱波時差比曲線的變化趨勢一致。
    氣層：橫波和縱波能量比與橫波和縱波時差比曲線呈鏡像變化。
    如龍崗b井48儲層，橫波和縱波能量比與橫波和縱波時差比曲線呈鏡像變化，表現(xiàn)為氣層特征，這與試油結(jié)果相吻合。
2流體判別方法優(yōu)選
以上研究表明，每種流體識別方法均有各自的特點(diǎn)和適用性，為便于現(xiàn)場生產(chǎn)中應(yīng)用，針對龍崗地區(qū)飛仙關(guān)組和長興組的不同巖性、不同儲集類型儲層確立了最優(yōu)的流體判別方法優(yōu)選(表1)：飛仙關(guān)組儲層可選擇電阻率法、中子聲波重疊法、縱橫波速度比或泊松比法、縱橫波能量比和時差比重疊法來判別流體類型；長興組儲層可選擇電阻率法、中子一聲波重疊法來判別流體類型，縱橫波速度比或泊松比法、縱橫波能量比和時差比重疊法可以作為參考。
3應(yīng)用效果
    將復(fù)雜礁灘氣藏儲層流體識別的上述技術(shù)應(yīng)用于龍崗地區(qū)，取得了很好的效果。2008年以前，傳統(tǒng)方法判別符合率僅78%，2008年到2010年通過新方法的應(yīng)用，解釋符合率得到了極大的提高，根據(jù)該氣藏飛仙關(guān)組和長興組已試油證實(shí)產(chǎn)流體情況的210層來看，符合統(tǒng)計(jì)要求的共l71層，符合l59層，不符合12層，流體類型判別符合率平均達(dá)到92.9%(表2)。
4結(jié)論
    1)在龍崗地區(qū)最適合的流體判別方法為電阻率法、中子和聲波信息組合法和縱橫波信息法，筆者結(jié)合礁灘儲層的復(fù)雜特征對這3種方法進(jìn)行了改進(jìn)。
2)針對飛仙關(guān)組鮞灘和長興組生物礁的不同巖性、不同儲集類型的儲層確立了最優(yōu)的流體判別方法和優(yōu)選原則。
    3)該技術(shù)提高了龍崗礁灘儲層測井流體識別的準(zhǔn)確率，尤其是解決了過渡巖性儲層和高電阻灰?guī)r儲層流體識別的難題，可推廣應(yīng)用于類似復(fù)雜礁灘氣藏。
參考文獻(xiàn)
[1]趙良秀.儲層流體類型的測井辨別方法[M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2009.
[2]洪有密.測井原理與綜合解釋[M].東營：中國石油大學(xué)出版社，2008.
[3]劉國全，祝文亮，鄧蓉敬，等.碳酸鹽巖儲層特征測井評價[J].特種油氣藏，2001,8（4）：26-29  
[4]何緒全，趙佐安，唐雪萍，等.復(fù)雜碳酸鹽巖儲層流體性質(zhì)l識別新技術(shù)EJ].天然氣工業(yè)，2005，25(增刊1）：32-34
[5]謝冰，周肖，唐雪萍，等.四川盆地龍崗效性評價EJ3.天然氣工業(yè)，2011，31(7):28-31
 ( 胡碟l 賀洪舉2 朱占美1 楊東凡3    1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院2.中國石油川慶鉆探工程公司測井公司 3.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦)