羅 寧 劉 宇 何緒全 楊勇剛

(1.中國石油川慶鉆探工程有限公司測井公司 2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院)

川中低阻油氣藏儲層流體性質(zhì)判別方法探討

羅 寧1劉 宇1何緒全2楊勇剛1

(1.中國石油川慶鉆探工程有限公司測井公司 2.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院)

川中地區(qū)合川—潼南區(qū)塊須家河組氣層,由于含高束縛水和黃鐵礦,造成氣層電阻率很低,屬典型低阻氣藏。在該區(qū)用常規(guī)測井資料難以準(zhǔn)確識別儲層流體性質(zhì)。通過分析低阻油氣藏形成的原因,提出了利用陣列感應(yīng)和核磁共振測井評價儲層流體性質(zhì)的方法,實(shí)際應(yīng)用取得了良好效果。圖 4參 6

川中 低阻氣藏 流體性質(zhì) 實(shí)例分析

1 低阻油氣藏形成原因

低電阻率油氣層的類型主要有 5種[1]:①儲層高礦化度地層水導(dǎo)致地層低電阻率;②儲層高束縛水導(dǎo)致地層低電阻率;③富含泥質(zhì)導(dǎo)致地層低電阻率;④粒間孔隙與裂縫并存導(dǎo)致地層低電阻率;⑤儲層本身存在導(dǎo)電礦物導(dǎo)致地層低電阻率。川中地區(qū)的低阻油氣藏類型主要為儲層高束縛水和儲層含導(dǎo)電礦物兩種因素造成。

1.1 高束縛水儲層導(dǎo)致低阻油氣藏

這類儲層主要是由于巖石的細(xì)粒成分 (粉砂)增多和 (或)粘土礦物的充填富集,導(dǎo)致地層中的微孔隙非常發(fā)育,從而使微孔隙和滲流孔隙并存。對于這種微孔隙發(fā)育的地層,其束縛水含量明顯增大,加之地層水礦化度很高,則造成地層電阻率可能極低,從而造成油氣水層解釋的困難。

川中合川—潼南的須二地層普遍束縛水含量較高,據(jù)合川區(qū)塊 793個巖心實(shí)測含水飽和度統(tǒng)計(jì),合川區(qū)塊的束縛水含量平均高達(dá) 73.4%;由于儲層的高束縛水飽和度,造成儲層電阻率異常低,氣層與水層的電阻率相近,造成儲層流體性質(zhì)判別困難。

1.2 儲層本身存在導(dǎo)電礦物導(dǎo)致地層低電阻率

當(dāng)儲層中含導(dǎo)電礦物時,儲層電阻率會明顯減低。川中的低阻油氣藏除含高束縛水外,還普遍含有黃鐵礦,而儲層礦物含少量黃鐵礦及黃鐵礦在儲層中的不同的分布形式對儲層電阻率產(chǎn)生明顯的影響,造成電阻率明顯下降,有時甚至儲層電阻率比水層電阻率還要低,這對儲層的流體性質(zhì)判別也造成嚴(yán)重影響。

2 低阻油氣藏評價方法

弄清楚了該地區(qū)低電阻率氣層的成因機(jī)理后,通過分析研究,發(fā)現(xiàn)由于陣列感應(yīng)和雙側(cè)向測井原理的不同,造成儲層含水或含氣時,曲線值有明顯差異,因此可根據(jù)雙側(cè)向和陣列感應(yīng)測井的不同響應(yīng)特征,定性識別儲層流體性質(zhì);此外核磁共振測井結(jié)合常規(guī)測井資料能提供儲層的束縛水含量,從而可識別儲層的可動水,是目前評價低阻油氣藏儲層流體性質(zhì)的最佳方法。

2.1 利用深感應(yīng)與深側(cè)向電阻率差值識別氣水層

通過研究分析,發(fā)現(xiàn)陣列感應(yīng)和雙側(cè)向不同的測井原理,造成在儲層含水時的曲線形態(tài)差異明顯。因此可以根據(jù)雙側(cè)向和陣列感應(yīng)曲線在儲層的反應(yīng)特征,定性識別儲層是否含可動水,從而準(zhǔn)確識別儲層流體性質(zhì),方法如下:①測井解釋上把儲層徑向劃分為侵入帶和原狀地層兩部分,側(cè)向儀器供給的直流電是沿儲層徑向流動的,侵入帶與原狀地層是一種串聯(lián)關(guān)系;②感應(yīng)測井是利用發(fā)射線圈發(fā)射交流電,由此產(chǎn)生的交變磁場在地層中感應(yīng)出次生電流,感應(yīng)電流是環(huán)繞井軸流動的,因而侵入帶與原狀地層是一種并聯(lián)關(guān)系[2]。

側(cè)向測井:

感應(yīng)測井:1/Rlid=1/Ri+1/Rt

式中Ri—侵入帶電阻率;

Rt—原狀地層電阻率;

Rlld—深側(cè)向電阻率;

Rlid—深感應(yīng)電阻率。

川中地區(qū)鉆井均為淡水泥漿,因此當(dāng)泥漿侵入儲層時,泥漿濾液電阻率一般是大于地層水電阻率的,造成的是“高侵”現(xiàn)象。

當(dāng)泥漿侵入油氣層時,泥漿驅(qū)走了部分油氣,增加了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致侵入帶電阻率 (Ri)降低,深感應(yīng)與深側(cè)向的值均會稍微低于原狀地層電阻率,且變化形態(tài)相似。

當(dāng)泥漿侵入水層時,由于泥漿濾液電阻率高于地層水電阻率,造成侵入帶電阻率(Ri)升高,此時對于感應(yīng)和側(cè)向的影響具有很大差別。雖然在水層兩者電阻率均會明顯下降呈“低值”,但由于側(cè)向是一種串聯(lián)關(guān)系,這種情況下其深側(cè)向值應(yīng)略微大于原狀地層電阻率;而感應(yīng)是并聯(lián)關(guān)系,其深感應(yīng)電阻率值應(yīng)略小于原狀地層電阻率。由上述分析可知,在含水層段,雙側(cè)向電阻率升高而深感應(yīng)電阻率受其測井原理影響仍會略低于原狀地層電阻率,這就會造成深側(cè)向和深感應(yīng)值的明顯差異,從而判別儲層含水。

2.2 利用核磁共振測井識別氣水層

核磁共振測井[3-6]與其它測井方法相比,最大的優(yōu)點(diǎn)就是:不受巖性影響,對弛豫時間及其分布進(jìn)行解釋,除得到孔隙度參數(shù)外,還能得到孔徑分布信息。根據(jù)不同孔徑大小,利用實(shí)驗(yàn)分析確定的截止值,可確定地層束縛流體體積和自由流體體積。

對于川中的須二段低阻油氣藏儲層流體性質(zhì)判別,低阻主要是由于儲層段高束縛水造成電阻率較低,難以區(qū)分儲層究竟有無可動水。研究分析發(fā)現(xiàn),利用核磁共振測量的地層有效孔隙度與常規(guī)資料結(jié)合,可判別儲層有無可動水。方法如下:

(1)利用標(biāo)準(zhǔn) T2測井獲得的地層有效孔隙度MPHE與根據(jù)常規(guī)測井資料的中子 -密度交會得到地層總孔隙度Φt,可以得到束縛水飽和度Swb。

(2)利用電阻率資料,根據(jù)雙水模型,計(jì)算地層水飽和度Sw。

雙水模型計(jì)算地層水飽和度公式如下:

式中RT—地層真電阻率;

фt—中子 -密度交會的地層總孔隙度;

a,m,n—阿爾齊系數(shù)、膠接指數(shù)及飽和度指數(shù);

SW—地層總含水飽和度;

RCW—泥質(zhì)束縛水電阻率;

RW—地層水電阻率。

最后根據(jù)地層水飽和度判別儲層流體性質(zhì),如果Sw≈Swb,則判斷儲層流體性質(zhì)幾乎不含可動水,儲層為純氣層;如果Sw>>Swb,則判斷儲層含可動水。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 利用深感應(yīng)與深側(cè)向電阻率差值識別氣水層實(shí)例

如潼南 001-X井,該井須二段 2256.8m～2265.5m,常規(guī)資料中子、密度、聲波曲線均指示儲層孔隙發(fā)育,物性良好,中子 -密度曲線重疊,含氣特征明顯;但電阻率均較低,僅 3Ω·m～4Ω·m,且呈“負(fù)差異”,故應(yīng)解釋為水層。經(jīng)用該方法分析,深側(cè)向與深感應(yīng)在此段響應(yīng)一致,無明顯差異,由此判斷儲層不含水,故解釋為氣層 (圖 1)。最終在2212m～2265m試油:產(chǎn)氣 1.49×104m3/d,無水。

圖1 潼南 001-X井純氣層判別實(shí)例

合川 11X井:該井在 2207m～2221.0m,2224.6m～2228.6m兩段,中子、聲波、密度三“孔隙度”曲線指示儲層孔隙非常發(fā)育,自然地位也指示該段滲透性良好,是良好的儲層。中子 -密度曲線指示儲層“挖掘效應(yīng)“明顯,指示儲層含氣。但是深側(cè)向與深感應(yīng)比較,在 2207m～2221.0m,可見感應(yīng)電阻率明顯降低而側(cè)向還略微增大,呈明顯差異;在2224.6m～2228.6m因?yàn)榭紫遁^上段更發(fā)育,滲透性更好,差異更明顯,因此判斷兩個儲層均含水,均解釋為氣水同層 (圖 2)。最終在這兩段試油:產(chǎn)氣4.1371×104m3/d,產(chǎn)水 45m3/d,證實(shí)了利用該方法判斷流體性質(zhì)的準(zhǔn)確性。

圖2 合川 11X井須二氣水同層測井曲線圖

3.2 利用核磁共振測井識別低阻氣水層實(shí)例

如合川 10X井和 1X井的須二儲層,兩井常規(guī)資料中子、密度、聲波曲線孔隙均指示儲層孔隙發(fā)育,物性良好,但電阻率均較低,僅 2Ω·m～4Ω·m。從常規(guī)資料判斷分析,兩井曲線形態(tài)相似,流體性質(zhì)似乎應(yīng)該相同。但經(jīng)核磁共振含水飽和度程序處理,兩者流體性質(zhì)明顯不同:合川 10X井在 2210m～2219m不含可動水,解釋為氣層;2232m～2244m該段含部分可動水,因此解釋為氣水層 (圖 3)。而合川 1X井在 2254.5m～2270.0m、2276m -2285.6m段地層含水飽和度與束縛水飽和度幾乎相等,儲層不含可動水,故均解釋為氣層 (圖 4)。

最終試油表明:合川 10X井在 2210m～2219m和2232m～2244m產(chǎn)氣 1.135×104m3/d,產(chǎn)水 1.8m3/d;而合川 1X井在 2254.5m～2270.0m和 2276.0m～2285.6m試油:產(chǎn)氣 12.92×104m3/d,無水。

這兩口井的成功解釋證實(shí)了核磁共振測井識別氣水層方法的合川構(gòu)造的準(zhǔn)確性及適用性。

4 結(jié)論

(1)川中合川—潼南地區(qū)須家河組低阻油氣藏形成原因主要為儲層含高束縛水和黃鐵礦造成。

(2)利用深感應(yīng)與深側(cè)向電阻率差值法可準(zhǔn)確定性判別儲層流體性質(zhì)。

(3)利用核磁共振測井資料結(jié)合常規(guī)測井資料,可計(jì)算儲層束縛水含量和可動水含量,從而準(zhǔn)確的判別低阻氣層的流體性質(zhì)。

圖3 合川 10X井氣水層判別實(shí)例

圖4 合川 1X井純氣層判別實(shí)例

1 朱日榮,陸風(fēng)才,朱春雷,等 .蘇北盆地低電阻率油藏的成因及評價技術(shù)研究[C],第十四屆測井年會論文集:169-187.

2 徐廣田,趙秀英 .利用深側(cè)向與深感應(yīng)電阻率差值識別油水層[J],國外測井技術(shù),2005,20(3):13-14.

3 高敏 .用核磁共振測井資料評價儲層的孔隙結(jié)構(gòu)[J],測井技術(shù),2000,24(3):188-193.

4 胡俊 .NMR評價低阻儲集層巖石物性參數(shù)研究[J],天然氣工業(yè),2002,22(5):39-41.

5 趙秋來,李慶和,丁娛嬌,等 .MREx核磁共振測井流體性質(zhì)評價技術(shù)的應(yīng)用分析[J],測井技術(shù),2004,28(5):436-440.

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AM ETHOD TO DISTINGUISH FLUID PROPERTY OF LOW-RESTISTIVITY RESERVO IR,CENTRALSICHUAN BASIN

LUO Ning1,LIU Yu1,HE Xuquan2and YANG Yonggang1(1.CCDCWellLogging Company;2.Research Institute of Exploration and Development,PetroChina SouthwestOil and Gasfield Company).

Xujiahe gas layer,Hechuan-Tongnan block of Central Sichuan Basin,is a typical low-resistivity reservoir because rich high-irreducible water and pyrite can be found resulted in an extra low resistivity.It is very difficult to accurately distinguish the fluid property bymeans of conventionalwell-logging data.In this paper,some causes to for m low-resistivity reservoir are analyzed;and then to use array induction logging and NMR to evaluate fluid property is presented;at last,a better application result has been obtained.

central Sichuan Basin,low-resistivity gas reservoir,fluid property,case study

羅寧,男,1974年出生,1997年畢業(yè)于西南石油學(xué)院測井專業(yè),高級工程師;現(xiàn)從事測井現(xiàn)場解釋和資料評價工作。地址:(400021)重慶市江北區(qū)大石壩川慶測井公司測井技術(shù)發(fā)展中心。電話:(023)67352053,15923521949。E-mail:luoning1974@126.com

NATURALGAS EXPLORAT ION&DEVELOPMENT.v.33,no.2,pp.26-28,4/25/2010

(修改回稿日期 2009-07-27 編輯 王曉清)