王麗影 楊洪志 葉禮友 熊 偉 胡志明

1.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院 2.中國科學(xué)院滲流流體力學(xué)研究所 3.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

利用可動(dòng)水飽和度預(yù)測(cè)川中地區(qū)須家河組氣井產(chǎn)水特征

王麗影1，2楊洪志3葉禮友1熊 偉1胡志明1

1.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院 2.中國科學(xué)院滲流流體力學(xué)研究所 3.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組不同儲(chǔ)層的產(chǎn)水特征，應(yīng)用核磁共振結(jié)合離心的方法測(cè)試了大量巖樣的可動(dòng)水飽和度，并將測(cè)試結(jié)果引入到常規(guī)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋中，形成了可動(dòng)水飽和度的常規(guī)測(cè)井解釋方法。在分析儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度與氣井產(chǎn)水特征之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，繪制出了目標(biāo)區(qū)塊可動(dòng)水飽和度分布圖。研究結(jié)果表明：廣安須家河組四段和合川須二段儲(chǔ)層比廣安須六段儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度高；儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度與氣井產(chǎn)水特征之間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系，可動(dòng)水飽和度越高，儲(chǔ)層產(chǎn)水越嚴(yán)重，應(yīng)用可動(dòng)水飽和度能有效預(yù)測(cè)儲(chǔ)層產(chǎn)水特征；廣安2井區(qū)須六段儲(chǔ)層中南部可動(dòng)水飽和度較低，為低產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；廣安106井區(qū)須四段中部儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度較低，為8%～10%，屬較低產(chǎn)水區(qū)，西南和東南兩翼可動(dòng)水飽和度高，產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)較大。該研究成果對(duì)于井位優(yōu)選、降低氣井產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)具有指導(dǎo)作用。

四川盆地 川中地區(qū) 晚三疊世 低滲透砂巖氣藏 儲(chǔ)集層 核磁共振 可動(dòng)水飽和度 測(cè)井 預(yù)測(cè)

四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組儲(chǔ)層為構(gòu)造背景下的巖性氣藏，主要含孔隙水，氣水關(guān)系復(fù)雜［1］，準(zhǔn)確測(cè)試儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度是預(yù)測(cè)儲(chǔ)層產(chǎn)水特征的關(guān)鍵。核磁共振技術(shù)（NMR）已經(jīng)廣泛應(yīng)用在石油工業(yè)領(lǐng)域，能夠提供諸如孔隙度、滲透率、孔徑分布、束縛水與可動(dòng)流體等儲(chǔ)集層參數(shù)相關(guān)信息［2－11］。筆者應(yīng)用核磁共振技術(shù)結(jié)合離心的方法測(cè)試巖樣可動(dòng)水飽和度，并將測(cè)試結(jié)果引入到常規(guī)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋中形成可動(dòng)水飽和度的常規(guī)測(cè)井解釋方法，建立儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度與氣井產(chǎn)水之間的關(guān)系以預(yù)測(cè)氣井產(chǎn)水特征，對(duì)川中地區(qū)須家河組低滲透砂巖含水氣藏的高效開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

1 可動(dòng)水飽和度的核磁共振測(cè)試

運(yùn)用核磁共振結(jié)合離心的方法［12－13］測(cè)定了川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組第六、四和二段儲(chǔ)層20口氣井64塊巖樣的可動(dòng)水飽和度（圖1）。須家河組巖樣可動(dòng)水飽和度整體為5%～14%。其中廣安須六段巖樣可動(dòng)水飽和度最低，大部分都小于8%；須四段巖樣可動(dòng)水飽和度最高，在8%～14%之間；而須二段巖樣可動(dòng)水飽和度分布在6.5%～14%之間，分布較為均勻，整體比須四段略低。

圖1 須家河組儲(chǔ)層巖樣可動(dòng)水飽和度圖

氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料表明，開發(fā)須六段儲(chǔ)層的氣井產(chǎn)水不嚴(yán)重，大部分氣井產(chǎn)水量為0～10 m3／d，平均單井日產(chǎn)水6.7 m3；開發(fā)須四段儲(chǔ)層的氣井產(chǎn)水最嚴(yán)重，平均單井日產(chǎn)水54.7 m3。由此可見，可動(dòng)水飽和度越高，則儲(chǔ)層產(chǎn)水越嚴(yán)重。運(yùn)用可動(dòng)水飽和度能有效預(yù)測(cè)儲(chǔ)層產(chǎn)水特征。但是應(yīng)用核磁共振測(cè)試巖樣可動(dòng)水飽和度的方法在現(xiàn)場(chǎng)難以大規(guī)模應(yīng)用，因而，將室內(nèi)的核磁共振測(cè)試結(jié)果與常規(guī)測(cè)井技術(shù)結(jié)合，形成可動(dòng)水飽和度的常規(guī)測(cè)井解釋方法，分析測(cè)井解釋出的可動(dòng)水飽和度與氣井產(chǎn)水特征之間的關(guān)系，從而形成氣井產(chǎn)水特征的定量預(yù)測(cè)方法。

2 可動(dòng)水飽和度的常規(guī)測(cè)井解釋方法

常規(guī)測(cè)井解釋可動(dòng)水飽和度的原理如下：①根據(jù)核磁共振技術(shù)標(biāo)定巖樣束縛水飽和度（原始含水飽和度減去可動(dòng)水飽和度）與孔隙度之間的關(guān)系（圖2）；②在各個(gè)深度點(diǎn)，根據(jù)常規(guī)測(cè)井解釋出的孔隙度計(jì)算出束縛水飽和度；③將常規(guī)測(cè)井解釋出的原始含水飽和度減去束縛水飽和度，得到該深度儲(chǔ)層的可動(dòng)水飽和度，從而繪制出可動(dòng)水飽和度縱向分布曲線。

圖2 束縛水飽和度與孔隙度關(guān)系圖

圖3 廣安002－23和廣安111井可動(dòng)水飽和度測(cè)井解釋曲線圖

根據(jù)氣井具體射孔層位，可以從可動(dòng)水飽和度分布曲線上確定出開發(fā)層位的可動(dòng)水飽和度分布值。圖3是廣安002－23井和廣安111井的儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度測(cè)井解釋曲線。廣安002－23井開發(fā)層段可動(dòng)水飽和度為0～10%，該井產(chǎn)水量為0～2 m3／d，日產(chǎn)氣量為6.5 ×104m3；廣安111井開發(fā)層段可動(dòng)水飽和度為10%～20%，該井日產(chǎn)水3～10 m3，日產(chǎn)氣小于3×104m3。

3 氣井產(chǎn)水特征預(yù)測(cè)

通過常規(guī)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)解釋了15口氣井的儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度分布曲線，并統(tǒng)計(jì)分析了氣井產(chǎn)水特征與可動(dòng)水飽和度之間的關(guān)系（表1）。結(jié)果表明，儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度越高，氣井產(chǎn)水量越大?？蓜?dòng)水飽和度小于10%的氣井，產(chǎn)水量小于5 m3／d，產(chǎn)水不嚴(yán)重；可動(dòng)水飽和度為10%～20%的氣井，產(chǎn)水量為5～20 m3／d，產(chǎn)水較為嚴(yán)重；可動(dòng)水飽和度高于20%的氣井，產(chǎn)水量超過20 m3／d，產(chǎn)水非常嚴(yán)重。氣井產(chǎn)水特征預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表1 氣井產(chǎn)水特征與儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度統(tǒng)計(jì)表

表2 氣井產(chǎn)水預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)表

4 應(yīng)用

繪制了廣安氣田兩個(gè)主力區(qū)塊須家河組儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度平面分布圖，包括廣安2井區(qū)須六段120 km2和廣安106井區(qū)須四段400 km2儲(chǔ)層。

廣安2井區(qū)須六段儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度平面分布如圖4所示，該儲(chǔ)層總體可動(dòng)水飽和度分布在5.8%～10%之間，儲(chǔ)層中南部可動(dòng)水飽和度較低，為低產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊。廣安106井區(qū)須四段可動(dòng)水飽和度平面分布如圖5所示，該儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度總體較高，分布在8%～13%之間，中部儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度較低（8%～10%），為較低產(chǎn)水區(qū)，西南和東南兩翼可動(dòng)水飽和度高，產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)較大。

圖4 廣安須六段可動(dòng)水飽和度分布平面圖

圖5 廣安須四段可動(dòng)水飽和度分布平面圖

5 結(jié)論

1）廣安須六段儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度最低，須四段儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度最高，須二段儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度介于兩者之間。

2）建立了儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度的常規(guī)測(cè)井解釋方法，可動(dòng)水飽和度與氣井產(chǎn)水特征之間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系。

3）可動(dòng)水飽和度小于10%的氣井，產(chǎn)水量小于5 m3／d，產(chǎn)水不嚴(yán)重；可動(dòng)水飽和度為10%～20%的氣井，產(chǎn)水量為5～20 m3／d，產(chǎn)水較為嚴(yán)重；可動(dòng)水飽和度高于20%的氣井，產(chǎn)水量超過20 m3／d，產(chǎn)水非常嚴(yán)重。

4）廣安2井區(qū)須六段儲(chǔ)層中南部可動(dòng)水飽和度較低，為低產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊。廣安106井區(qū)須四段可動(dòng)水飽和度總體較高，中部儲(chǔ)層可動(dòng)水飽和度相對(duì)較低，西南和東南兩翼可動(dòng)水飽和度高，產(chǎn)水風(fēng)險(xiǎn)較大。

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Movable water saturation used for the forecast of water production features in gas wells in the Xujiahe Formation of Middle Sichuan Basin

Wang Liying1，2，Yang Hongzhi3，Ye Liyou1，Xiong Wei1，Hu Zhiming1
（1.Langfang Branch of Petroleum Exploration and Development Research Institute，PetroChina，Langfang，Hebei 065007，China；2.Institute of Porous Flow and Fluid Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Langfang，Hebei 065007，China；3.Research Institute of Petroleum Exploration and Development of Southwest Oil ＆Gasfield Company，PetroChina，Chengdu，Sichuan 610051，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 32，ISSUE 11，pp.47－50，11／25／2012.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

For an accurate prediction of the water production characteristics of different reservoirs in the Xujiahe Formation of Middle Sichuan Basin，nuclear magnetic resonance is used in combination with the centrifugal method to test movable water saturation of a large number of rock samples.Furthermore，the test results are introduced into conventional logging data interpretation，the method of which is thus used for the interpretation of movable water saturation.Based on the analysis of relationship between the reservoir movable water saturation and the gas well production characteristics，a distribution map of movable water saturation in the target block is drawn.The test demonstrates the following results：（1）The reservoirs in the 4thmember of the Xujiahe Formation in Guan＇an and the 2ndmember of the Xujiahe Formation in Hechuan are with higher movable water saturation than that in the 6thmember of the Xujiahe Formation in Guang＇an.（2）A significant positive correlation is shown between reservoir movable water saturation and gas well production features.In other words，the reservoirs have higher water production with the higher movable water saturation.Thus movable water saturation can be used for an effective prediction of the reservoir water production characteristics.（3）The south central part of the reservoir in the 6thmember of the Xujiahe Formation in the Guang＇an 2 wellblock is with low movable water saturation and at risks of low water production.The central part of the reservoir in the 4thmember of the Xujiahe Formation in the Guang＇an 106 wellblock is with low movable water saturation（i.e.8%－10%）and is classified as an area with relatively low water production，while southwest and southeast wing areas are with high movable water saturation，with a comparatively high risk of water production.These results play an important role in guiding the well location and reducing the risk of water production in gas wells.

Middle Sichuan Basin，low－permeability sandstone gas reservoirs，late Triassic Epoch，reservoir strata，movable water saturation，well logging，forecast

王麗影等.利用可動(dòng)水飽和度預(yù)測(cè)川中地區(qū)須家河組氣井產(chǎn)水特征.天然氣工業(yè)，2012，32（11）：47－50.

10.3787／j.issn.1000－0976.2012.11.011

國家科技重大專項(xiàng)“致密砂巖氣有效開發(fā)評(píng)價(jià)技術(shù)”（編號(hào)：2011ZX05013－002）。

王麗影，女，1982年生，博士研究生；主要從事油氣田開發(fā)方面的研究工作。地址：（065007）河北省廊坊市44號(hào)信箱。電話：（010）69213449。E－mail：wangliying＠126.com

2012－09－09 編輯 韓曉渝）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2012.11.011

Wang Liying，born in 1982，holds a Ph.D degree and is mainly engaged in research of development of oil ＆gas fields.

Add：Mail Box 44，Wanzhuang，Langfang，Hebei 065007，P.R.China

E－mail：wangliying＠126.com