肖承文，周波，吳剛（中石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒 841000）

趙勃權(quán)，李強（中國石油集團測井有限公司，陜西 西安 710077）

鄧瑞（長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100）

與目前國內(nèi)使用的其他飽和度測井方式比較，PNN（pulse neutron neutron，脈沖中子－中子）測井的最大不同是：其他方法是通過地層對中子的俘獲放射出的伽馬射線進行記錄來進行飽和度的解析，PNN 測井是通過對地層中還沒有被地層俘獲的熱中子來進行記錄和分析，從而得到飽和度的解析［1，2］。探測熱中子法沒有探測伽馬方法存在的本底值影響，同時在更低的礦化度和低孔隙度等地層保持了相對較高的計數(shù)率，削減了統(tǒng)計起伏的影響。同時，PNN 測井還有一套獨特的數(shù)據(jù)處理方法，能夠最大程度地去除井眼影響，保證地層俘獲截面曲線的準(zhǔn)確性，精度可達到±0.1c.u.（c.u.是俘獲截面單位，1c.u.＝10－3cm－1）。

PNN 測井解釋飽和度時［3～5］，很多參數(shù)都有一個較大的范圍，主要依靠人工給出地區(qū)經(jīng)驗值，但是經(jīng)驗值的給定缺乏實驗支撐，可能產(chǎn)生較大誤差；而裸眼井電阻率曲線求取飽和度有較完善的實驗支撐，通過幾十年的發(fā)展，其在砂泥巖剖面中的應(yīng)用得到多方驗證，可信度較高。在未射孔層段，PNN測井在套管外的值和裸眼井電阻率是受同樣的地層因素影響，此時應(yīng)建立PNN 和裸眼井電阻率的關(guān)系；在射孔層段，由于注入和產(chǎn)出的原因，地層電阻率會發(fā)生變化，但裸眼井電阻率不能反映這個變化；通過前面建立的關(guān)系，利用測得的PNN 曲線求得射孔層段的真實電阻率，再利用該地層電阻率計算地層含油飽和度，該飽和度反映的是孔隙真實流體性質(zhì)，據(jù)此可以準(zhǔn)確判斷水淹情況。

1 地層俘獲截面的響應(yīng)特征

為了研究地層巖性、物性、電性等各因素對地層俘獲截面的影響，對研究區(qū)4口井逐一分析了未射孔層段表征地層巖性、物性、電性特征的自然伽馬、孔隙度、深中淺感應(yīng)電阻率與地層俘獲截面之間的關(guān)系，并分析對比了純泥巖層、純砂巖層、純水層、純氣層俘獲截面的關(guān)系。圖1為地層俘獲截面反演電阻率示意圖。

1.1 未射孔層段地層俘獲截面響應(yīng)特征分析

為了研究地層俘獲截面與巖性的關(guān)系，分析了純泥巖層段俘獲截面（Σ）與自然伽馬（qAPI）的關(guān)系（如圖2所示），可以看出，Σ隨qAPI的增加而增大，并表現(xiàn)出與qAPI較好的相關(guān)性。

圖1 地層俘獲截面反演電阻率示意圖

圖2 研究區(qū)純泥巖層段Σ 與qAPI關(guān)系圖

圖3反映的是純泥巖層段Σ與深、中、淺感應(yīng)電阻率（ρild、ρilm、ρils）的關(guān)系，可以看出，ρild、ρilm、ρils 在同一Σ下依次遞減，這與地層深度越淺侵入作用影響越強的規(guī)律相符合。圖4顯示了純水層段的Σ與ρild、ρilm、ρils的關(guān)系，可以看出，ρild、ρilm、ρils與Σ關(guān)系曲線幾乎平行，且水層電阻率在橫向上隨探測深度的增加逐漸減小。

圖3 研究區(qū)純泥巖層段Σ 與ρild、ρilm、ρils關(guān)系圖

圖4 研究區(qū)純水層段Σ 與ρild、ρilm、ρils關(guān)系圖

圖5為研究區(qū)未射孔層段Σ與孔隙度（）關(guān)系圖，可以看出，當(dāng)升高時，Σ逐漸降低，這是因為隨著的增加，儲層中氣的含量相對增加，而氣的Σ低于油、水的Σ，從而造成Σ降低。進一步研究了未射孔層段Σ與ρild、ρilm、ρils 的關(guān)系（如圖6所示），可以看出，未射孔層Σ與ρild、ρilm 的關(guān)系基本一致；Σ與ρils 的相關(guān)性較差，這是因為電阻率受泥漿侵入影響較大，即ρils 受泥漿侵入影響較大，而Σ是在下套管地層恢復(fù)后測量的，幾乎不受泥漿濾液的影響。由圖6可知，未射孔層段Σ與ρild 關(guān)系為：

1.2 射孔層段地層俘獲截面響應(yīng)特征分析

隨著生產(chǎn)的進行，射孔層段的各項參數(shù)的變化是一個動態(tài)的過程，因此各參數(shù)對地層俘獲截面的影響相對于未射孔層段發(fā)生了一定的變化。首先分析了射孔層段Σ隨ρild、ρilm、ρils 的變化關(guān)系，如圖7所示，射孔層段Σ與ρild 的關(guān)系為：

圖5 研究區(qū)未射孔層段Σ 與關(guān)系圖

圖6 研究區(qū)未射孔層段Σ 與ρild、ρilm、ρils關(guān)系圖

為了消除生產(chǎn)對Σ的影響，進一步對比了射孔層段Σ和未射孔層段Σ隨ρild 的變化關(guān)系圖（圖8）。可以看出，在相同Σ下，未射孔層段的ρild 高于射孔層段ρild，這是因為隨著生產(chǎn)的進行，射孔層段的含氣飽和度逐漸降低，電阻率普遍減小，邊水、底水逐漸向井筒推進，可能導(dǎo)致儲層出現(xiàn)一定程度的水淹。

圖7 研究區(qū)射孔層段Σ 與ρild、ρilm、ρils關(guān)系圖

圖8 研究區(qū)射孔層段與未射孔層段Σ 與ρild關(guān)系對比圖

2 地層俘獲截面反演電阻率實際應(yīng)用

為了在射孔層段消除水淹等因素對地層俘獲截面的影響，在上述分析射孔層段和未射孔層段Σ與ρild關(guān)系的基礎(chǔ)上，利用未射孔層段圖版對射孔層段進行校正。從圖9中可以看出，由俘獲截面曲線校正后得到的深感應(yīng)電阻率曲線（ρild，c）在射孔層段都表現(xiàn)出一定的特征，4號層ρild，c 比校正前深感應(yīng)電阻率（ρild）減小，可定性判斷該射孔層段隨著生產(chǎn)的進行，出現(xiàn)了一定程度的水淹，通過阿爾奇公式計算飽和度，該層含氣飽和度明顯降低；而5號層由于與4號層之間有一段孔滲不好、泥質(zhì)體積分數(shù)多的薄層隔開，該井段ρild，c 與ρild 部分重合，甚至有部分升高，可定性判斷該層未水淹或水淹程度低。

3 結(jié)語

圖9 A井俘獲截面反演電阻率效果示意圖

通過對研究區(qū)4口井的地層俘獲截面在未射孔層段的響應(yīng)特征分析，建立了研究區(qū)地層俘獲截面反演電阻率的計算公式。通過總結(jié)地層俘獲截面曲線在未射孔層段的曲線特征，反演地層真實電阻率，再進行飽和度求取。由俘獲截面曲線校正后得到的電阻率曲線在部分射孔層段表現(xiàn)出電阻率普遍減小的特征，則可定性判斷為該射孔層段隨著生產(chǎn)的進行，出現(xiàn)了一定程度的水淹，含氣飽和度降低明顯。部分射孔層段電阻率有一定升高，可定性判斷該生產(chǎn)層未水淹或水淹程度低。

將PNN 測井反演地層電阻率求取飽和度的處理結(jié)果（30口井）與前人解釋成果對比，解釋精度明顯提高。但是地層參數(shù)對地層俘獲截面和電阻率的響應(yīng)比例不盡相同，該方法的實際應(yīng)用還有待進一步檢驗。目前該方法適用于未進行注水開發(fā)的原狀地層，建立區(qū)域經(jīng)驗公式時，需要在該區(qū)域有相對穩(wěn)定的泥巖和純水標(biāo)志層，否則影響解釋精度。

［1］易娟子，戴家才，孔玉霞.脈沖中子－中子（PNN）測井技術(shù)及應(yīng)用效果分析 ［J］.石油儀器，2009，23（5）：65～67.

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［3］盧玉曉，譚茂金，龐棟鍇，等.基于PNN 測井技術(shù)的復(fù)雜儲層流體識別與飽和度計算 ［J］.石油物探，2011，50（3）：310～314.

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