川中低阻油气藏储层流体性质判别方法探讨.pdf

天 然 气 勘 探 与 开 发 2 0 1 0年4月出版 川 中低 阻油气藏储层流体性质判别方 法探讨 罗 宁 刘宇 1 ．中国石油川庆钻探工程有限公司测井公司 何绪全2 杨勇刚 2 ．中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 摘要川中地区合川一潼南区块须家河组气层， 由于含高束缚水和黄铁矿 ， 造成气层电阻率很低， 属典型低 阻气藏。在该区用常规测井资料难以准确识别储层流体性质。通过分析低阻油气藏形成的原因， 提出了利用阵列 感应和核磁共振测井评价储层流体性质的方法， 实际应用取得了良好效果。图4参 6 关键词川中低阻气藏流体性质实例分析 1 低阻油气藏形成原因 低电阻率油气层的类型主要有 5种⋯ ①储层 高矿化度地层水导致地层低电阻率； ②储层高束缚 水导致地层低电阻率； ③富含泥质导致地层低电阻 率； ④粒间孔隙与裂缝并存导致地层低电阻率； ⑤储 层本身存在导电矿物导致地层低电阻率。川中地区 的低阻油气藏类型主要为储层高束缚水和储层含导 电矿物两种因素造成。 1 ． 1 高束缚水储层导致低阻油气藏 这类储层主要是由于岩石的细粒成分 粉砂 增多和 或 粘土矿物的充填富集， 导致地层中的微 孔隙非常发育， 从而使微孔隙和渗流孔隙并存。对 于这种微孔隙发育的地层， 其束缚水含量明显增大， 加之地层水矿化度很高， 则造成地层电阻率可能极 低， 从而造成油气水层解释的困难。 川中合川一潼南的须二地层普遍束缚水含量较 高， 据合川区块 “／ 9 3 个岩心实测含水饱和度统计， 合 川区块的束缚水含量平均高达 7 3 ． 4 ％； 由于储层的 高束缚水饱和度， 造成储层电阻率异常低， 气层与水 层的电阻率相近， 造成储层流体性质判别困难。 1 ． 2 储层本身存在导电矿物导致地层低 电阻率 当储层中含导电矿物时， 储层电阻率会明显减 低。川中的低阻油气藏除含高束缚水外， 还普遍含 有黄铁矿， 而储层矿物含少量黄铁矿及黄铁矿在储 层中的不同的分布形式对储层电阻率产生明显的影 响， 造成电阻率明显下降， 有时甚至储层电阻率比水 层电阻率还要低， 这对储层的流体性质判别也造成 严重影响。 2 低 阻油气藏评 价方法 弄清楚了该地区低电阻率气层的成因机理后， 通过分析研究 ， 发现由于阵列感应和双侧向测井原 理的不同， 造成储层含水或含气时， 曲线值有明显差 异， 因此可根据双侧向和阵列感应测井的不同响应 特征， 定性识别储层流体性质； 此外核磁共振测井结 合常规测井资料能提供储层的束缚水含量， 从而可 识别储层的可动水， 是 目前评价低阻油气藏储层流 体性质的最佳方法。 2 ． 1 利用深感应与深侧 向电阻率差值识别气水层 通过研究分析 ， 发现阵列感应和双侧 向不同的 测井原理， 造成在储层含水时的曲线形态差异明显。 因此可以根据双侧向和阵列感应曲线在储层的反应 特征， 定性识别储层是否含可动水， 从而准确识别储 层流体性质， 方法如下 ①测井解释上把储层径向划 分为侵人带和原状地层两部分， 侧向仪器供给的直 流电是沿储层径向流动的， 侵入带与原状地层是一 种串联关系； ②感应测井是利用发射线圈发射交流 电， 由此产生的交变磁场在地层中感应出次生电流， 感应电流是环绕井轴流动的， 因而侵入带与原状地 层是一种并联关系 J 。 侧 向测井 w Ri RI ； 作奢筒介罗宁， 男， 1 9 7 4年出生， 1 9 9 7 年毕业于西南石油学院洲井专业。 高级工程师； 现从事测井现场解释和费料评价工作。地址 4 0 0 0 2 1 重庆 市江北 区大石坝川庆测井公 司测井技 术发展 中心。 0 2 3 6 7 3 5 2 0 5 3 。1 5 9 2 3 5 2 1 9 4 9 。E-ma i l l u o n i n g 1 9 7 4 1 2 6 ． c o rn 2 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 3卷第 2期 天 然 气 勘 探 与 开 发 感应测井 l 1 ／ R i 1 ／ R 式中R 侵入带电阻率； R 一原状地层电阻率 ； R 一深侧向电阻率 ； R 耐一深感应电阻率。 川中地 区钻井均为淡水泥浆 ， 因此 当泥浆侵人 储层时 ， 泥浆滤液电阻率一般是 大于地层水电阻率 的 ， 造成的是“ 高侵” 现象。 当泥浆侵人油气层时， 泥浆驱走了部分油气， 增 加了导电网络， 导致侵入带电阻率 降低， 深感 应与深侧向的值均会稍微低于原状地层电阻率， 且 变化形态相似。 当泥浆 侵入水 层 时 ， 由于泥 浆滤 液 电阻 率 高 于地层水电阻率 ， 造成侵入带电阻率 R 升高， 此 时对于感应和侧 向的影 响具 有很 大差别 。虽然 在 水层两者 电阻率 均会 明显 下 降呈 “ 低值 ”， 但 由于 侧向是一种串联关系， 这种情况下其深侧向值应 略微大于原状地层 电阻率 ； 而感应 是并联关 系 ， 其 深感应 电阻率值应 略小于原 状地层 电阻率 。由上 述分析可知 ， 在含水层段 ， 双侧 向电阻率 升高而 深 感应电阻率受其测井原理 影 响仍 会 略低 于原状地 层 电阻率 ， 这就 会造成 深侧 向和深 感应 值 的 明显 差异 ， 从而判别储层含水 。 2 ． 2 利用核磁共振测井识别气水层 核磁共振测井 [ 3 与其它测 井方法相 比， 最 大 的优点就是 不受岩性影响， 对弛豫时间及其分布进 行解释， 除得到孑 L 隙度参数外， 还能得到孔径分布信 息。根据不同孔径大小 ， 利用实验分析确定 的截 止 值， 可确定地层束缚流体体积和自由流体体积。 对于川中的须二段低阻油气藏储层 流体性质判 别 ， 低阻主要是 由于储层段高束 缚水造成 电阻率 较 低 ， 难 以区分储层究竟有无可动水 。研究分析发现 ， 利用核磁共振测量的地层有效孔隙度与常规资料结 合， 可判别储层有无可动水。方法如下 1 利用标准 测井获得的地层有效孑 L 隙度 M P H E与根据常规测井资料的中子 一 密度交会得到 地层总孑 L 隙度 ， 可以得到束缚水饱和度 Is 神。 S ， 一MP H E ／ 2 利用电阻率资料， 根据双水模型， 计算地层 水饱和度 S 。 双水模型计算地层水饱和度公式如下 1 1 C 1 一 a ] 一 式中 ， 一地层真电阻率； 一 中子 一密度交会的地层总孔隙度； 口 ， m， n 一阿尔齐系数、 胶接指数及饱和度指数； S 一地层 总含 水饱和度 ； R 。 一泥质束缚水电阻率 ； R 一地层水电阻率。 最后根据地层水饱和度判别储层流体性质， 如果 S mS 时， 则判断储层流体性质几乎不含可动水 ， 储层 为纯气层 ； 如果 S S 则判断储层含可动水。 3 应用 实例 3 ． 1 利用深感应 与深侧 向 电阻率差值识别气水层 实例 如 潼南 0 0 1一X 井 ， 该 井 须 二段 2 2 5 6 ． 8 m ～ 2 2 6 5 ． 5 m， 常规资料中子、 密度、 声波曲线均指示储 层孔隙发育， 物性良好 ， 中子 一 密度曲线重叠， 含气 特征明显； 但电阻率均较低， 仅 3 Q m～ 4 f t m， 且 呈“ 负差异 ” ， 故应解 释 为水层 。经用该方法分析 ， 深侧向与深感应在此段 响应一致 ， 无 明显差异 ， 由此 判断储层 不 含水 ， 故解 释 为 气层 图 1 。最 终在 2 2 1 2 m一 2 2 6 5 m试油 产气 1 ． 4 91 0 m ／ d ， 元水。 深侧向 倒向 阵 列 蒜 应 D t n n 1 2 000 阵 列 臁 应 t 9 0 ， 井 经 朴 偿 声 扯 阵 刊 蒜 虚‘60 t n ‘ m ’ 2 9 o 0 自 然 伽 玛 扑 嚣 中予 阵 列 盛 应 3 一一U￡ 工 一扯 q 阵 列 感 应2 淼 ， 。 朴 倦 密 度 2 t Ifit ‘ I| I o_ q 阵 刊 堪 应 ‘ 1 2 鱼_ _ 【 卫／ em 2 8 一 n m J 20 00 ． ； ； l l』 1 ． 、 、 ’ { ． 一 _ 一．． 二 王 ● ● ● ● - 一 ’ 、 一。 ． ／ 一 二， ● ， 、 1 1 、 ； 、 ， 、 P 一 ， ， } r 。 ’、 J 1 、 r f ” ， 1 一一 、 -- 一一 N J 、 、 、 _ 一， ． ． ～～ ～ i； 1 一 i | ‘ _二 鸶苗霉 ；r 毫 } ． 一 ； ； _ ⋯ ‘ 、 一 ， ’ - - |-。 一 0 It■． l 图 1 潼南 0 0 1一X井纯气层判别实例 合 川1 l X 井 该 井 在 2 2 0 7 m 一 2 2 2 1 ． 0 m， 2 2 2 4 ． 6 m～ 2 2 2 8 ． 6 m两段 ， 中子、 声波 、 密度三“ 孔隙 度” 曲线指示储层孔隙非常发育， 自然地位也指示 该段渗透性 良好 ， 是 良好 的储层。中子 一密度曲线 指示储层“ 挖掘效应“ 明显， 指示储层含气。但是深 侧向与深感应 比较 ， 在 2 2 0 7 m ～ 2 2 2 1 ． 0 m， 可见感应 电阻率 明显降低而侧向还略微增大， 呈明显差异； 在 2 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 天 然 气 勘 探 与 开 发 2 0 1 0年 4 月出版 2 2 2 4 ． 6 m 2 2 2 8 ． 6 m因为孔隙较上段更发育， 渗透 性更好， 差异更明显， 因此判断两个储层均含水， 均 解释为气水同层 图 2 。最终在这两段试油 产气 4 ． 1 3 7 11 0 m。 ／ d，产水 4 5 m 3 ／ d ， 证实了利用该方法 判断流体性质的准确性。 圈 2 合川 1 1 X井须二气水同层测井曲线图 3 ． 2 利用核磁共振测井识别低阻气水层实例 如合川 1 0 X井和 1 X井的须二储层， 两井常规 资料中子、 密度、 声波曲线孔隙均指示储层孔隙发 育， 物性良好， 但电阻率均较低， 仅 2 Q m一 4 fl m 。从常规资料判断分析， 两井曲线形态相似， 流体 性质似乎应该相同。但经核磁共振含水饱和度程序 处理， 两者流体性质明显不同 合川 1 0 X井在2 2 1 0 m 2 2 1 9 m不含可动水， 解释为气层； 2 2 3 2 m一 2 2 4 4 m 该段含部分可动水， 因此解释为气水层 图3 。而 合 川 I X 井 在 2 2 5 4 ． 5 m 一 2 2 7 0 ． 0 m、2 2 7 6 m 一 2 2 8 5 ． 6 m段地层含水饱和度与束缚水饱和度几乎相 等， 储层不含可动水， 故均解释为气层 图4 。 最终试油表明 合川 1 0 X井在2 2 1 0 m一 2 2 1 9 m和 2 2 3 2 m一 2 2 4 4 m产气 1 ． 1 3 51 0 m ／ d ， 产水 1 ． 8 m3 ／ d ； 而合川 1 x井在 2 2 5 4 ． 5 m～ 2 2 7 0 ． 0 m和 2 2 7 6 ． 0 m一 2 2 8 5 ． 6 m试油 产气 l 2 ． 9 2 1 0 m ／ d ， 无水。 这两口井的成功解释证实了核磁共振测井识别 气水层方法的合川构造的准确性及适用性。 4 结论 1 川中合川一潼南地区须家河组低阻油气藏 形成原因主要为储层含高束缚水和黄铁矿造成。 2 利用深感应与深侧向电阻率差值法可准确 定性判另 4 储层流体性质。 2 8 3 利用核磁共振测井资料结合常规测井资 料， 可计算储层束缚水含量和可动水含量， 从而准确 的判别低阻气层的流体性质。 图3 合J I I 1 0 X井气水层判别实例 图4 合川 1 x井纯气层判别实例 参考文献 1 朱 日荣 ， 陆风才， 朱春雷， 等 ．苏北盆地低电阻率油藏的 成因及评价技术研究 [ c ] ， 第十四届测井年会论文集 ； 1 6 91 8 7 ． 2 徐广田， 赵秀英 ．利用深侧向与深感应电阻率差值识别 油水层[ J ] ， 国外测井技术， 2 0 0 5 ， 2 0 3 1 3 1 4 ． 3 高敏 ． 用核磁共振测井资料评价储层的孔隙结构[ J ] ， 测 井技术， 2 o o 0 ， 2 4 3 1 8 81 9 3 ． 4 胡俊 ． N M R评价低阻储集层岩石物性参数研究[ J ] ， 天 然气工业， 2 0 0 2， 2 2 5 3 9- 4 1 ． 5 赵秋来， 李庆和， 丁娱娇， 等 ． M R E x 核磁共振测井流体性质 评价技术的应用分析[ J ] ， 测井技术， 2 1 0 4 ， 2 8 5 4 3 6 4 4 Q 6 齐宝权， 夏宏泉， 张贤辉 ． N M R 测井识别储层流体性质的方 法及应用[ J ] ， 西南石油学院学报， 2 0 0 1 ， 2 3 1 1 8 - 2 1 ． 修改回稿日期2 0 0 9 - 0 7 2 7 编辑王晓清 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m