塔中地区碳酸盐岩天然气藏流体识别方法研究.pdf

石油天然气学报2 0 1 2 年 9 月第 3 4 卷第 9 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s T e c h n o l o g y S e p ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 No ． 9 塔 中地 区碳 酸盐岩 天然气藏流体识别方法研 究 祁新忠 ，张承森 中石油塔里木油田 分公司 勘探开发研究院， 新疆库尔勒8 4 1 o o o 高楚桥 ，赵 彬 长江大学地球物理与石油资源学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 [ 摘要]碳酸盐岩储 层储集空 间类型 多样、非均质性 强，储层流体 性质识别难度 较大，仅利用 常规测 井资 料和传 统测井评价方法难以保 证流体 性质 的识别精度 。 以塔 中地 区碳 酸盐岩 天然气 藏为例 ，综 合使 用 常 规测井资料、气测录井资料和电成像测 井资料 ，开展 储层 流体识别研 究，分析这 3类流体 识别 方法对于 该类储层的适用性，验 证这 些方法的有效性和适 用性 ，试 图寻 找一套适用 于碳 酸盐岩天 然气藏储 层流体 识 别 的 方 法 体 系 。 [ 关键词]碳酸盐岩天然气藏 ；流体性质识别 ；常规测井 ；气测录井； 电成像 测井 [ 中图分类号]P 6 3 1 ． 8 4 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 0 9 0 0 8 9 0 4 长期 以来 ，碳 酸 盐岩储 层 流体性 质识别 一 直是测 井储 层 评价 中的难点 问题 卜 ，分析 其 原 因主 要包 括 以下 几个 方 面 ① 复杂碳 酸盐 岩储 层储集 空 间类 型多样 ，非 均质 性极 强 ，不 同的储集 空间对 电阻率测 井 影 响各不 相 同 ，各类 型储 集空 间 中不 同的油 质 稠 油 、稀油 与天然气 也影 响着 测井 响应 ；② 泥浆 的 侵 入改 变 了储层对 电性 的响应 ，增加 了储 层 流 体性 质 识 别 的难 度 ；③ 部分 井 储 层 段存 在低 阻 高 矿化 度油气层 、高阻水层 ，其 中的流体性质难 以判断。因此 ，单一运用任何一种单项资料 ，都仅为地下油 气 某一 个侧 面 的反映 ，无法 建立 与地 下油气 赋存 真实 情况 的稳定 对应 关 系 ，难 以达 到有效 、准确识 别碳 酸盐岩储 层 流体性 质 的 目的 。 针 对碳 酸盐 岩储层 特点 ，笔 者 以塔 中地 区碳 酸盐 岩天 然气 藏为 例 ，综 合使 用常 规测井 资料 、气 测 录 井资料和电成像测井资料开展储层流体性质识别研究 ，通过处理结果与测试、酸压试油结果的对比，分 析 这 3类方 法针 对碳 酸盐岩 天然 气藏储 层 的适用 性 ，验证 各类 方法 的有效 性 和可靠 性 。 1 常规测井资料识别流体性质 一 般来说 ，天然气具有很强的渗流能力 ，与油、水相 比，对储集性能的要求较低 ，无论是中、高孔 隙度储层，还是低孔隙度储层 ，都可以成为天然气产层。天然气 的电子密度 、含氢指数 、对弹性波的能 量 衰减 和减 速能 力等都 与油 水有 较大 的差别 l 5 j ，因此利 用声 波 、 中子 、密 度 、电阻率 测井 在凝 析气 层 中 的响应 特征 来识别 凝 析气层 是一 种较 为有效 的方 法 。 1 ． 1 深 、浅 电阻率 比与深 电 阻率交会 法 深 、浅 电阻率 比 R ／ R 。 与 深 电阻率 R 交 会法是 利 用不 同径 向深度 的电法测 井 来 了解 钻井 液 或钻 井滤 液对储 层 发生侵 入后 而造 成井壁 附 近储层 电 阻率在径 向上 的变 化 ，其变 化特 征与 地层流 体性 质 密切 相关 。 根 据研 究 区气 、水 样本 的 深 、浅 电阻 率 比 R ／ R 。 与 深 电 阻率 R 交 会 图 图 1 可 以看 出，水层 电阻率通常低于 1 0 0 f i n ， R ／ R 。比值大多小于 1 ． 2 ；凝析气层电阻率一般在 l O O g l I T I 以上 ， R ／ R 比值 较水层 增 大 ，该 图版 可较 清楚 地将凝 析气 层 与水层 分开 ，应 用效 果 良好 。 [ 收稿日期]2 0 1 20 5 0 9 [ 作者简介]祁 新忠 1 9 6 8一 ，男 ，1 9 9 1 年大学毕业 ，博士 ，高级工程师 ，现 主要从 事测井解释与测井地质学研究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 * 石油物探与测井 2 0 1 2 年 9月 1 ． 2 四孔隙度 差值 法 储层 含气 时 ，中子孔 隙度 、密 度孔 隙度 、声波 孔 隙度 和 电阻率 计算 孔 隙度均 区别 于全含 水地 层 ，因 此可 利用 四孔 隙度 差值法 识别 天然气 ，四孔 隙度 差值 C L A4反 映孔 隙流体 性 质 的影 响 ， 表达式 如下 C LA 4 一 d 一 一 一 1 式 中 ， ⋯ 、 分别 为视 地层 密度孔 隙度 、 视声 波孑 L 隙度 、 视 中子孔 隙度 和含水 孔 隙度 。 从研 究 区气 、水样本 的四孔 隙度差值 C L A4 与 有效孑 L 隙度 西 交 会 图 图 2 可 以看 出 ，水 层 和 凝 析气层 样本 点有 比较 明显 的差别 ，说 明 四孔 隙度 差值 法在碳 酸盐 岩储 层 中具 有应 用 的可行 性 。 3 ． 0 2 ． 5 2 ． 0 ； 1 ． 5 0 ． 1 0 ． 5 O ▲ - 水层 气层 区 ▲凝析气层 I 水 层 区 ＼ ▲ l ● 一 - ▲▲ ■ ． _▲ ▲ ■ - ． 。 。 一 ▲ ＼ 3_ 0 O 3 O O ． 2 5 O 2 O 寸 吾 s O 1 O 0 ． O 5 O _ 水 层 ▲凝析气层 k ／ ▲ 气 层 区 ／ ■ ● ▲ ． I 一 水层区 ． ■r ’■●● _ 巴_ - ■ _ 3 _ 0 0 1 00 0 1 0 0 0 0 0 5 1 0 1 5 R／ Q ．m ／ ％ 图 1 研究区气水层 RI ／ R 。 与 风 交会 图 图 2研究区气水层 C L A 4 - 交会图 1 ． 3补偿 中子 孔 隙度与纵 波 时差交 会法 天然气 的含 烃指 数远低 于 1 ，在天 然 气层 常存 在 “ 挖 掘效 应 ” ，因此 天 然气 层 中子测 井 值 比它 完 全 含水 时偏低 。同时 ，地层 含气后 ，岩石 纵波 时差 增 大 ，甚 至 出现 “ 周 波 跳 跃” ，造 成 天然 凝 析 气层 的纵 波时差 高 于其 完全含 水时 的纵波 时差 。所 以 中子 测井 资料结 合声 波测 井资料 ，可 以作 为指 示天然 气 的理 论依 据 。 从 研 究 区气 、水 层样本 补偿 中子 孔隙度 C NL 与纵 波时差 A C 交会 图 图 3 中可 以看 出 ，水 层 样本 点和凝 析气 层样 本点 有 比较 明显 的差 别 。储 层含 气后 C NL测井 值较 低 ，但 A C并 没有 增大 的趋 势 ， 这是 由于研 究 区凝析气 层孔 隙度 低 ，物性差 ，而水 层 物性较 好 引起 的。 2 气测 录井资料识别流体性质 气测 录井是 一种直 接测 量地层 中天然气 含量 和组成 的地 球化 学测井 方法 ] ，在 油气 层气 测 曲线上 的 全烃 含量 、峰形 特征及 烃组 分情 况会 出现异 常显示 ，总结这 些规 律特 征便可 形成 各种 有效 的储层 流 体性 质识别 方 法 。 2 ． 1 烃 比值法 由于不 同性 质流体 烃组 分含 量 C ～ C 不 同 ， 因此 也 就具 有 不 同特 征 的 C ／ C 、C ／ C 。 、C ／ C 比值 ，根据 这些 烃 比值 特 征 ，即可反 推地层 孔 隙流体类 型 ，达 到流体 性质识 别 的 目的 。 总结研 究 区油层 、凝 析 气 层 和水 层 样 本 点 的 C i ／ C 、C ／ C 。比值 ，编 制 研 究 区 C ／ C 。 一 C ／ C 。交 会 图 ，见 图 4 。 由图 4可 以看 出 ，水层 样本 点和凝 析气 层样 本点 可 以明显 地 区分 开 ，但 油层 样本 点 和 水层 样本 点不 能有效 区分 ，因此 C ／ C 一 C ／ C 。 交会 图识别 天然 气在研 究 区具有 良好 的效果 。 2 ． 2轻 烃 比值 法 该方 法是 在烃 比值法 的基 础上 ，利用 不 同类 型流 体烃 组分 含量 C ～ C 值 ，计算 烃 湿度 值 WH 、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m