川中低阻油气藏储层流体性质判别方法探讨

罗 宁 刘 宇 何绪全 杨勇刚

(1.中国石油川庆钻探工程有限公司测井公司 2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院)

川中低阻油气藏储层流体性质判别方法探讨

罗 宁1刘 宇1何绪全2杨勇刚1

(1.中国石油川庆钻探工程有限公司测井公司 2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院)

川中地区合川—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

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]: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—潼南的须二地层普遍束缚水含量较高,据合川区块 793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 73.4%;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入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[2]。

侧向测井:

感应测井:1/Rlid=1/Ri+1/Rt

式中Ri—侵入带电阻率;

Rt—原状地层电阻率;

Rlld—深侧向电阻率;

Rlid—深感应电阻率。

川中地区钻井均为淡水泥浆,因此当泥浆侵入储层时,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。

当泥浆侵入油气层时,泥浆驱走了部分油气,增加了导电网络,导致侵入带电阻率 (Ri)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(Ri)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[3-6]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,除得到孔隙度参数外,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 T2测井获得的地层有效孔隙度MPHE与根据常规测井资料的中子 -密度交会得到地层总孔隙度Φt,可以得到束缚水饱和度Swb。

(2)利用电阻率资料,根据双水模型,计算地层水饱和度Sw。

双水模型计算地层水饱和度公式如下:

式中RT—地层真电阻率;

фt—中子 -密度交会的地层总孔隙度;

a,m,n—阿尔齐系数、胶接指数及饱和度指数;

SW—地层总含水饱和度;

RCW—泥质束缚水电阻率;

RW—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Sw≈Swb,则判断储层流体性质几乎不含可动水,储层为纯气层;如果Sw>>Swb,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 001-X井,该井须二段 2256.8m～2265.5m,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 -密度曲线重叠,含气特征明显;但电阻率均较低,仅 3Ω·m～4Ω·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2212m～2265m试油:产气 1.49×104m3/d,无水。

图1 潼南 001-X井纯气层判别实例

合川 11X井:该井在 2207m～2221.0m,2224.6m～2228.6m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 -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 2207m～2221.0m,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2224.6m～2228.6m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4.1371×104m3/d,产水 45m3/d,证实了利用该方法判断流体性质的准确性。

图2 合川 11X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 10X井和 1X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 2Ω·m～4Ω·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 10X井在 2210m～2219m不含可动水,解释为气层;2232m～2244m该段含部分可动水,因此解释为气水层 (图 3)。而合川 1X井在 2254.5m～2270.0m、2276m -2285.6m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 10X井在 2210m～2219m和2232m～2244m产气 1.135×104m3/d,产水 1.8m3/d;而合川 1X井在 2254.5m～2270.0m和 2276.0m～2285.6m试油:产气 12.92×104m3/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—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别储层流体性质。

(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 合川 10X井气水层判别实例

图4 合川 1X井纯气层判别实例

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:169-187.

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,2005,20(3):13-14.

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,2000,24(3):188-193.

4 胡俊 .NMR评价低阻储集层岩石物性参数研究[J],天然气工业,2002,22(5):39-41.

5 赵秋来,李庆和,丁娱娇,等 .MREx核磁共振测井流体性质评价技术的应用分析[J],测井技术,2004,28(5):436-440.

6 齐宝权,夏宏泉,张贤辉 .NMR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,2001,23(1):18-21.

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

罗宁,男,1974年出生,1997年毕业于西南石油学院测井专业,高级工程师;现从事测井现场解释和资料评价工作。地址:(400021)重庆市江北区大石坝川庆测井公司测井技术发展中心。电话:(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 编辑 王晓清)