柳 筠

(地球探測(cè)與信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059)

柳 筠

(地球探測(cè)與信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))，四川 成都 610059)

川東北YB氣田長(zhǎng)興組-飛仙關(guān)組井段巖性橫向變化大且儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。根據(jù)不同流體在測(cè)井響應(yīng)上的差別，采用孔隙度-含水飽和度交會(huì)圖法、正態(tài)分布法(P1/2法)、電阻率測(cè)井識(shí)別法等方法綜合識(shí)別氣水層。實(shí)際應(yīng)用表明，其識(shí)別結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況基本一致，說(shuō)明上述方法是可行的。

長(zhǎng)興組;飛仙關(guān)組;測(cè)井評(píng)價(jià);流體識(shí)別;碳酸鹽巖

川東北YB氣田構(gòu)造位于四川盆地川北坳陷與川中低緩構(gòu)造帶結(jié)合部。在中生界下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和古生界上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組碳酸鹽巖地層中發(fā)現(xiàn)了含硫化氫氣體的大型天然氣藏。該區(qū)主要含氣層段為三疊系飛仙關(guān)組及二疊系長(zhǎng)興組海相碳酸鹽巖地層，已完鉆長(zhǎng)興組儲(chǔ)層主要是以殘余生屑微晶云灰?guī)r、殘余粒屑云巖、溶孔白云巖為主的裂縫孔隙型儲(chǔ)層。另根據(jù)一些井取心資料統(tǒng)計(jì)分析，YB構(gòu)造在長(zhǎng)興組發(fā)育溶孔型礁灘-白云巖儲(chǔ)層，溶孔較發(fā)育、物性較好、氣顯示較活躍。而飛仙關(guān)組主要儲(chǔ)層中鮞粒和殘余鮞粒白云巖是最重要的2種類型，具有較好的物性特征[1]?？傮w巖性特征橫向變化大且非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層滲透率和孔隙度總體均不高。為解決油水關(guān)系復(fù)雜、氣水層識(shí)別不準(zhǔn)確等問(wèn)題，筆者采用多種方法進(jìn)行流體識(shí)別研究，進(jìn)而進(jìn)一步提高測(cè)井解釋精度。

1 孔隙度和含水飽和度交會(huì)圖法

1.1方法原理

在對(duì)川東北地區(qū)飛仙關(guān)組-長(zhǎng)興組儲(chǔ)層進(jìn)行含油氣性評(píng)價(jià)時(shí)，要涉及到阿爾奇地層因素公式和電阻增大系數(shù)公式[2]：

(1)

(2)

由式(1)和式(2)可以導(dǎo)出：

(3)

式中，Ro為100%飽含地層水的純巖石電阻率，Ω·m；Rw為地層水電阻率,Ω·m；a為比例系數(shù)，其值取決于巖性，在該研究區(qū)取1；m為膠結(jié)系數(shù)；φ為巖石有效孔隙度,%；F為地層因素，只與巖石的孔隙度、膠結(jié)情況和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與Rw無(wú)關(guān)；Rt為巖石真電阻率，Ω·m；Sw為巖石含水飽和度，%；b為與巖性有關(guān)的系數(shù)，一般取1；n為飽和度指數(shù)；電阻增大系數(shù)I的大小基本決定于Sw。

試驗(yàn)證明，當(dāng)a=b=1時(shí)，m近似等于n，取m=n=x(任意常數(shù))，則式(3)可寫(xiě)成：

(4)

(5)

由于φSwi的值為常數(shù)，故φ值變小時(shí)，Swi值變大；φ值增大時(shí)，Swi值變小，在孔隙度-含水飽和度交會(huì)圖(簡(jiǎn)稱孔-飽交會(huì)圖)上呈現(xiàn)近雙曲線變化；當(dāng)儲(chǔ)層含有可動(dòng)水時(shí)，意味著對(duì)應(yīng)同一孔隙度值，交會(huì)點(diǎn)會(huì)跳離雙曲線。因此，在孔-飽交會(huì)圖上，若孔隙度和含水飽和度交會(huì)點(diǎn)呈良好的近雙曲線關(guān)系，說(shuō)明該儲(chǔ)層為氣層(即只含有束縛水不含可動(dòng)水)；若孔隙度和含水飽和度交會(huì)點(diǎn)分布散亂且不呈近雙曲線分布特征，可判斷該儲(chǔ)層為水層(即含可動(dòng)水)。

1.2研究實(shí)例

川東北YB地區(qū)YB27井飛仙關(guān)組某儲(chǔ)層段孔-飽交會(huì)圖如圖1所示。從圖1可知，孔隙度與含水飽和度交會(huì)點(diǎn)呈明顯的近單邊雙曲線特征，可判斷該儲(chǔ)層為氣層。圖2所示為YB9井某儲(chǔ)層段孔-飽交會(huì)圖，圖中交會(huì)點(diǎn)呈明顯散點(diǎn)分布，可判斷該儲(chǔ)層為水層。

圖1 YB27井飛仙關(guān)組某儲(chǔ)層段孔-飽交會(huì)圖 圖2 YB9井完井試氣某儲(chǔ)層段孔-飽交會(huì)圖

根據(jù)四川盆地大量氣水層孔隙度-含水飽和度交會(huì)圖統(tǒng)計(jì)，除二疊系茅口組以外，絕大多數(shù)以孔隙型和裂縫孔隙型為主的儲(chǔ)層都符合上述規(guī)律，因而該方法用于YB27井區(qū)飛仙關(guān)組和YB1～12井區(qū)長(zhǎng)興組礁灘相儲(chǔ)層含氣性識(shí)別是可行的。

2 正態(tài)分布法(P1/2法)

2.1方法原理

根據(jù)純水層的阿爾奇公式(設(shè)a=1)，可得到計(jì)算地層水電阻率公式[2]：

Rw=R0·φm

(6)

若將式(6)應(yīng)用于油、氣層的判別，則所得結(jié)果為油、氣、水混合液電阻率，即視地層水電阻率：

Rwa=Rta·φm

(7)

式中，Rta為視地層電阻率,Ω·m。

對(duì)式(7)開(kāi)方，并命名為P1/2，即P1/2=(Rta·φm)1/2。

2.2研究實(shí)例

圖3所示為YB9井長(zhǎng)興組完井試氣層段視地層水電阻率P1/2頻率圖。由圖3可知，其P1/2累計(jì)頻率曲線斜率小，具明顯的水層特征，試氣結(jié)果也證實(shí)該儲(chǔ)層為水層。圖4所示為YB27井飛仙關(guān)組儲(chǔ)層視地層水電阻率P1/2頻率圖。從圖4可以看出，P1/2率頻率曲線斜率大，因而可判斷該儲(chǔ)層為氣層。

圖3 YB9井長(zhǎng)興組試氣水層段視地層水電阻率P1/2頻率圖(水層標(biāo)準(zhǔn)圖) 圖4 YB27井飛仙關(guān)組儲(chǔ)層視地層水電阻率P1/2頻率圖

3 電阻率測(cè)井識(shí)別法

3.1方法原理

雙側(cè)向電阻率識(shí)別法判別流體性質(zhì)主要考慮深側(cè)向電阻率絕對(duì)值的高低和深淺雙側(cè)向曲線的幅度差異。深側(cè)向測(cè)井儀主要探測(cè)原狀地層電阻率，淺側(cè)向測(cè)井儀主要探測(cè)侵入帶地層電阻率，且兩者受井眼影響程度比較接近[3]。在氣層，由于侵入帶含有泥漿濾液導(dǎo)致地層電阻率較低，在深、淺雙側(cè)向測(cè)出的視電阻率曲線上表現(xiàn)為正差異；在水層，若泥漿濾液電阻率大于地層水電阻率，在深、淺雙側(cè)向測(cè)出的視電阻率曲線上表現(xiàn)為負(fù)差異，并且深側(cè)向電阻率下降速度明顯高于淺側(cè)向電阻率下降速度。另外，在孔隙型或網(wǎng)狀裂縫-孔隙型碳酸鹽巖地層中，儲(chǔ)層含氣或含水時(shí)的深、淺雙側(cè)向電阻率值的差異較為明顯。因此，深、淺雙側(cè)向電阻率的差比值(KRds)也可作為區(qū)分氣水層的一個(gè)輔助參數(shù)，通常情況下，水層KRds≤0，而氣層KRds>0。

3.2研究實(shí)例

研究結(jié)果顯示，長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組巖性較純(泥質(zhì)含量輕)的孔隙型和裂縫-孔隙型儲(chǔ)層中，雙側(cè)向曲線呈正差異且深側(cè)向電阻率大于100～200Ω·m以上為氣層；雙側(cè)向呈負(fù)差異且電阻率低于100Ω·m為水層。經(jīng)過(guò)資料統(tǒng)計(jì)分析，飛仙關(guān)組儲(chǔ)層的深側(cè)向電阻率在100～400Ω·m之間，可判定該儲(chǔ)層為氣層；在YB9井長(zhǎng)興組某層段，其雙側(cè)向曲線呈負(fù)差異顯示，其電阻率多低于100Ω·m且深、淺雙側(cè)向電阻率的差比值KRds≤0，根據(jù)上述特征，可判斷該儲(chǔ)層為水層。

[1]孫耀庭，譚海芳，于世建.普光氣田儲(chǔ)層特征及測(cè)井解釋方法[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2008，30(1)：83-87.

[2] 張庚驥.電法測(cè)井[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，1996.

[3] 雍世和，張超謨.測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理及資料解釋[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2007.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.05.010

P631.84

A

1673-1409(2011)05-0031-03