陳建 （中石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽 457001）

王利霞 （中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司，河南濮陽 457001）

姜貽偉，靳秀菊 （中石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽 457001）

羅霄，宋燕 （中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司，河南 濮陽 457001）

普光氣田儲(chǔ)層分類綜合評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用

陳建 （中石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽 457001）

王利霞 （中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司，河南濮陽 457001）

姜貽偉，靳秀菊 （中石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院，河南 濮陽 457001）

羅霄，宋燕 （中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司，河南 濮陽 457001）

普光氣田礁灘相儲(chǔ)層具有溶蝕孔洞發(fā)育、局部裂縫發(fā)育、儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、非均質(zhì)性比較強(qiáng)的特點(diǎn)。儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致了儲(chǔ)層分類難度大、精度低等難題。進(jìn)入開發(fā)階段，前期較粗的地質(zhì)認(rèn)識(shí)已不能滿足開發(fā)需要，需要及時(shí)跟蹤分析和掌握氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征，研究不同類型儲(chǔ)層的展布特征，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層連通狀況，為指導(dǎo)氣田正常生產(chǎn)管理及調(diào)控氣井合理產(chǎn)量提供依據(jù)。以巖心觀察、氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)為基礎(chǔ)，結(jié)合巖心壓汞、鑄體薄片分析等資料，利用常規(guī)測井資料研究形成了一套針對(duì)普光氣田礁灘相儲(chǔ)層的分類評(píng)價(jià)方法，即采用滲流特征參數(shù)結(jié)合比采氣指數(shù)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)結(jié)果與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料符合度高，為明確優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布、氣藏動(dòng)態(tài)分析、儲(chǔ)量動(dòng)用狀況評(píng)價(jià)、氣井生產(chǎn)管理及合理調(diào)整等提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。

孔隙結(jié)構(gòu)；儲(chǔ)層分類；動(dòng)態(tài)分析

普光氣田飛仙關(guān)組和長興組為臺(tái)地邊緣生物礁和鮞粒灘相沉積，儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間以孔隙為主，局部發(fā)育裂縫［1］；孔隙結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要分為粒間孔隙和粒內(nèi)孔隙。復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)決定了變化多樣的孔滲關(guān)系，儲(chǔ)層縱向和橫向都存在明顯的非均質(zhì)性，儲(chǔ)層分類難度大、精度低，前期較粗的地質(zhì)認(rèn)識(shí)已不能滿足開發(fā)需要，迫切需要調(diào)整儲(chǔ)層劃分標(biāo)準(zhǔn)。為此，筆者結(jié)合氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征，研究不同類型儲(chǔ)層的展布特征，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層連通狀況，為指導(dǎo)氣田正常生產(chǎn)管理及調(diào)控氣井合理產(chǎn)量提供依據(jù)。

1 滲透率評(píng)價(jià)參數(shù)

滲透率是儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)的重要參數(shù)，常規(guī)測井解釋的滲透率主要和孔隙度相關(guān)，而普光氣田復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)決定了滲透率的多變性?？碧角捌趯?duì)儲(chǔ)層分類劃分僅限于孔隙度的大小，進(jìn)入開發(fā)階段，單一影響因素的滲透率已不能滿足開發(fā)需要，需要在孔隙度的基礎(chǔ)上根據(jù)不同孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同儲(chǔ)層滲透率評(píng)價(jià)。

王傳禹等［2］用孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)來表征真實(shí)巖石孔隙特征與長度相同的平行柱狀毛細(xì)管束模型之間的差別，當(dāng)?shù)刃Э紫督Y(jié)構(gòu)系數(shù)為1時(shí)，得到毛細(xì)管束模型?。通過一定的變換以后可以得到：

式中：K是滲透率，mD；r是平均孔喉半徑，μm；fp是孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)，1；φ是孔隙度，%。

通過常規(guī)測井曲線可以對(duì)儲(chǔ)層孔隙度進(jìn)行評(píng)價(jià)，式 （1）中存在的變量就只剩下孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)和平均孔喉半徑。針對(duì)普光氣田鉆井取心、鑄體薄片及壓汞資料分析發(fā)現(xiàn)，孔喉半徑在該區(qū)塊隨孔隙度和孔隙結(jié)構(gòu)的變化幾乎可以等效為一個(gè)常數(shù) （圖1、2），粒間孔隙的平均孔喉半徑約為15μm，而粒內(nèi)孔隙平均孔喉半徑約為0.5μm。等效后，孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)結(jié)合孔隙度就能夠在一定程度上反映出滲透率的大小及隨不同孔隙結(jié)構(gòu)而變化的規(guī)律。

圖1 平均孔喉半徑-孔隙度交會(huì)圖 圖2 平均孔喉半徑-孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)交會(huì)圖

2 孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)參數(shù)

通過普光氣田3口取心井壓汞資料、常規(guī)測井資料等分析發(fā)現(xiàn)，電阻率-孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)×孔隙度交會(huì)圖的相關(guān)性非常好 （圖3）。簡單地說，電阻率結(jié)合孔隙度能在一定程度上表征孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)。其基本原理是相同孔隙結(jié)構(gòu)、流體特征前提下，隨儲(chǔ)層孔隙度大小的變化，電阻率應(yīng)該呈現(xiàn)出規(guī)律變化。

參考砂泥巖對(duì)儲(chǔ)層劃分的評(píng)價(jià)參數(shù)——滲透率參差系數(shù)［3］，在以孔隙度作為儲(chǔ)層劃分依據(jù)的基礎(chǔ)上，將電阻率參差系數(shù)作為評(píng)價(jià)孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù)：

圖3 電阻率與孔隙結(jié)構(gòu)系數(shù)×孔隙度交會(huì)圖

式中：f是電阻率參差系數(shù)，1；ρ是地層真電阻率，Ω·m；ρg是儲(chǔ)層電阻率平均值，Ω·m。

3 滲流特征評(píng)價(jià)參數(shù)

儲(chǔ)層精細(xì)描述和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)主要是儲(chǔ)層的四性關(guān)系，即巖性、物性、電性和含油氣性。由于儲(chǔ)層孔隙度、滲透率、含氣飽的度、微觀孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)等單因素不能反映滲流能力，區(qū)分產(chǎn)層與非產(chǎn)層。因此，對(duì)單因素進(jìn)行多元結(jié)構(gòu)組合，得到一個(gè)能定量對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行分類的綜合性參數(shù)——儲(chǔ)層滲流特征系數(shù)［4］，其擬合公式為：

式中：F是滲流特征系數(shù)；qAPI是自然伽馬，API；Sg是含氣飽和度，%。

滲流特征系數(shù)充分考慮了巖性、泥質(zhì)、含氣性、滲透性、微觀孔隙結(jié)構(gòu)類型及孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以反映儲(chǔ)層滲流能力，滲流特征系數(shù)越小，儲(chǔ)層滲流阻力越小。

通過對(duì)7口產(chǎn)剖測試井進(jìn)行分析，滲流特征系數(shù)結(jié)合動(dòng)態(tài)生產(chǎn)中的測井地層系數(shù)在很大程度上可以區(qū)分產(chǎn)層與非產(chǎn)層 （圖4）。滲流特征系數(shù)在0.1以上的儲(chǔ)層主要為非產(chǎn)層，除了個(gè)別層發(fā)育裂縫、井筒出氣外，其他層均為當(dāng)前工藝技術(shù)條件下無法采出的儲(chǔ)層。滲流特征電性系數(shù)在0.1以下的儲(chǔ)層為產(chǎn)層，包括當(dāng)前產(chǎn)剖測試中的出氣層，調(diào)整工作制度、增大壓差后的啟動(dòng)層，以及井筒無氣流反應(yīng)、但有竄流情況的出氣層 （即圖4中虛線左邊的非產(chǎn)層）。

圖4 測井地層系數(shù)－滲流特征系數(shù)交會(huì)圖

4 儲(chǔ)層分類綜合評(píng)價(jià)

比采氣指數(shù)為單位厚度、單位生產(chǎn)壓差下的產(chǎn)氣量，用以比較不同氣井或不同產(chǎn)層的產(chǎn)氣能力。通過繪制7口產(chǎn)剖測試井產(chǎn)氣小層滲流特征系數(shù)與比采氣指數(shù)交會(huì)圖 （圖5）可以看出，67%的樣本點(diǎn)滲流特征系數(shù)≤0.1。其中，滲流特征系數(shù)≤0.01，比采氣指數(shù)＞1m3／（d·MPa·m）的為Ⅰ類產(chǎn)層；滲流特征系數(shù)≥0.1，比采氣指數(shù)≤0.1m3／（d·MPa·m）的為Ⅲ類產(chǎn)層，個(gè)別點(diǎn)為裂縫產(chǎn)氣，大多數(shù)點(diǎn)為目前技術(shù)條件下的非產(chǎn)層；滲流特征系數(shù)0.01～0.1，比采氣指數(shù)0.1～1.0m3／（d·MPa·m）為產(chǎn)量中等或調(diào)整工作制度以后能夠啟動(dòng)的Ⅱ類產(chǎn)層。

5 應(yīng)用效果分析

目前，以井點(diǎn)的滲流特征參數(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行常規(guī)的垂向粗化和變差函數(shù)分析，在孔隙度、滲透率等儲(chǔ)層關(guān)鍵參數(shù)的約束下，通過一系列門檻值截?cái)嘁?guī)則網(wǎng)格中的三維連續(xù)變量，建立了符合滲流特征地質(zhì)規(guī)律的離散三維分布體 （圖6），系統(tǒng)、綜合地完成了普光氣田儲(chǔ)層的二次劃分，結(jié)合產(chǎn)剖跟蹤分析和氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征，研究不同類型儲(chǔ)層的展布特征，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層連通狀況，為指導(dǎo)普光氣田正常生產(chǎn)管理及調(diào)控氣井合理產(chǎn)量提供了依據(jù)。

6 結(jié)論

1）普光氣田礁灘相儲(chǔ)層地質(zhì)特征區(qū)別于常規(guī)碳酸鹽巖，復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)組合決定了該地區(qū)勘探及開發(fā)的難度。

2）該次研究在鉆井取心、鑄體薄片分析及壓汞資料的基礎(chǔ)上，合理計(jì)算儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)的各種參數(shù)，結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，擬合滲流特征系數(shù)，并輔以比采氣指數(shù)對(duì)普光氣田儲(chǔ)層進(jìn)行了二次劃分。

3）該方法基于常規(guī)測井曲線，適用性較強(qiáng)，具有較大的實(shí)用價(jià)值和推廣意義。

圖5 儲(chǔ)層分類綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)圖 圖6 滲流特征儲(chǔ)層分類分布圖

［1］李力，孫耀庭，陳建 .普光氣田飛仙關(guān)組合長興組測井解釋方法 ［J］.斷塊油氣田，2011，18（4）：508～510.

［2］王傳禹，楊普華，馬永海，等 .大慶油田注水開發(fā)過程中油層巖石的潤濕性和孔隙結(jié)構(gòu)的變化 ［J］.石油勘探與開發(fā)，1981，8（1）：54～67.

［3］邵先杰 .儲(chǔ)層滲透率非均質(zhì)性表征新參數(shù)——滲透率參差系數(shù)計(jì)算方法及意義 ［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32（4）：397～399.

［4］賀順義，師永民，謝楠，等 .利用滲流系數(shù)劃分特低滲儲(chǔ)層流動(dòng)單元 ［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2010，20（9）：1～17.

［編輯］ 龔丹

Research and App lication of Com prehensive Reservoir Evaluation M ethod in Puguang Gasfield

CHEN Jian，WANG Lixia，JIANG Yiwei，JIN Xiuju，LUO Xiao，SONG Yan (First Author's Address:Research Instituteof Exploration and Development，Zhongyuan Oilfield Company，SINOPEC，Puyang 457001，Henan，China)

In Puguang Gasfield，reef beach facies reservoirwas characterized by corrosion vug development，local fracture development，complex pore structure and strong heterogeneity in reservoir.The complex reservoir pore structure resulted in problems，such as difficulties in classification and low accuracy.When itwas entered into the development stage，the earlier rough geological identification could notmeet the needs of development，it was necessary for trace analyzing and understanding the production performance of gaswells，studying the distributive charactersof different reservoirs，evaluating reservoir connectivity and providing the basis for guiding field normal production management and adjust and control reasonable production output in gaswells.Based on core observation，gas well production performance，combined with the data mercury injection of cores，casting thin section analysis and conventional logging data，a setof classification evaluationmethodswere established for complex pore structures of reef beach reservoirs in Puguang Gasfield.Namely，the percolation characteristic parameterswere used for classification evaluation combined with gas productivity index.By comparingwith production performance data，good effect is achieved.It provides reliable geological basis for defining high quality reservoir distribution，gas reservoir dynamic analysis，the reserves producing status evaluation，gas well production management and reasonable adjustment.

pore structure;reservoir classification;dynamic analysis

P631.84

A

1000-9752（2014）05-0065-04

2012－11－22

國家科技重大專項(xiàng) （2011ZX05017）。

陳建 （1984-），男，2007年大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)主要從事儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面的研究工作。?儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與預(yù)測新技術(shù)培訓(xùn)教材 .西南石油大學(xué)，2010.