潘秀萍　胡　挺

（中國石化華北石油工程有限公司測井分公司）

東勝氣田錦86井區(qū)盒1段流體性質(zhì)測井識(shí)別技術(shù)

潘秀萍胡挺

（中國石化華北石油工程有限公司測井分公司）

鄂爾多斯盆地東勝氣田錦86井區(qū)主要含氣層段中二疊統(tǒng)下石盒子組盒1段屬于典型的低孔低滲、致密砂巖儲(chǔ)層。由于儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)和氣水分布復(fù)雜的特點(diǎn)，儲(chǔ)層流體性質(zhì)難以識(shí)別。為了準(zhǔn)確地識(shí)別氣水層，在了解儲(chǔ)層基本特征的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用氣測錄井和核磁共振測井、偶極聲波測井、熱中子成像測井對錦86井區(qū)20口井進(jìn)行氣層識(shí)別，解釋符合率達(dá)到87%，表明該套測井方法在識(shí)別該區(qū)氣層方面具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。圖4表1參9

鄂爾多斯盆地東勝氣田中二疊世流體性質(zhì)氣測錄井核磁共振偶極聲波熱中子成像

0　引言

中二疊統(tǒng)下石盒子組是鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)十里加汗區(qū)錦86井區(qū)主要的天然氣勘探目標(biāo)層位，其有利的儲(chǔ)集相帶為辮狀河道沉積，巖性以中—厚層砂礫巖、塊狀砂礫巖、含礫中—粗砂巖、粗砂巖為主，局部夾透鏡體狀礫石層，為結(jié)構(gòu)良好的天然氣儲(chǔ)集層。但是，在氣藏測井評(píng)價(jià)工作中，由于該區(qū)儲(chǔ)層物性差，巖性和氣水分布復(fù)雜，且儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，造成流體識(shí)別困難。為了準(zhǔn)確地識(shí)別氣層，將錄井與特殊測井相結(jié)合，綜合運(yùn)用氣測全烴曲線分析法、核磁共振測井、偶極聲波測井以及熱中子成像（TNIS）測井法，對氣層進(jìn)行判別，測試結(jié)果驗(yàn)證，其解釋符合率達(dá)到87%。

1　流體性質(zhì)測井識(shí)別技術(shù)

1.1氣測全烴曲線分析法

氣測錄井過程中，全烴曲線具有連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)［1］，它的數(shù)值高低和曲線形態(tài)直接反映了天然氣在縱向上的變化情況，所以氣測全烴曲線已經(jīng)成為解釋人員發(fā)現(xiàn)和判斷天然氣異常顯示的重要手段之一。根據(jù)錦86井區(qū)盒1段20口井氣測全烴曲線形態(tài)，并結(jié)合其對應(yīng)砂巖段的巖性和物性情況，總結(jié)出四種典型的氣層全烴曲線形態(tài)類型（圖1）。

（1）上平下高型：主要分布在粒序?yàn)樯霞?xì)下粗的砂巖段中，自然電位曲線表現(xiàn)為下部負(fù)異常較上部負(fù)異常明顯，表明下部砂體滲透性較好；全烴曲線形態(tài)表現(xiàn)為下部砂體的全烴值高，上部砂體的全烴值低，上部曲線形態(tài)呈尖峰狀或平緩狀。典型井如錦H井，該井于井段3 061.50～3 064.00 m、井段3 082.00～3 085.00 m合并測試，產(chǎn)氣2.50×104m3/d，產(chǎn)液5.1 m3/d，無阻流量為2.56×104m3/d，為工業(yè)氣流井。

（2）下平上高型：對應(yīng)的上部砂巖粒序?yàn)橄录?xì)上粗，上部砂巖段的自然電位曲線負(fù)異常明顯，表明上部砂體滲透性較好，全烴曲線表現(xiàn)為上部為全烴值高，下部全烴值降低，曲線形態(tài)平緩。典型井為錦Q井，該井上部砂體射孔試氣，測試產(chǎn)氣4.04×104m3/d，測試產(chǎn)液2.4 m3/d，為工業(yè)氣流井。

（3）多峰型：這種類型的全烴曲線形態(tài)在縱向上表現(xiàn)為2個(gè)或2個(gè)以上的尖峰。典型井為錦I井，該井于井段2 990.00～2 993.00 m試氣，測試產(chǎn)氣0.897 m3/d，測試產(chǎn)液0.9 m3/d，是工業(yè)氣流井。

（4）中部飽滿型：主要分布在巖性較純、孔隙度比較均一、滲透性較好的砂巖儲(chǔ)集層段中，整段都有較好的全烴顯示，全烴曲線形態(tài)表現(xiàn)為儲(chǔ)層段中部呈飽滿尖峰或箱型，兩端逐漸降低。典型井為錦C井，該井于井段3115.50～3118.00m、3134.50～3138.60m合并測試，產(chǎn)氣4.77×104m3/d，產(chǎn)液0.8 m3/d，無阻流量為9.22×104m3/d，是工業(yè)氣流井。

1.2核磁共振測井法

核磁共振測井不受地層礦物成分的影響［2-5］。與常規(guī)測井不同的是，核磁共振測井不僅可以用于識(shí)別氣層，而且還能提供地層的束縛流體體積、自由流體體積、有效孔隙度以及滲透率［6］。

圖2為錦C井核磁共振測井解釋成果圖，井段3 133.50～3 139.00 m，層厚5.50 m，該層束縛水含量較低，儲(chǔ)層物性較好，有較強(qiáng)的差譜信號(hào)（粉色為差譜），移譜信號(hào)上，長回波間隔的T2譜峰較短回波間隔的T2譜峰明顯前移（金黃色線為基線，藍(lán)色線為譜峰線），表明該層是好氣層。核磁解釋有效孔隙度為8.19%，其中毛管束縛水體積為1.86%，可動(dòng)流體體積為6.33%，含氣飽和度為72%，平均滲透率為0.86 mD，綜合解釋為氣層。該井射孔井段3115.5～3 118.0m和3134.5～3138.5m，測試獲得4.77×104m3/d的工業(yè)氣流。解釋結(jié)論與測試結(jié)果完全吻合。

圖1　錦86井區(qū)盒1段氣測全烴典型曲線形態(tài)對比圖

圖2　錦86井區(qū)錦C井盒1段核磁共振測井解釋成果圖（lin=25.4 mm，下同）

1.3偶極聲波測井法

一般情況下，砂巖的縱橫波速度比值為1.7左右，泊松比為0.22左右，當(dāng)儲(chǔ)層含氣時(shí)，縱橫波速度比和泊松比值都會(huì)降低［7］，且隨著含氣飽和度的升高，縱橫波速度比與泊松比下降越明顯，此外，氣層的體積壓縮系數(shù)也將增大［8-9］，所以根據(jù)泊松比與體積壓縮系數(shù)之間的包絡(luò)面積，就可以有效地識(shí)別氣層，包絡(luò)面積越大，含氣性就越好。

圖3為錦C井偶極聲波測井解釋成果圖，井段3 133.50～3 139.00 m的縱橫波速度比均值為1.59，泊松比均值為0.17，縱橫波速度比與泊松比均比砂巖中的正常比值減小，而且該層的泊松比和體積壓縮系數(shù)曲線的“包絡(luò)面積”較大，說明具有很好的含氣特征。測試結(jié)果也證實(shí)該層為氣層。

圖3　錦86井區(qū)錦C井盒1段偶極聲波測井解釋成果圖（1ft=0.304 8 m，下同）

圖4　錦86井區(qū)錦D井盒1段TNIS測井解釋成果圖

1.4熱中子成像（TNIS）測井法

熱中子成像（TNIS）是一種基于脈沖中子發(fā)生器的Sigma（Σ）型的飽和度測量儀。在富含氫的地層中，TNIS測井表現(xiàn)為Sigma值為氣層較低值、長短源距計(jì)數(shù)率出現(xiàn)較大正差異、熱中子衰竭譜和熱中子俘獲譜后曳時(shí)間較長及環(huán)軸灰度成像顏色淺黃。

圖4為錦D井盒1段TNIS測井解釋成果圖，從圖4可以看出，3號(hào)層（井段3 076.0～3 081.7 m）和4號(hào)層（井段3 090.6～3 099.1 m）熱中子俘獲譜（SigmaMX）后曳時(shí)間較長，表現(xiàn)出較低的俘獲截面（Sigma）值以及較長的中子壽命時(shí)間，熱中子衰減譜（SsnM）顯示時(shí)間道還有多余熱中子，環(huán)周成像（SigmaBH）灰度顏色為淺黃色，長短源距略有正差異，經(jīng)過定量評(píng)價(jià)后，確定3號(hào)層和4號(hào)層的孔隙度分別為9.48%、10.49%，含氣飽和度分別為15.44%、16.65%，Sigma俘獲截面值分別為17.33 c.u和16.98 c.u，兩層均解釋為含氣層。該井于井段3 076.5～3 078.5 m及3 091.0～3 094.0 m合試，測試產(chǎn)氣353 m3/d，無阻流量為445 m3/d，為含氣層。解釋結(jié)論與測試結(jié)果是一致的。

表1　錦86井區(qū)盒1段流體性質(zhì)識(shí)別統(tǒng)計(jì)表

2　綜合評(píng)價(jià)

氣測全烴曲線雖然可以快速直觀地識(shí)別氣層，但是由于全烴曲線會(huì)受到鉆井施工情況、地層流體壓力變化以及烴組分總量變化等多方面因素的影響，易造成全烴曲線出現(xiàn)異常變化，所以氣測全烴曲線分析法識(shí)別氣層的準(zhǔn)確率有限。核磁共振測井受儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì)雙重因素的影響，對于測井解釋而言，這兩種因素的影響導(dǎo)致核磁共振測井流體性質(zhì)識(shí)別能力下降，同時(shí)，由于核磁共振測井探測深度較淺，鉆井液侵入較深會(huì)對核磁共振判別流體性質(zhì)造成影響。偶極聲波測井不僅可以進(jìn)行氣層識(shí)別，還可以用于巖性特征分析、巖石力學(xué)參數(shù)計(jì)算以及地層各向異性分析等，其優(yōu)勢是在低速地層中也可以提取橫波速度信息，但是當(dāng)?shù)貙又写嬖诹芽p或井眼擴(kuò)徑時(shí)，會(huì)對偶極聲波測井識(shí)別氣層產(chǎn)生一定的影響。熱中子成像（TNIS）測井將數(shù)據(jù)分別以曲線和顏色的方式顯現(xiàn)，直觀、快速評(píng)價(jià)儲(chǔ)層特征，其優(yōu)勢是在低孔隙度、低礦化度油氣藏中還有較高的分辨率。在進(jìn)行流體性質(zhì)識(shí)別時(shí)，應(yīng)盡可能多選用幾種方法，綜合多種測井資料，這樣可以提高識(shí)別結(jié)果的可靠性。

在實(shí)際工作中，由于特殊方法測井（核磁共振測井、偶極聲波測井和熱中子成像（TNIS）測井）成本費(fèi)用較高，并不是每口井都加測了特殊測井項(xiàng)目，所以本次研究是在已有的特殊測井資料基礎(chǔ)上，將氣測錄井與特殊測井方法相結(jié)合，對錦86井區(qū)盒1段20口井（共計(jì)31層）的儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別中（表1），測井解釋符合率達(dá)到87%，氣層識(shí)別效果較好。

（接上表）

3　認(rèn)識(shí)

許多測井項(xiàng)目對地層流體都會(huì)有不同程度的響應(yīng)，但要單獨(dú)用于流體識(shí)別，卻會(huì)有各自的識(shí)別局限性，因此，在進(jìn)行流體性質(zhì)識(shí)別時(shí)，應(yīng)盡可能多地選用幾種測井項(xiàng)目來進(jìn)行綜合解釋，以提高識(shí)別結(jié)果的可靠性。本文根據(jù)錦86井區(qū)盒1段特有的地質(zhì)特征及現(xiàn)有的測井資料，綜合運(yùn)用全烴曲線形態(tài)分析法、核磁共振、偶極聲波以及熱中子成像（TNIS）測井法，對錦86井區(qū)20口井進(jìn)行流體性質(zhì)識(shí)別。在識(shí)別的31層氣層中，有27層與測試結(jié)果相吻合，解釋符合率達(dá)到87%，說明該套方法在氣層識(shí)別的實(shí)際應(yīng)用中獲得了良好的效果，且簡單實(shí)用，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。但此方法仍有改進(jìn)空間，下一步還應(yīng)該針對低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層的特點(diǎn)，深度挖掘特殊測井以及常規(guī)測井對氣層的響應(yīng)特征，不斷完善不同類型氣層的測井識(shí)別方法，提高測井解釋精度。

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（修收回稿日期2016-04-08編輯陳玲）

潘秀萍，女，1986年出生，碩士，助理工程師；主要從事測井解釋及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工作。地址：（450000）河南省鄭州市中原區(qū)隴海西路96號(hào)院3號(hào)樓測井公司。電話：15736754663。E-mail：panxiuping1314@126.com