复杂礁滩气藏储层流体测井识别技术

摘 要

摘要:礁滩气藏的储层非均质性强,具有低孔隙度、高电阻值和岩性复杂等特征,其流体的测井识别一直面临着较大的困难。为此,针对不同的储层岩性和储集空间类型建立针对性的判别

   摘要:礁滩气藏的储层非均质性强,具有低孔隙度、高电阻值和岩性复杂等特征,其流体的测井识别一直面临着较大的困难。为此,针对不同的储层岩性和储集空间类型建立针对性的判别模型,以四川盆地龙岗礁滩气藏储层流体识别为研究对象,在对目前国内外已有的碳酸盐岩储层测井流体识别方法—电阻率法、孔隙度重叠法、P1/2法等ll种方法进行深入分析研究的基础上,优选出了3种适合龙岗地区复杂礁滩气藏流体识别的方法(即电阻率法、中子和声波信息组合法、纵横波信息法);此外,在分层位、分岩性开展岩电试验和纵横波速度对比试验的基础上,对这3种方法进行了改进,建立起了该区礁滩气藏储层的流体判别技术,使流体识别符合率从78%提高到了90%,为复杂碳酸盐岩储层的流体识别提供了技术支持。
    关键词:复杂礁滩气藏 流体 判别 电阻率 中子 声波 纵横波速度比 泊松比
      目前,国内外用于碳酸盐岩储层流体识别的方法较多,但这些传统方法应用于四川盆地龙岗礁滩气藏效果较差(符合率仅有78%),其主要原因是礁滩储层非均质性强,主要体现在:①储集岩类型多,既有单一的白云岩和石灰岩储层,也有云质灰岩和灰质云岩等过渡岩性储层;②孔、洞、缝发育不均,储集类型多样,飞仙关鲕滩储层储集类型有孔隙型、裂缝一孔隙型两种,长兴生物礁储层具有多重介质特征,储集类型以裂缝一孔洞型为主;③储层物性差异大,孔隙度从3%到11%不等;④孔隙结构复杂,飞仙关组鲕粒云岩以各种溶孔为主,连通性较好,鲕粒灰岩以粒内溶孔为主,连通性较差。
    针对礁滩气藏这种复杂的储层特征,通过对电阻率法、孔隙度重叠法、纵横波速度比法和泊松比法Ф-Rt交会法、P1/2法以及中子长短源距计数率法等11种方法的深入研究[1],优选出3种适合龙岗复杂礁滩气藏流体识别的方法,即电阻率法、中子和声波信息组合法、纵横波信息法。在此基础上,岩性分白云岩和石灰岩、地层分长兴组和飞仙关组分别开展岩电试验以及在不同饱和度下的纵横波速度比试验,对以上3种方法进行改进,建立了消除岩性和孔隙度影响的流体性质判别技术,解决了高阻灰岩、云灰过渡岩储层的流体识别问题。
1流体性质判别方法
1.1电阻率法
    利用电阻率识别流体性质的方法有两种[2]:①直接利用深侧向电阻率值直接划分气水层;②利用阿尔奇公式建立孔隙度 电阻率交会图版来识别气水层。过去在使用这两种方法时,忽略了岩性、裂缝等储层特征对电阻率值的影响,造成流体性质的误判。本次深入研究发现:云灰过渡岩性储层其白云石和方解石含量的不同,电阻率差异较大;石灰岩储层孔隙结构复杂,造成胶结指数的差异,将影响交会图版的准确性;井壁附近裂缝的产状、分布和发育程度不同,也会影响电阻率值。因此电阻率法只适用于孔隙型、裂缝孔隙型白云岩储层的流体判别,不适用于过渡岩性储层、高阻灰岩储层以及裂缝发育的储层。
  
    这是一组截距仅随Sw而变的直线,输入龙岗地区白云岩储层的岩性骨架参数和Rw值,建立该区孔隙度一电阻率交会图版(图1、2),根据交会点子分布范围判别储层流体类型。
    气层:交会点子多数落在含水饱和度l0%~40%之间,少数点子分布在40%~60%之间。   
    气水层:交会点子多数落在含水饱和度40%~60%之间。
    水层:交会点子多数分布在含水饱和度大于60%的区域。
1.2中子和声波信息组合法
    过去通常直接使用中子和声波时差重叠的方法判别流体性质:AC>CNL,判别为气层;AC≤CNL,判别为水或气水同层。在龙岗礁滩气藏应用该方法识别流体性质时发现,对于单一岩性储层的流体识别准确率高,用于云、灰过渡岩性储层却常出现误判。通过研究发现,对于云、灰过渡岩性的储层,由于岩性对声波时差和中子孔隙度的影响较大,因而不能直接使用中子和声波时差重叠的方法来判别流体类型,需要进行岩性校正,转换成孔隙度后进行重叠来判别流体类型[3]
通过对交会(中子~声波交会等)、PE和ECS岩性剖面的对比分析,选择合理的岩性剖面,分别计算声波孔隙度和中子孔隙度,从而消除岩性的影响。
   
    如龙岗a井过渡岩性储层(图3),使用经过岩性校正后的中子孔隙度~声波孔隙度重叠法判别结果为气层,与试油结果吻合。
    在使用中子和声波信息组合法应注意的是,当储层泥浆滤液侵入深度大于中子的探测深度时,由于中子难以反映地层真实情况,不能用于判别储层流体性质[4]
1.3纵横波信息法
    以前,该方法主要利用纵横波速比或泊松比来判断流体性质,没有考虑岩性、孔隙度对纵横波速度的影响。国内外分析研究认为:岩性、孔隙度对纵横波速度的影响是较大的,因此有必要进行岩性、孔隙度的校正。同时,提出了采用纵横波能量比和纵横波时差比重叠法,该方法同时针对纵横波能量和时差的两种方式的对比,故储层岩性、孔隙度及岩石结构对它的影响较小,能更直接、快速、准确地判别流体性质。
1.3.1纵横波速度比或泊松比法  
   
1.3.2纵横波能量比和纵横波时差比重叠法
    研究发现,水对纵波时差、横波时差的影响很小,天然气则会使纵波时差增大,横波时差减小,导致横波与纵波时差比值减小。在水层,纵波衰减低于或等于横波衰减;在气层,纵波衰减大于横波衰减,从而导致横波与纵波能量比增大。因此将横波和纵波能量比与横波和纵波时差比重叠,可判别流体性质。
    水层:横波和纵波能量比与横波和纵波时差比曲线的变化趋势一致。
    气层:横波和纵波能量比与横波和纵波时差比曲线呈镜像变化。
    如龙岗b井48储层,横波和纵波能量比与横波和纵波时差比曲线呈镜像变化,表现为气层特征,这与试油结果相吻合。
2流体判别方法优选
以上研究表明,每种流体识别方法均有各自的特点和适用性,为便于现场生产中应用,针对龙岗地区飞仙关组和长兴组的不同岩性、不同储集类型储层确立了最优的流体判别方法优选(表1):飞仙关组储层可选择电阻率法、中子声波重叠法、纵横波速度比或泊松比法、纵横波能量比和时差比重叠法来判别流体类型;长兴组储层可选择电阻率法、中子一声波重叠法来判别流体类型,纵横波速度比或泊松比法、纵横波能量比和时差比重叠法可以作为参考。
3应用效果
    将复杂礁滩气藏储层流体识别的上述技术应用于龙岗地区,取得了很好的效果。2008年以前,传统方法判别符合率仅78%,2008年到2010年通过新方法的应用,解释符合率得到了极大的提高,根据该气藏飞仙关组和长兴组已试油证实产流体情况的210层来看,符合统计要求的共l71层,符合l59层,不符合12层,流体类型判别符合率平均达到92.9%(表2)。
4结论
    1)在龙岗地区最适合的流体判别方法为电阻率法、中子和声波信息组合法和纵横波信息法,笔者结合礁滩储层的复杂特征对这3种方法进行了改进。
2)针对飞仙关组鲕滩和长兴组生物礁的不同岩性、不同储集类型的储层确立了最优的流体判别方法和优选原则。
    3)该技术提高了龙岗礁滩储层测井流体识别的准确率,尤其是解决了过渡岩性储层和高电阻灰岩储层流体识别的难题,可推广应用于类似复杂礁滩气藏。
参考文献
[1]赵良秀.储层流体类型的测井辨别方法[M].成都:四川科学技术出版社,2009.
[2]洪有密.测井原理与综合解释[M].东营:中国石油大学出版社,2008.
[3]刘国全,祝文亮,邓蓉敬,等.碳酸盐岩储层特征测井评价[J].特种油气藏,2001,8(4):26-29  
[4]何绪全,赵佐安,唐雪萍,等.复杂碳酸盐岩储层流体性质l识别新技术EJ].天然气工业,2005,25(增刊1):32-34
[5]谢冰,周肖,唐雪萍,等.四川盆地龙岗效性评价EJ3.天然气工业,2011,31(7):28-31
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