川東北YB地區長興組飛仙關組儲層流體識別方法評價

柳 筠

(地球探測與信息技術教育部重點實驗室(成都理工大學)，四川 成都 610059)

柳 筠

(地球探測與信息技術教育部重點實驗室(成都理工大學)，四川 成都 610059)

川東北YB氣田長興組-飛仙關組井段巖性橫向變化大且儲層非均質性強。根據不同流體在測井響應上的差別，采用孔隙度-含水飽和度交會圖法、正態分布法(P1/2法)、電阻率測井識別法等方法綜合識別氣水層。實際應用表明，其識別結果與實際生產情況基本一致，說明上述方法是可行的。

長興組;飛仙關組;測井評價;流體識別;碳酸鹽巖

川東北YB氣田構造位于四川盆地川北坳陷與川中低緩構造帶結合部。在中生界下三疊統飛仙關組和古生界上二疊統長興組碳酸鹽巖地層中發現了含硫化氫氣體的大型天然氣藏。該區主要含氣層段為三疊系飛仙關組及二疊系長興組海相碳酸鹽巖地層，已完鉆長興組儲層主要是以殘余生屑微晶云灰巖、殘余粒屑云巖、溶孔白云巖為主的裂縫孔隙型儲層。另根據一些井取心資料統計分析，YB構造在長興組發育溶孔型礁灘-白云巖儲層，溶孔較發育、物性較好、氣顯示較活躍。而飛仙關組主要儲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]。總體巖性特征橫向變化大且非均質性強，儲層滲透率和孔隙度總體均不高。為解決油水關系復雜、氣水層識別不準確等問題，筆者采用多種方法進行流體識別研究，進而進一步提高測井解釋精度。

1 孔隙度和含水飽和度交會圖法

1.1方法原理

在對川東北地區飛仙關組-長興組儲層進行含油氣性評價時，要涉及到阿爾奇地層因素公式和電阻增大系數公式[2]：

(1)

(2)

由式(1)和式(2)可以導出：

(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，其值取決于巖性，在該研究區取1；m為膠結系數；φ為巖石有效孔隙度,%；F為地層因素，只與巖石的孔隙度、膠結情況和孔隙結構有關，而與Rw無關；Rt為巖石真電阻率，Ω·m；Sw為巖石含水飽和度，%；b為與巖性有關的系數，一般取1；n為飽和度指數；電阻增大系數I的大小基本決定于Sw。

試驗證明，當a=b=1時，m近似等于n，取m=n=x(任意常數)，則式(3)可寫成：

(4)

(5)

由于φSwi的值為常數，故φ值變小時，Swi值變大；φ值增大時，Swi值變小，在孔隙度-含水飽和度交會圖(簡稱孔-飽交會圖)上呈現近雙曲線變化；當儲層含有可動水時，意味著對應同一孔隙度值，交會點會跳離雙曲線。因此，在孔-飽交會圖上，若孔隙度和含水飽和度交會點呈良好的近雙曲線關系，說明該儲層為氣層(即只含有束縛水不含可動水)；若孔隙度和含水飽和度交會點分布散亂且不呈近雙曲線分布特征，可判斷該儲層為水層(即含可動水)。

1.2研究實例

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

圖1 YB27井飛仙關組某儲層段孔-飽交會圖 圖2 YB9井完井試氣某儲層段孔-飽交會圖

根據四川盆地大量氣水層孔隙度-含水飽和度交會圖統計，除二疊系茅口組以外，絕大多數以孔隙型和裂縫孔隙型為主的儲層都符合上述規律，因而該方法用于YB27井區飛仙關組和YB1～12井區長興組礁灘相儲層含氣性識別是可行的。

2 正態分布法(P1/2法)

2.1方法原理

根據純水層的阿爾奇公式(設a=1)，可得到計算地層水電阻率公式[2]：

Rw=R0·φm

(6)

若將式(6)應用于油、氣層的判別，則所得結果為油、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。

對式(7)開方，并命名為P1/2，即P1/2=(Rta·φm)1/2。

2.2研究實例

圖3所示為YB9井長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累計頻率曲線斜率小，具明顯的水層特征，試氣結果也證實該儲層為水層。圖4所示為YB27井飛仙關組儲層視地層水電阻率P1/2頻率圖。從圖4可以看出，P1/2率頻率曲線斜率大，因而可判斷該儲層為氣層。

圖3 YB9井長興組試氣水層段視地層水電阻率P1/2頻率圖(水層標準圖) 圖4 YB27井飛仙關組儲層視地層水電阻率P1/2頻率圖

3 電阻率測井識別法

3.1方法原理

雙側向電阻率識別法判別流體性質主要考慮深側向電阻率絕對值的高低和深淺雙側向曲線的幅度差異。深側向測井儀主要探測原狀地層電阻率，淺側向測井儀主要探測侵入帶地層電阻率，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致地層電阻率較低，在深、淺雙側向測出的視電阻率曲線上表現為正差異；在水層，若泥漿濾液電阻率大于地層水電阻率，在深、淺雙側向測出的視電阻率曲線上表現為負差異，并且深側向電阻率下降速度明顯高于淺側向電阻率下降速度。另外，在孔隙型或網狀裂縫-孔隙型碳酸鹽巖地層中，儲層含氣或含水時的深、淺雙側向電阻率值的差異較為明顯。因此，深、淺雙側向電阻率的差比值(KRds)也可作為區分氣水層的一個輔助參數，通常情況下，水層KRds≤0，而氣層KRds>0。

3.2研究實例

研究結果顯示，長興組、飛仙關組巖性較純(泥質含量輕)的孔隙型和裂縫-孔隙型儲層中，雙側向曲線呈正差異且深側向電阻率大于100～200Ω·m以上為氣層；雙側向呈負差異且電阻率低于100Ω·m為水層。經過資料統計分析，飛仙關組儲層的深側向電阻率在100～400Ω·m之間，可判定該儲層為氣層；在YB9井長興組某層段，其雙側向曲線呈負差異顯示，其電阻率多低于100Ω·m且深、淺雙側向電阻率的差比值KRds≤0，根據上述特征，可判斷該儲層為水層。

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

[2] 張庚驥.電法測井[M].東營：石油大學出版社，1996.

[3] 雍世和，張超謨.測井數據處理及資料解釋[M].東營：石油大學出版社，2007.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.05.010

P631.84

A

1673-1409(2011)05-0031-03