關于致密砂礫巖氣層導電模型與測井解釋方法的相關思考

張磊

摘要：致密氣作為重要的非常規天然氣資源，已經逐漸成為天然氣產量的主要增長方式，但是因為致密氣砂礫巖的儲層物性較差，孔隙結構和巖石的導電性較為復雜，所以在儲層參數計算以及產能計算方面難度較大，尚未形成科學的研究方法。本文對致密砂礫巖氣層導電模型與測井解釋方法方面進行了深入地研究與分析，并提出了一些合理的意見和措施，結合XS地區的實踐勘測，提出了一套適合在致密氣砂礫巖儲層評價工作中應用的技術，旨在進一步促進我國油田評價工作技術水平提升，從而促進油田生產。

關鍵詞：致密砂礫巖;導電模型;測井解釋;有效方法;創新措施

致密含氣層砂礫巖的概念最早由美國石油勘探領域提出，在不同的國家和地區根據不同時期的石油地質資源狀況對其進行評價。學界普遍認為，致密氣層是指地層滲透率低于0.1x10-3μ㎡的砂巖和砂礫巖地層天然氣。致密氣已經成為當前全球范圍內非常規天然氣開發的重要工作之一，同樣是我國天然氣勘探工作的重要內容。近些年來，隨著天然氣勘探技術的不斷技術，致密氣儲層逐漸成為主要研究方向，其中測井解釋和導電模型工作中存在著許多的難點，常規的方法難以取得效果。

1XS油氣開發產區基本情況概述

本文選取了XS地區的地層作為研究目標，XS石油開采區位于大慶市，因為大慶油田經過了多年的發展，油氣產量已經發生了很大的變化，2019年大慶油田全年原油產出量超過4000萬噸，但是因為油田持續開發，部分產區在特高含水開發工作的矛盾逐漸顯現，水驅自然遞減、年均含水量不斷上升，部分老油田的產出效益不斷下降，所以致密氣成為大慶油田油氣產量新的增長點。XS產區位于大慶油田的主要產區中，是現階段深層天然氣重點開發區域，經過多年的勘探工作顯示，XS產區天然氣開發潛力巨大。當前針對XS產區致密砂礫巖寒氣儲層的研究還不夠深入，沒有形成完善的測井解釋方法，因為XS產區的巖性較為復雜，存在有火山巖、砂巖、礫巖、泥巖等多種類型，所以該產區的測量曲線變化較大，部分測量曲線變化解釋難度加大，所以需要加強對該地區巖性的導電模型和測井方法研究，從而形成針對XS地區適合使用的一套測井解釋方法。XS地區的斷陷位于地層深處，斷陷分布面積較廣，厚度較大，南北向長度超過120千米，最深處超過60km，斷陷面積超過4000k㎡。根據測井資料顯示，XS油氣開發產區內測井曲線變化較大，砂礫巖層中的電阻率值較高，其中伽馬、中子、鈾、鉀等數值較低，砂巖與砂礫巖相比，鉀數值較高，伽馬和電阻較低。

2導電模型建立研究

根據對XS油氣開發產區的勘測結果顯示，致密氣儲層主要集中在開采一段和開采四段中，主要的產氣集中在砂礫巖區域，所以需要開展巖心實驗，分析該區域致密氣促成導電規律，從而建立導電模型。

根據進一步的地層巖石研究發現，該地區的導電特性較為特殊，在采用阿爾奇公式進行分析后，并不能得到明顯的導電規律，所以需要開展地質資料和巖芯資料收集。XS油氣開采區域內具有低孔低滲、非勻質性的儲層特點，其泥質和凝灰質在導電特性方面存在著較大的差異，泥質的附加導電性是泥質的吸附作用，主要由物理吸附、化學吸附和離子交換性吸附所構成。根據巖電實驗的開展，在地質分析中采用了多種儀器設備，并采用了常規測井資料，對凝灰質的類型、含量以及成分進行了分析，結合X衍射資料所提供的信息發現，在通常情況下，粉粒級凝灰質較大粒徑泥灰質的電化學活性更大，作為骨架的顆粒直徑較大的凝灰質和正常沉積巖中的巖石中骨架礦物質基本相似，不具有電化學性，粉粒級凝灰質在部分條件下會產生導電效應;根據從多個巖石樣本中所取出的物質檢測發現，基本不含有凝灰質，所以從巖心分析確定凝灰質存在，但是分布并不規律，受到泥質和凝灰質導電性的影響。因為致密砂礫巖儲層情況較差，孔滲度較低，且孔滲結構較為復雜，從而導致飽和度計算較困難，所以本文采用了一種能夠描述致密砂礫巖儲層導電規律的變化特性的電阻率模型，并采用了無效導電孔隙度基本理念，將其劃分為有效導電和無效導電模型兩種形式，建立了致密砂礫巖含氣儲層導電模型，從而能夠計算出準確的飽和度，結合其他資料則能夠得到準確的導電模型[1]。

3測井解釋方法分析

側經解釋一個重要的目標是對油田產能的預測，是油氣勘探工作的主要內容，能夠對油氣勘探成果進行檢測，從而為油氣勘探開發工作提供指導[2]。當前油田產能預測方法可以分為靜態參數評價法和動態參數評價法。測井解釋方法的應用主要受到油田油氣儲層產能的影響，所以需要確定適合該區域的測井解釋方法。根據本次對XS油氣開發產區實際情況的調查，根據其儲層特性和導電模型，并考慮了孔隙類型和分布的多樣性，提出了一種實用的針對致密砂礫巖氣層的測量解釋方法，主要是借助于微電阻成像測井資料，提出其中的相關參數，對產能貢獻因子進行量化，從而得到適合致密砂礫巖氣層產能預測的測井解釋模型，具體流程為：1成像測井資料、常規測井資料。2.產能貢獻因子。3.試油階段。4.產能剖分、產油強度計算。5.產能預測方法。

將常規測井解釋方法與成像測井相結合，能夠對致密砂礫巖氣層的油氣產能進行準確地預測，通過提取能夠反應致密砂礫巖氣層儲層物性和含油性的孔隙度、電阻率等資料，與傳統的測井解釋方法相比，此方法在評價致密砂礫巖氣層產能方面更加合理，能夠在致密砂礫巖氣層類型的油田產能預測中取得良好的應用效果，所解釋的內容更加全面，符合致密砂礫巖氣層基本特點[3]。

結束語

綜上所述，本文對致密砂礫巖氣層導電模型與測井解釋方法進行了全面的分析，并結合大慶油田XS油氣產區的實際情況，提出了有效的測井解釋方法，希望能夠對我國石油勘探行業有所幫助。

參考文獻

[1]閆星宇， 顧漢明， 肖逸飛，等. XGBoost算法在致密砂巖氣儲層測井解釋中的應用[J]. 石油地球物理勘探， 2019， 54（02）：P.11+217-225.

[2]王安龍. 基于常規測井資料綜合評價延川南致密砂巖氣層[J]. 油氣藏評價與開發， 2019， 009（002）：P.75-79，82.

[3]白遠， 景成， 云彥舒，等. 致密砂巖儲層覆壓物性參數測井解釋方法研究——以鄂爾多斯盆地南部延長組長8致密儲層為例[J]. 非常規油氣， 2020，（003）：P.644-644.

新疆油田分公司勘探開發研究院