致密砂巖氣儲(chǔ)層巖性測(cè)井綜合評(píng)價(jià)技術(shù)研究

高偉強(qiáng)

摘要：致密砂巖氣儲(chǔ)層的滲透能力不強(qiáng)，并且有著較差的連通性，不僅如此，致密砂巖氣儲(chǔ)層通常會(huì)涉及多種類(lèi)型的巖石，并且這些巖石呈現(xiàn)出差異化的特征。利用以往的方法對(duì)致密砂巖氣儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)會(huì)面臨較大的阻礙，而實(shí)現(xiàn)致密砂巖氣儲(chǔ)層充分開(kāi)發(fā)這一目標(biāo)的關(guān)鍵就在于提升評(píng)價(jià)和研究的水平。基于此，本文對(duì)致密砂巖氣儲(chǔ)層特征和測(cè)井響應(yīng)特征進(jìn)行了分析，并研究了對(duì)巖石類(lèi)型進(jìn)行識(shí)別的方法。

關(guān)鍵詞：致密砂巖氣;巖石類(lèi)型;識(shí)別方法

1致密砂巖氣儲(chǔ)層特征

我國(guó)很早就發(fā)現(xiàn)了致密砂巖氣，并且每一年的年產(chǎn)量十分龐大，可以達(dá)到全國(guó)產(chǎn)氣量的兩成左右。就我國(guó)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的致密砂巖氣來(lái)看，將其與普通的陸相砂巖儲(chǔ)集層相比較，二者之間的儲(chǔ)集層特點(diǎn)差異不大，但是，因?yàn)椴町惢刭|(zhì)作用的存在，加之致密砂巖氣儲(chǔ)層的壓實(shí)度較高，在這樣的雙重作用的影響下，和常規(guī)儲(chǔ)層相比，致密砂巖氣還存在著一些比較明顯的區(qū)別，其特征也更加多樣。舉例來(lái)說(shuō)，致密砂巖氣儲(chǔ)層孔隙度較低，并且滲透能力不強(qiáng)，各個(gè)孔隙之間的連通性也較差。除此之外，致密砂巖氣儲(chǔ)層地層壓力還會(huì)出現(xiàn)一些非正常的情況。

具體來(lái)說(shuō)，致密砂巖氣儲(chǔ)層的物性較差，其孔隙度的范圍通常只會(huì)達(dá)到2%-13.5%，滲透性的相關(guān)數(shù)值也通常在0.001-1mD之間。在這樣的情況下，致密砂巖儲(chǔ)集層的滲流能力會(huì)在孔喉分布不平衡和基質(zhì)孔隙連通能力較差的雙重影響下得到提升。與普通的儲(chǔ)層進(jìn)行比較，裂縫發(fā)育層段的滲透能力往往會(huì)更強(qiáng)。

通常來(lái)說(shuō)，致密砂巖氣儲(chǔ)層的地層特點(diǎn)主要表現(xiàn)為基質(zhì)孔隙狹小、巖性致密性強(qiáng)等。在交接作用和壓實(shí)作用下，致密砂巖氣儲(chǔ)層中的毛細(xì)管會(huì)承受更大的壓力，與此同時(shí)，儲(chǔ)層中的巖石通常會(huì)具有一定的含水飽和度，在開(kāi)采致密砂巖氣的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)吸水的情況，此時(shí)，原本最大值只能達(dá)到0.5微米的喉道半徑會(huì)進(jìn)一步縮減，致密砂巖氣儲(chǔ)層也會(huì)被破壞。

2致密砂巖氣儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)

巖性、物性、含氣性和電性通常為致密砂巖氣儲(chǔ)層的“四性”，對(duì)這四種性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行研究是實(shí)現(xiàn)定量、定性解釋儲(chǔ)層參數(shù)的重要基礎(chǔ)。通常來(lái)看，這四種性質(zhì)之間不僅有著相互影響的關(guān)系，彼此之間的聯(lián)系也較多。在這四種性質(zhì)中，最主要的一種性質(zhì)就是巖性，差異化的巖性環(huán)境會(huì)引起物性的變化，而巖性和物性這兩者還能夠一起對(duì)含油氣性進(jìn)行控制，含油氣性是巖性、電性和物性這三種性質(zhì)的綜合反映。而對(duì)儲(chǔ)層中的沉積特征進(jìn)行反映的一個(gè)重要內(nèi)容就是測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)上述四種性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行研究可以為綜合評(píng)價(jià)致密砂巖氣儲(chǔ)層創(chuàng)造有利條件。

2.1巖性與物性

通常情況下，物性會(huì)在差異化巖性的影響下朝著復(fù)雜化的方向發(fā)展，通過(guò)對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行研究，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)巖石粒度逐漸變大時(shí)，物性也會(huì)更加良好。與此同時(shí)，滲透能力和孔隙度還會(huì)在很大程度上受到來(lái)自于巖屑含量的影響，呈現(xiàn)出反比關(guān)系，也就是說(shuō)，當(dāng)巖屑含量不斷增加時(shí)，滲透能力和孔隙度會(huì)隨之下降。

2.2巖性與電性

一般來(lái)說(shuō)，電阻率會(huì)受到來(lái)自于巖性的影響，并且影響的程度較大，當(dāng)巖石粒度呈現(xiàn)出逐漸變細(xì)的情況時(shí)，電阻率也會(huì)隨之減小。具體來(lái)看，電性特征會(huì)在巖性不同的情況下變得更加復(fù)雜，由于巖石粒度的細(xì)化，Pe值和自然伽馬相對(duì)值會(huì)表現(xiàn)為增加，在這樣的情況下，電阻值就相應(yīng)下降。

2.3物性與電性

物性與電性這二者之間的關(guān)系主要表現(xiàn)為線(xiàn)性關(guān)系，當(dāng)巖石的孔隙度下降時(shí)，電阻率的數(shù)值會(huì)相應(yīng)增加;當(dāng)巖石的孔隙度增加時(shí)，電阻率值就會(huì)相應(yīng)下降。除此之外，當(dāng)致密砂巖氣儲(chǔ)層的流體性質(zhì)存在差異時(shí)，電性也會(huì)受到一定的影響。所以，物性與電性二者之間的關(guān)系單單利用線(xiàn)性關(guān)系是難以全面概括的。

2.4巖性、物性、電性與含油氣性

電性、巖性和物性的綜合反應(yīng)就是含油氣性，基于此，為了更好地探明致密砂巖氣儲(chǔ)層中的油氣含量，就應(yīng)當(dāng)對(duì)儲(chǔ)層的電性、物性和巖性進(jìn)行充分的研究與分析。當(dāng)含氣性朝著良性方向發(fā)展時(shí)，致密砂巖氣儲(chǔ)層的自然伽馬值和密度測(cè)井值均會(huì)減小，而電阻率值和聲波時(shí)差值則會(huì)提升。

3致密砂巖氣識(shí)別方法

在對(duì)致密砂巖氣儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的過(guò)程中，識(shí)別其流體性質(zhì)是一個(gè)非常關(guān)鍵的關(guān)節(jié)。而借助以往單純的測(cè)井曲線(xiàn)對(duì)流體性質(zhì)進(jìn)行識(shí)別難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量，并且其精密度也比較差。所以，在識(shí)別流體性質(zhì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嘗試使用多條曲線(xiàn)響應(yīng)特征的形式，在對(duì)一些難度比較大的測(cè)井曲線(xiàn)進(jìn)行判別時(shí)，也可以考慮使用一些數(shù)理方法。

3.1交會(huì)圖法

在識(shí)別致密砂巖氣儲(chǔ)層的過(guò)程中，交會(huì)圖法發(fā)揮了十分重要的作用，同時(shí)也收獲了較高質(zhì)量的成果。在具體使用交會(huì)圖法的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)與其他的資料數(shù)據(jù)相結(jié)合，更加科學(xué)且詳細(xì)的評(píng)價(jià)致密砂巖氣儲(chǔ)層的情況。舉例來(lái)說(shuō)，把側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和聲波曲線(xiàn)進(jìn)行交會(huì)時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，含氣飽和度和孔隙度的增加會(huì)導(dǎo)致聲波值的增加，電阻率的數(shù)值也會(huì)較高。再比如，將深側(cè)向電阻率曲線(xiàn)和密度曲線(xiàn)進(jìn)行重疊式，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，含氣飽和度層位較大的位置會(huì)呈現(xiàn)出電阻率較高但密度較低的特點(diǎn)。

3.2側(cè)向感應(yīng)聯(lián)測(cè)法

一般來(lái)說(shuō)，側(cè)向測(cè)井的原理與感應(yīng)測(cè)井的原理之間存在著較大的差異，這也導(dǎo)致這兩種測(cè)井方法的適用環(huán)境存在著較大的不同。通常情況下，在中高阻地層中，使用側(cè)向測(cè)井能夠獲得更加準(zhǔn)確的結(jié)果;低阻地層中運(yùn)用感應(yīng)測(cè)井則會(huì)收獲更好的效果。倘若泥漿的礦化程度不高，水層就很有可能會(huì)出現(xiàn)高侵的情況。與側(cè)向測(cè)井值相比，感應(yīng)測(cè)井的數(shù)值一般不高。

3.3相關(guān)分析法

在利用常規(guī)曲線(xiàn)來(lái)識(shí)別流體時(shí)，比較有效的評(píng)價(jià)方法是電阻率測(cè)井和以中子、密度和聲波作為主要形式的三孔隙度測(cè)井系列。同理，利用這些方法也能夠?qū)χ旅苌皫r氣儲(chǔ)層進(jìn)行識(shí)別，舉例來(lái)說(shuō)，在密度-電阻率測(cè)井中，水層處電阻率值與密度值之間的關(guān)系呈現(xiàn)出正相關(guān)，而在純油氣層中，密度值與電阻率值之間的關(guān)系則呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。

總結(jié)：綜上所述，一般來(lái)說(shuō)，致密砂巖氣儲(chǔ)層的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為地層壓力異常、孔喉連通性差滲透性差等特點(diǎn)。現(xiàn)階段，隨著能源供需矛盾日益突出，研究致密砂巖氣儲(chǔ)層有著十分重要的價(jià)值，能夠?yàn)閿U(kuò)大天然氣儲(chǔ)量提供較大的幫助，從而緩解當(dāng)前能源緊張的問(wèn)題。在致密砂巖氣的綜合評(píng)價(jià)中，常用的技術(shù)手段主要有相關(guān)分析法、交會(huì)圖法、側(cè)向感應(yīng)聯(lián)測(cè)法等，這些方法在對(duì)致密砂巖氣的流體性質(zhì)及其他性質(zhì)進(jìn)行識(shí)別時(shí)，能夠發(fā)揮重要的作用。

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