儲層綜合特征參數(shù)預(yù)測大牛地氣田盒3段產(chǎn)能

摘 要

摘要：大牛地氣田上古生界砂巖具有低孔、低滲、低豐度氣層的特點，應(yīng)用測井綜合特征參數(shù)對盒3段儲層的低孔、低滲及含氣性進(jìn)行了敏感性分析，構(gòu)建了氣層類型的標(biāo)準(zhǔn)；在與氣層實測無
摘要：大牛地氣田上古生界砂巖具有低孔、低滲、低豐度氣層的特點，應(yīng)用測井綜合特征參數(shù)對盒3段儲層的低孔、低滲及含氣性進(jìn)行了敏感性分析，構(gòu)建了氣層類型的標(biāo)準(zhǔn)；在與氣層實測無阻流量對比的基礎(chǔ)上，建立了高、中、低產(chǎn)能的判別標(biāo)準(zhǔn)；選擇對產(chǎn)能預(yù)測貢獻(xiàn)大的比值參數(shù)與實測無阻流量進(jìn)行擬合，得到了無阻流量的預(yù)測公式?，F(xiàn)場驗證表明，該技術(shù)對識別儲層的產(chǎn)能高低具有快速、簡便、實用、可信的特點。
關(guān)鍵詞：大牛地氣田；晚古生代；砂巖；測井；參數(shù)；分類；生產(chǎn)能力；預(yù)測
0 前言
    大牛地氣田上古生界砂巖具有低孔、低滲、低豐度氣層的特點。該區(qū)塊曾經(jīng)采用交會圖方法或測井參數(shù)與無阻流量的關(guān)系[1]來預(yù)測產(chǎn)能，但優(yōu)化參數(shù)組合法公式過于繁瑣，不利于現(xiàn)場解釋判別。筆者以該區(qū)塊DK13井區(qū)儲集層基本特征為依據(jù)，應(yīng)用綜合特征參數(shù)法對盒3段儲層的低孔、低滲、含氣性進(jìn)行敏感性分析，并結(jié)合交繪圖技術(shù)構(gòu)建了氣層劃分的標(biāo)準(zhǔn)，在與氣層實測無阻流量對比的基礎(chǔ)上，建立了高、中、低產(chǎn)能的判別標(biāo)準(zhǔn)，選擇了對產(chǎn)能貢獻(xiàn)大的綜合特征參數(shù)與實測無阻流量進(jìn)行擬合求得無阻流量的預(yù)測公式，其預(yù)測產(chǎn)能與實測產(chǎn)能相對誤差較小，取得了明顯的效果。
1 儲層綜合特征參數(shù)敏感性分析
    通過對區(qū)塊內(nèi)上二疊統(tǒng)上石盒子組3段儲集層巖性、電性、物性和含氣性的研究，總結(jié)出適合該區(qū)塊盒3段儲層的巖性特征參數(shù)、物性特征參數(shù)、電性特征參數(shù)和含氣性特征參數(shù)[2～5]。
1.1 巖性特征參數(shù)
    K1=(CAL1+CAL2)/2BITS    (1)
    K9=GR/GMIN    (2)
    K3=(SPmax-SP)/(SPmax-SPmin) (3)
式中：CAL1、CAL2為雙井徑測井值，cm；BITS為鉆頭直徑，cm；GR為儲集層的測井曲線值，API；GMIN為儲集層所在組段純砂巖值，API；SPmax、SPmin為純泥巖層和純地層自然電位相對應(yīng)的極大和極小值，mV。
    式中K1值小于1，則表示縮徑、地層巖性較純；K1值越大，其對應(yīng)地層代表致密層或泥巖的可能性越大。K9能較好地反映地層的巖性，K9-1值越大，表明儲集層巖性越純；反之，K9-1值較小，表明儲砂體含泥質(zhì)的可能性增大。K3是反映巖性和滲透性的參數(shù)，K3值高，表明巖性分選性好、流體流動性好。
1.2 電性特征參數(shù)
    K2=RLLD/RLLS    (4)
    K10=RLLD/RXO     (5)
式中：RLLD為深電阻率測井值，Ω·m；RLLS為淺電阻率測井值，Ω·m；RXO為沖洗帶電阻率測井值，Ω·m。
    K2主要指示孔隙發(fā)育程度。K2值越大，表明孔隙發(fā)育程度越好的可能性越大；反之，K2值越小，一般表明儲層孔隙發(fā)育越差。K10為深、沖洗帶電阻率比值，除能反映孔隙性外，也能較好反映地層的含氣情況。一般K10值越大，表明孔隙發(fā)育程度越好，儲層孔隙空間好，同時，地層含氣性亦越好；反之，K10值越小，一般表明儲層孔隙發(fā)育越差，儲集油(氣)性能亦差。
1.3 孔隙性特征參數(shù)
K4=AC(1-Vsh)/TM    (6)
K5=DEN(1-Vsh)/DG   (7)
   K6=CNL(1-Vsh)      (8)
式中：AC為聲波測井時差，μs/m；TM為巖石骨架聲波測井時差，μs/m；Vsh為儲集層泥巖含量；DG為密度骨架值，g/cm3；DEN為密度測量值，g/cm3；CNL為中子測井曲線值，%；K4是聲波時差比值；K5是實測密度與骨架密度之比；K6是中子相對孔隙度。
    當(dāng)儲層含氣時，會使時差值增大，K4越大，反映儲層含氣性愈好。地層物性好會使密度值降低，地層含氣也能使密度值降低，其比值低反映地層含氣性好。故常用K4增大與K5減小之差值大表示物性和含氣性好。K6是中子相對孔隙度。中子測井反映地層總孔隙度，當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r，中子孔隙度會減小，因此求儲層孔隙度時用中子和密度兩種方法求和取平均值。
1.4 綜合特征參數(shù)
    K11=K4-K5         (9)
    K12=(K6-K5)/K6    (10)
    K13=K4/K5        (11)
    K14=RLLD/RSH       (12)
式中：K4為聲波特征參數(shù)值；K5為密度特征參數(shù)值；K6為中子特征參數(shù)值；RSH為圍巖深電阻率測井值，Ω·m；K11、K12、K13分別為雙孔隙差、雙孔隙差比及雙孔隙比值；K14為砂巖儲層與泥巖電阻率的比值。
    當(dāng)儲集層物性和含氣性較好時會使時差增大，密度降低，故可利用雙孔隙差、雙孔隙比值(K11和K13)，也即時差比值(K4)和密度比值(K5)的重疊交會或比值特征來劃分氣層；同時，當(dāng)儲集層含氣時，一般中子曲線具有“挖掘效應(yīng)”特征，因此，雙孔隙差比值(K12)較好地指示了儲層的這一含氣特征。
    K14能較好地指示含氣性。一般K14值越大，表明儲集層含氣性越好。反之，K14值越小，表明儲集油(氣)性能亦差。
2 DK13井區(qū)盒3段氣層類型識別
2.1 儲層和干層劃分標(biāo)準(zhǔn)
    利用測井綜合特征參數(shù)及其交繪圖技術(shù)，可以對儲層和干層進(jìn)行快速的分類或識別。儲層和干層特征值差別較大，在干層中，特征值K2、K3、K4、K5、K9-1、K10、K11、K13均為低值，受巖性及物性的影響K6值較高。
通過各種特征參數(shù)交會，可以得出該區(qū)盒3段儲層和干層劃分標(biāo)準(zhǔn)(表1)。
表1 大牛地氣田DK13井區(qū)盒3段儲層和干層劃分標(biāo)準(zhǔn)表
類別
巖性參數(shù)
孔隙性參數(shù)
含氣參數(shù)
儲層
K3≥0.3，K9-1＞0.5
K4≥10
K11≥2
干層
K3＜0.3，K9-1＜0.6
K4＜10
K11＜2
2.2 氣層類型劃分標(biāo)準(zhǔn)
    DK13井區(qū)盒3段儲層解釋類別可分為氣層、差氣層和含氣層，通過綜合分析各特征參數(shù)[2～3]，將12個特征參數(shù)加權(quán)平均，可得出氣層類型判別標(biāo)準(zhǔn)：氣層，K≥4.0；差氣層，3.5≤K＜4.0；含氣層，3.2＜K＜3.5。
3 產(chǎn)能判別標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)能預(yù)測
3.1 產(chǎn)能判別標(biāo)準(zhǔn)
    儲層產(chǎn)能級別一般劃分為高產(chǎn)層、中產(chǎn)層和低產(chǎn)層。經(jīng)對DKl3井區(qū)30余口測試的典型井的各類儲層測井響應(yīng)特征分析研究，其中高產(chǎn)層指無阻流量大于10×104m3/a，中產(chǎn)指無阻流量5×104～10×104m3/d，低產(chǎn)指無阻流量低于5×104m3/d，特低產(chǎn)是指無阻流量小于1×104m3/d。通過在DK13井區(qū)盒3段單層測試層位應(yīng)用上述特征參數(shù)，通過巖性、電性、孔隙性和綜合特征參數(shù)的交會，表明使用特征參數(shù)能夠較有效地區(qū)分高、中、低產(chǎn)氣層(圖1)。

由交會圖和高、中、低產(chǎn)綜合參數(shù)的統(tǒng)計分析，可以得出高、中、低產(chǎn)產(chǎn)能劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2)。圖2為高、中、低產(chǎn)層的綜合特征解釋成果圖。

表2 DK13井區(qū)盒3段儲層產(chǎn)能判別表
儲層類型
巖性參數(shù)
電性參數(shù)
含氣性參數(shù)
高產(chǎn)
K3＞0.68，K9-1＞0.7
K2＞1，K10＞1.5
K14＞10
中產(chǎn)
K3＞0.5，K9-1＞0.7
K2＞1，K10＞1.25
5＜K14＜18
低產(chǎn)
K3＞0.4
K10＞0.5
2≤K14＜5
特低產(chǎn)
 
 
1＜K14＜2
3.2 產(chǎn)能預(yù)測模型的建立
    研究表明，測井參數(shù)經(jīng)過適當(dāng)組合，可提高其與無阻流量的相關(guān)程度[1]。經(jīng)過對測井曲線特征參數(shù)交會圖的分析研究可以得出，筆者擬合的特征值可以較好地反映氣層巖性、物性和含氣性。其中，在已確定儲集層為氣層條件下，綜合特征參數(shù)K14、K11及氣層的有效厚度對產(chǎn)能高低貢獻(xiàn)較大(圖3)。

    由此得到無阻流量預(yù)測公式為：
    Q=0.0214K11K14h+0.8302    (13)
    從圖3可以看出，其擬合精度達(dá)到0.879，說明使用該公式預(yù)算DK13井區(qū)產(chǎn)能是可行的，DK13井區(qū)盒3段測試無阻流量與預(yù)測無阻量的相對誤差均較低。
4 結(jié)論與建議
    研究表明儲層綜合特征參數(shù)(或測井比值參數(shù))對巖性、物性和含氣性的反映具有較好的敏感性。測井曲線特征值能快速直觀地區(qū)分儲集層和干層，同時對識別儲集層產(chǎn)能大小具有快速簡便、實用的特點。
    該區(qū)儲集層的產(chǎn)能與綜合特征參數(shù)K14(砂巖深感應(yīng)電阻率與圍巖深感應(yīng)電阻率之比)及綜合特征參數(shù)K11(聲波特征參數(shù)與密度特征參數(shù)之差)關(guān)系最為密切。K14＞30的一般是高產(chǎn)層。
    對該區(qū)塊而言，深、沖洗帶電阻率的比值對識別氣層的效果也較為明顯，但由于沖洗帶電阻率受井眼影響較大，在定量識別產(chǎn)能上存在一定難度。
    根據(jù)產(chǎn)能與特征參數(shù)的關(guān)系，擬合的產(chǎn)能預(yù)測公式具有計算簡捷和較準(zhǔn)確的特點。
參考文獻(xiàn)
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(本文作者：陳利雯1，2 趙永剛2 李保華2 溫偉1，2 1.成都理工大學(xué)；2.中國石化華北石油局測井公司)