气水过渡带在平面构造等深图上的表示方法

2013-10-24谭学群

中国石油大学胜利学院学报 2013年2期

谭学群

（中国石化石油勘探开发研究院重点项目技术支持中心，北京100083）

1 气水过渡带的表示方法

在只有气水两相存在的气藏中，由于重力分异气水分布常有一定的规律：气在上，水在下，形成气水界面［1］。气水界面对于储量评价和井位设计等工作意义重大。在石油天然气行业标准中，提供了很多确定垂向上气水界面的方法［2］，但如何将垂向上的气水界面在平面构造等深图上表示出来，目前未见相关报道。

实际上，气藏中并不存在气水截然分开的界面，而是有一个气水饱和度渐变的过渡带［3］。气水过渡带在垂向上用气水同层顶底面海拔垂深来表示，在平面上用气水内外边界线作图深度来表示。

严格来讲，只要地层倾斜，平面上就可以在气水过渡带附近划分5个区（图1）：气水同层顶面与储（气）层的底面交点在平面上的投影为气水内边界，该点以内为①区纯气层；气水同层底面与储（气）层的顶面交点在平面上的投影为气水外边界，该点以外为⑤区纯水层；气水同层底面与储（气）层底面交点投影线与气水内边界线之间为②区；气水同层顶面与储（气）层顶面交点投影线与气水外边界线之间为④区；②区外边界和④区内边界之间为③区。平面上②、③和④区为气水过渡带。从②区到④区纯气层越来越薄，纯水层越来越厚。

图1 气水过渡带附近存在的5个区

一般来说，在地层单元划分较细、气水同层段较薄（小于10m）的情况下，平面上气水过渡带很窄，气水内外边界线基本重合，通常用一条线来表示气水界面。但对于地层厚度较大、气水同层段很厚的情况，就有必要在平面构造等深图上分别画出气水内、外边界线，为储量评价和井位设计提供参考依据。

2 平面构造图上确定气水内外边界的方法

气水同层顶底的海拔垂直深度并不就是气水内外边界线的平面作图深度。因为平面构造图反映的是某一地层组的顶面，而不是其中的储（气）层的顶面。在实际工作中，通过研究提出了两种方法，用来确定气水内外边界线平面作图深度。一种是剖面投影法，另一种是几何计算法。

2.1 剖面投影法

该方法又分为气藏剖面投影法和地震剖面投影法。

气藏剖面投影法是通过作气藏剖面图（至少有一口井是纯气层，另一口井钻遇了气水界面，如图2），按照气水内外边界的定义，分别确定气水内外边界投影与两口井的距离比例关系。因为两口井地层顶面深度已知，确定距离比例后在平面构造图上线性内插并作构造等深线的平行线，即可在平面图上确定出气水内外边界线。

图2 平面构造图上确定气水内外边界的方法——剖面投影法

这种方法的优点是简单和直观，并且从几何上可以证明，即使改变纵横向的作图比例也不影响最终的结果。但两口井不能相距太远，否则会因地层的厚度和倾角发生较大改变而影响结果。

地震剖面投影法与气藏剖面投影法道理相同，首先将深度域的井资料转到时间域地震剖面上［4］，然后再通过投影确定平面图上投影点与两井点的位置关系，进而确定出气水内外边界线。这种方法的优点同样是简单和直观，而且基于地震资料这种硬数据，对地层的产状更容易把握。缺点是各井点时深转换存在误差，一定程度上对结果产生影响。

2.2 几何计算法

该方法是根据一口井的气水界面资料，通过几何计算，在平面构造等深图上确定出气水内外边界线。

2.2.1 公式推导

如图3所示，在平面构造等深图气水过渡带内有一口直井，同时钻遇了气层、气水同层和水层，井位处于图1中的③区（图3中阴影部分）。该井某一地层顶面海拔深度为 -5 100m，气层顶面为G点，气水同层顶面为F点，气水同层底面为B点，储层底面为H点。气水同层顶面与气层的底面交点D点在平面上的投影对应气水内边界线，该投影线与气层顶面交点为E点，投影线的反向延长线与气水同层底面交点为C点，气水同层底面与气层底面交点A点在平面上的投影对应气水外边界线。