东胜气田锦86井区盒1段流体性质测井识别技术

潘秀萍　胡　挺

（中国石化华北石油工程有限公司测井分公司）

东胜气田锦86井区盒1段流体性质测井识别技术

潘秀萍胡挺

（中国石化华北石油工程有限公司测井分公司）

鄂尔多斯盆地东胜气田锦86井区主要含气层段中二叠统下石盒子组盒1段属于典型的低孔低渗、致密砂岩储层。由于储层非均质性强和气水分布复杂的特点，储层流体性质难以识别。为了准确地识别气水层，在了解储层基本特征的基础上，综合运用气测录井和核磁共振测井、偶极声波测井、热中子成像测井对锦86井区20口井进行气层识别，解释符合率达到87%，表明该套测井方法在识别该区气层方面具有较好的推广应用价值。图4表1参9

鄂尔多斯盆地东胜气田中二叠世流体性质气测录井核磁共振偶极声波热中子成像

0　引言

中二叠统下石盒子组是鄂尔多斯盆地杭锦旗地区十里加汗区锦86井区主要的天然气勘探目标层位，其有利的储集相带为辫状河道沉积，岩性以中—厚层砂砾岩、块状砂砾岩、含砾中—粗砂岩、粗砂岩为主，局部夹透镜体状砾石层，为结构良好的天然气储集层。但是，在气藏测井评价工作中，由于该区储层物性差，岩性和气水分布复杂，且储层非均质性强，造成流体识别困难。为了准确地识别气层，将录井与特殊测井相结合，综合运用气测全烃曲线分析法、核磁共振测井、偶极声波测井以及热中子成像（TNIS）测井法，对气层进行判别，测试结果验证，其解释符合率达到87%。

1　流体性质测井识别技术

1.1气测全烃曲线分析法

气测录井过程中，全烃曲线具有连续性、实时性的特点［1］，它的数值高低和曲线形态直接反映了天然气在纵向上的变化情况，所以气测全烃曲线已经成为解释人员发现和判断天然气异常显示的重要手段之一。根据锦86井区盒1段20口井气测全烃曲线形态，并结合其对应砂岩段的岩性和物性情况，总结出四种典型的气层全烃曲线形态类型（图1）。

（1）上平下高型：主要分布在粒序为上细下粗的砂岩段中，自然电位曲线表现为下部负异常较上部负异常明显，表明下部砂体渗透性较好；全烃曲线形态表现为下部砂体的全烃值高，上部砂体的全烃值低，上部曲线形态呈尖峰状或平缓状。典型井如锦H井，该井于井段3 061.50～3 064.00 m、井段3 082.00～3 085.00 m合并测试，产气2.50×104m3/d，产液5.1 m3/d，无阻流量为2.56×104m3/d，为工业气流井。

（2）下平上高型：对应的上部砂岩粒序为下细上粗，上部砂岩段的自然电位曲线负异常明显，表明上部砂体渗透性较好，全烃曲线表现为上部为全烃值高，下部全烃值降低，曲线形态平缓。典型井为锦Q井，该井上部砂体射孔试气，测试产气4.04×104m3/d，测试产液2.4 m3/d，为工业气流井。

（3）多峰型：这种类型的全烃曲线形态在纵向上表现为2个或2个以上的尖峰。典型井为锦I井，该井于井段2 990.00～2 993.00 m试气，测试产气0.897 m3/d，测试产液0.9 m3/d，是工业气流井。

（4）中部饱满型：主要分布在岩性较纯、孔隙度比较均一、渗透性较好的砂岩储集层段中，整段都有较好的全烃显示，全烃曲线形态表现为储层段中部呈饱满尖峰或箱型，两端逐渐降低。典型井为锦C井，该井于井段3115.50～3118.00m、3134.50～3138.60m合并测试，产气4.77×104m3/d，产液0.8 m3/d，无阻流量为9.22×104m3/d，是工业气流井。

1.2核磁共振测井法

核磁共振测井不受地层矿物成分的影响［2-5］。与常规测井不同的是，核磁共振测井不仅可以用于识别气层，而且还能提供地层的束缚流体体积、自由流体体积、有效孔隙度以及渗透率［6］。

图2为锦C井核磁共振测井解释成果图，井段3 133.50～3 139.00 m，层厚5.50 m，该层束缚水含量较低，储层物性较好，有较强的差谱信号（粉色为差谱），移谱信号上，长回波间隔的T2谱峰较短回波间隔的T2谱峰明显前移（金黄色线为基线，蓝色线为谱峰线），表明该层是好气层。核磁解释有效孔隙度为8.19%，其中毛管束缚水体积为1.86%，可动流体体积为6.33%，含气饱和度为72%，平均渗透率为0.86 mD，综合解释为气层。该井射孔井段3115.5～3 118.0m和3134.5～3138.5m，测试获得4.77×104m3/d的工业气流。解释结论与测试结果完全吻合。

图1　锦86井区盒1段气测全烃典型曲线形态对比图

图2　锦86井区锦C井盒1段核磁共振测井解释成果图（lin=25.4 mm，下同）

1.3偶极声波测井法

一般情况下，砂岩的纵横波速度比值为1.7左右，泊松比为0.22左右，当储层含气时，纵横波速度比和泊松比值都会降低［7］，且随着含气饱和度的升高，纵横波速度比与泊松比下降越明显，此外，气层的体积压缩系数也将增大［8-9］，所以根据泊松比与体积压缩系数之间的包络面积，就可以有效地识别气层，包络面积越大，含气性就越好。

图3为锦C井偶极声波测井解释成果图，井段3 133.50～3 139.00 m的纵横波速度比均值为1.59，泊松比均值为0.17，纵横波速度比与泊松比均比砂岩中的正常比值减小，而且该层的泊松比和体积压缩系数曲线的“包络面积”较大，说明具有很好的含气特征。测试结果也证实该层为气层。

图3　锦86井区锦C井盒1段偶极声波测井解释成果图（1ft=0.304 8 m，下同）

图4　锦86井区锦D井盒1段TNIS测井解释成果图

1.4热中子成像（TNIS）测井法

热中子成像（TNIS）是一种基于脉冲中子发生器的Sigma（Σ）型的饱和度测量仪。在富含氢的地层中，TNIS测井表现为Sigma值为气层较低值、长短源距计数率出现较大正差异、热中子衰竭谱和热中子俘获谱后曳时间较长及环轴灰度成像颜色浅黄。

图4为锦D井盒1段TNIS测井解释成果图，从图4可以看出，3号层（井段3 076.0～3 081.7 m）和4号层（井段3 090.6～3 099.1 m）热中子俘获谱（SigmaMX）后曳时间较长，表现出较低的俘获截面（Sigma）值以及较长的中子寿命时间，热中子衰减谱（SsnM）显示时间道还有多余热中子，环周成像（SigmaBH）灰度颜色为浅黄色，长短源距略有正差异，经过定量评价后，确定3号层和4号层的孔隙度分别为9.48%、10.49%，含气饱和度分别为15.44%、16.65%，Sigma俘获截面值分别为17.33 c.u和16.98 c.u，两层均解释为含气层。该井于井段3 076.5～3 078.5 m及3 091.0～3 094.0 m合试，测试产气353 m3/d，无阻流量为445 m3/d，为含气层。解释结论与测试结果是一致的。

表1　锦86井区盒1段流体性质识别统计表

2　综合评价

气测全烃曲线虽然可以快速直观地识别气层，但是由于全烃曲线会受到钻井施工情况、地层流体压力变化以及烃组分总量变化等多方面因素的影响，易造成全烃曲线出现异常变化，所以气测全烃曲线分析法识别气层的准确率有限。核磁共振测井受储集层孔隙结构和流体性质双重因素的影响，对于测井解释而言，这两种因素的影响导致核磁共振测井流体性质识别能力下降，同时，由于核磁共振测井探测深度较浅，钻井液侵入较深会对核磁共振判别流体性质造成影响。偶极声波测井不仅可以进行气层识别，还可以用于岩性特征分析、岩石力学参数计算以及地层各向异性分析等，其优势是在低速地层中也可以提取横波速度信息，但是当地层中存在裂缝或井眼扩径时，会对偶极声波测井识别气层产生一定的影响。热中子成像（TNIS）测井将数据分别以曲线和颜色的方式显现，直观、快速评价储层特征，其优势是在低孔隙度、低矿化度油气藏中还有较高的分辨率。在进行流体性质识别时，应尽可能多选用几种方法，综合多种测井资料，这样可以提高识别结果的可靠性。

在实际工作中，由于特殊方法测井（核磁共振测井、偶极声波测井和热中子成像（TNIS）测井）成本费用较高，并不是每口井都加测了特殊测井项目，所以本次研究是在已有的特殊测井资料基础上，将气测录井与特殊测井方法相结合，对锦86井区盒1段20口井（共计31层）的储层流体性质识别中（表1），测井解释符合率达到87%，气层识别效果较好。

（接上表）

3　认识

许多测井项目对地层流体都会有不同程度的响应，但要单独用于流体识别，却会有各自的识别局限性，因此，在进行流体性质识别时，应尽可能多地选用几种测井项目来进行综合解释，以提高识别结果的可靠性。本文根据锦86井区盒1段特有的地质特征及现有的测井资料，综合运用全烃曲线形态分析法、核磁共振、偶极声波以及热中子成像（TNIS）测井法，对锦86井区20口井进行流体性质识别。在识别的31层气层中，有27层与测试结果相吻合，解释符合率达到87%，说明该套方法在气层识别的实际应用中获得了良好的效果，且简单实用，值得进一步推广应用。但此方法仍有改进空间，下一步还应该针对低孔低渗致密砂岩储层的特点，深度挖掘特殊测井以及常规测井对气层的响应特征，不断完善不同类型气层的测井识别方法，提高测井解释精度。

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（修收回稿日期2016-04-08编辑陈玲）

潘秀萍，女，1986年出生，硕士，助理工程师；主要从事测井解释及储层评价工作。地址：（450000）河南省郑州市中原区陇海西路96号院3号楼测井公司。电话：15736754663。E-mail：panxiuping1314@126.com