TD石炭系气藏储层测井解释方法探究

2018-05-22刘文强肖钦萍

石油化工应用 2018年4期

刘文强，孙晓，肖钦萍

（西安石油大学，陕西西安 710065）

本文基于TD地区石炭系碳酸盐岩储层及裂缝发育特征，从碳酸盐岩的岩石物性和从测井学的基本理论出发，结合地质、岩心资料，确定计算方法，对已知井进行处理和解释，结合岩心物性分析资料、测井解释结果进行储层参数预测和解释效果评价[1，2]。

1 区块概况

TD石炭系气藏地质勘探工作始于20世纪50年代，是我国某油气田下属子公司产能挖潜的气藏，为潜伏构造，裂缝-孔隙性碳酸盐岩气藏，天然气探明地质储量320×108m3，区内人口密集，地形起伏不大，交通方便且有输气管线经过，采输亦方便。该区于1999年9月投产，试采初期的生产井总数为4口，日产气量100×104m3，随着新井的投产，于2009年达到最高日产气量500×104m3。目前TD区块天然气开采处于稳产阶段，共计气井21口，回注井2口，日产气410×104m3，累计产水60×104m3。气藏地层初始压力为55.1 MPa，目前降至13.06 MPa～28.75 MPa，生产套压 14.49 MPa～6.09 MPa，生产油压14.6 MPa～6.14 MPa。探明储量采出程度40.89%。

2 测井分析方法

评价碳酸盐岩储层时运用地球物理测井资料是最为科学的方法之一，但目前，碳酸盐岩储层的测井评价仍为世界性难题。对于本TD气藏储层的较强非均质性，本文运用神经网络方法，建立孔、渗、饱3种属性解释数学模型，并结合岩心物性资料和测井解释结果，进行储层参数预测和解释效果评价。研究区有重点研究井 20口，其中有常规测井曲线（RLLD、RLLS、CNL、AC、DEN、CAL、GR）的井有 20口，电成像测井 3口，岩心物性分析13口。数据处理时，用高斯正态分布函数拟合直方图，得到各井的CNL、DEN、AC测井曲线的校正值[1]。根据岩心裂缝观察纪录，发现本区裂缝比较发育，渗透率与各测井曲线之间通常呈现明显的非线性关系。因此，本区所建立的神经网络孔隙度计算模型中的输入测井曲线主要使用CNL、DEN、AC这3种测井数值，结合13口取心井的岩心样本，及其各自所对应的测井数值，来绘制储层物性参数与测井解释结果的属性交会图，以此分析各储层物性参数与各测井数值之间的相关性强弱。

3 孔渗饱解释模型

基于该地区为裂缝－孔隙型碳酸盐岩气藏，其解释模型为裂隙－孔隙型储层解释模型。由于这类储层的溶蚀孔洞较小，且分布均匀。对于该区孔隙度的描述，结合区块测井资料，分别利用密度测井曲线、补偿中子测井曲线、声波时差测井曲线计算孔隙度，计算公式分别为：

声波时差孔隙度则运用李宁总结出的纵波、横波孔隙度计算公式[2]，其统一形式为：

式中：ΦD－密度孔隙度；ΦN－中子孔隙度；Φ－声波时差孔隙度；ρma、ρf、ρsh－岩石骨架密度、地层流体密度、泥岩密度；Vsh－储层泥质含量；Nsh－泥岩中子值；CN－目的层补偿中子值；LCOR－岩石骨架中子值；Δt－声波时差测井值；Δtma－骨架声波时差。按上述计算方法解释孔隙度，绘制中子孔隙度、声波时差、密度与岩心分析孔隙度交会图版（见图1）。

有裂缝影响情况的渗透率解释公式为：

含水饱和度Sw则采用阿尔奇公式求取：

式中：m－胶结指数；n－饱和度指数；Rw－地层水电阻率；Rt－地层电阻率；a、b-岩性系数；Sw-地层水饱和度。

4 储层评价

TD气藏所发育的主要为构造裂缝，且大部分为未充填的有效裂缝。根据构造情况，结合孔洞密度和裂缝密度，预测缝洞的二维分布特征。TD气藏中部裂缝发育规模大、孔洞亦有发育；北部则裂缝发育规模小，以孔洞发育为主；南部仅有裂缝发育且发育规模小。裂缝分布同构造面对曲率有较好相关性，说明裂缝发育程度的主控因素为构造应力，次要因素是该区的成岩机理。

图1 测井解释与岩心分析孔隙度交会图版

表1 取心井神经网络储层参数计算误差结果统计表

对于测井解释的评价，可采用曲线重叠法或误差统计法，这里采用误差统计法来评价解释效果。误差统计法即列表统计各井段岩心分析值与神经网络方法计算值的绝对误差和相对误差（见表1），其中相对误差的计算公式为：（岩心分析平均值－网络计算平均值）/岩心分析平均值。从表1知，神经网络法计算所得孔隙度绝对误差为0.342%～0.958%，渗透率相对误差为0.137%～0.584%，含水饱和度绝对误差为2.140%～8.764%。编号为5、11、12的井孔隙度的绝对误差较大，主要是由于该井岩心分析物性样本较少，造成误差变大。总体上，本次所建立的TD石炭系气藏神经网络属性解释模型，预测精度达到了要求。