TD石炭系氣藏儲層測井解釋方法探究

劉文強，孫 曉，肖欽萍

（西安石油大學，陜西西安 710065）

本文基于TD地區石炭系碳酸鹽巖儲層及裂縫發育特征，從碳酸鹽巖的巖石物性和從測井學的基本理論出發，結合地質、巖心資料，確定計算方法，對已知井進行處理和解釋，結合巖心物性分析資料、測井解釋結果進行儲層參數預測和解釋效果評價[1，2]。

1 區塊概況

TD石炭系氣藏地質勘探工作始于20世紀50年代，是我國某油氣田下屬子公司產能挖潛的氣藏，為潛伏構造，裂縫-孔隙性碳酸鹽巖氣藏，天然氣探明地質儲量320×108m3，區內人口密集，地形起伏不大，交通方便且有輸氣管線經過，采輸亦方便。該區于1999年9月投產，試采初期的生產井總數為4口，日產氣量100×104m3，隨著新井的投產，于2009年達到最高日產氣量500×104m3。目前TD區塊天然氣開采處于穩產階段，共計氣井21口，回注井2口，日產氣410×104m3，累計產水60×104m3。氣藏地層初始壓力為55.1 MPa，目前降至13.06 MPa～28.75 MPa，生產套壓 14.49 MPa～6.09 MPa，生產油壓14.6 MPa～6.14 MPa。探明儲量采出程度40.89%。

2 測井分析方法

評價碳酸鹽巖儲層時運用地球物理測井資料是最為科學的方法之一，但目前，碳酸鹽巖儲層的測井評價仍為世界性難題。對于本TD氣藏儲層的較強非均質性，本文運用神經網絡方法，建立孔、滲、飽3種屬性解釋數學模型，并結合巖心物性資料和測井解釋結果，進行儲層參數預測和解釋效果評價。研究區有重點研究井 20口，其中有常規測井曲線（RLLD、RLLS、CNL、AC、DEN、CAL、GR）的井有 20口，電成像測井 3口，巖心物性分析13口。數據處理時，用高斯正態分布函數擬合直方圖，得到各井的CNL、DEN、AC測井曲線的校正值[1]。根據巖心裂縫觀察紀錄，發現本區裂縫比較發育，滲透率與各測井曲線之間通常呈現明顯的非線性關系。因此，本區所建立的神經網絡孔隙度計算模型中的輸入測井曲線主要使用CNL、DEN、AC這3種測井數值，結合13口取心井的巖心樣本，及其各自所對應的測井數值，來繪制儲層物性參數與測井解釋結果的屬性交會圖，以此分析各儲層物性參數與各測井數值之間的相關性強弱。

3 孔滲飽解釋模型

基于該地區為裂縫－孔隙型碳酸鹽巖氣藏，其解釋模型為裂隙－孔隙型儲層解釋模型。由于這類儲層的溶蝕孔洞較小，且分布均勻。對于該區孔隙度的描述，結合區塊測井資料，分別利用密度測井曲線、補償中子測井曲線、聲波時差測井曲線計算孔隙度，計算公式分別為：

聲波時差孔隙度則運用李寧總結出的縱波、橫波孔隙度計算公式[2]，其統一形式為：

式中：ΦD－密度孔隙度；ΦN－中子孔隙度；Φ－聲波時差孔隙度；ρma、ρf、ρsh－巖石骨架密度、地層流體密度、泥巖密度；Vsh－儲層泥質含量；Nsh－泥巖中子值；CN－目的層補償中子值；LCOR－巖石骨架中子值；Δt－聲波時差測井值；Δtma－骨架聲波時差。按上述計算方法解釋孔隙度，繪制中子孔隙度、聲波時差、密度與巖心分析孔隙度交會圖版（見圖1）。

有裂縫影響情況的滲透率解釋公式為：

含水飽和度Sw則采用阿爾奇公式求取：

式中：m－膠結指數；n－飽和度指數；Rw－地層水電阻率；Rt－地層電阻率；a、b-巖性系數；Sw-地層水飽和度。

4 儲層評價

TD氣藏所發育的主要為構造裂縫，且大部分為未充填的有效裂縫。根據構造情況，結合孔洞密度和裂縫密度，預測縫洞的二維分布特征。TD氣藏中部裂縫發育規模大、孔洞亦有發育；北部則裂縫發育規模小，以孔洞發育為主；南部僅有裂縫發育且發育規模小。裂縫分布同構造面對曲率有較好相關性，說明裂縫發育程度的主控因素為構造應力，次要因素是該區的成巖機理。

圖1 測井解釋與巖心分析孔隙度交會圖版

表1 取心井神經網絡儲層參數計算誤差結果統計表

對于測井解釋的評價，可采用曲線重疊法或誤差統計法，這里采用誤差統計法來評價解釋效果。誤差統計法即列表統計各井段巖心分析值與神經網絡方法計算值的絕對誤差和相對誤差（見表1），其中相對誤差的計算公式為：（巖心分析平均值－網絡計算平均值）/巖心分析平均值。從表1知，神經網絡法計算所得孔隙度絕對誤差為0.342%～0.958%，滲透率相對誤差為0.137%～0.584%，含水飽和度絕對誤差為2.140%～8.764%。編號為5、11、12的井孔隙度的絕對誤差較大，主要是由于該井巖心分析物性樣本較少，造成誤差變大。總體上，本次所建立的TD石炭系氣藏神經網絡屬性解釋模型，預測精度達到了要求。

5 結語

綜上所述可以發現所建立的TD石炭系氣藏的孔滲飽測井解釋模型，可較高精度解釋該區儲層物性，為日后該區新測井曲線的解釋提供有力依據。

參考文獻：

[1]曹鑒華.塔河油田奧陶系碳酸鹽巖儲層測井解釋與評價方法研究[D].成都：西南石油學院碩士學位論文，2004.

[2]Wyllie M R J.Elastic Wave Velocities in Heterogeneous and Porous Media[J].Geophysics，1956，21（1）：41-70.