川西须二段测录井特征与测试选层研究

段文燊 （中石化西南油气分公司，四川 成都610016）

吴朝容 （成都理工大学地球物理学院，四川 成都610059）

石 磊，唐 宇 （中石化西南油气分公司，四川 成都610016）

川西须二段测录井特征与测试选层研究

段文燊 （中石化西南油气分公司，四川 成都610016）

吴朝容 （成都理工大学地球物理学院，四川 成都610059）

石 磊，唐 宇 （中石化西南油气分公司，四川 成都610016）

针对四川盆地须家河组的测试选层这一关键问题，总结了主要油气层段测试选层的测录井判识方法，即录井中具有 “钻时加快、全烃上升、泥浆粘度上升、井温下降、密度下降、漏失泥浆”等裂缝型气藏录井特征；测井资料具有 “声波时差升高、电阻降低、密度降低、井温降低、全波测井能量衰减、成像测井裂缝发育”等关键特征。通过在生产实践中推广运用，验证了该方法的可靠性，在裂缝型气藏勘探开发领域具有一定的推广意义。

测井；录井；测试选层；川西坳陷

四川盆地须家河组是近几年天然气勘探开发的重要领域，近5年已经提交了3000×109m3天然气探明储量，须家河组天然气以不含硫化氢的干气为主，不需要建设脱硫厂，投资小，见效快，是开发清洁能源，实现有效节能减排的重要领域。测试选层是勘探开发中的 “临门一脚”，一般是在完钻测井资料出来以后讨论具体的测试选层方案，即确定最后的射孔弹射向何处，既要保证获得真实的地下油气情况，又要尽量避免射开水层。目的层录井资料和测井资料的正确解释是测试选层的关键环节，笔者根据对研究区20多口井判识的经验和教训总结了该区测试选层的关键测、录井特征。

1 基本地质特征

四川盆地广泛发育了须家河组地层，从下至上分为须二段、须三段、须四段和须五段，其中须二段和须四段为主要的储集层发育层段，须三段、须五段为主要的烃源岩和盖层层段。

川西坳陷须二段埋藏较深，一般顶部埋深超过4400m，层厚560～660m，主要以三角洲环境的砂、泥岩频繁不等厚互层为主，砂岩厚度明显占优势，砂地比均大于50%，个别砂层甚至达到80%以上，具有典型的 “砂包泥”特征。发育大量的显裂缝和微裂缝，裂缝发育段多为石英或方解石次生矿物，容易发生井漏。须二段气藏砂岩为典型的低孔低渗超致密碎屑岩储层，平均孔隙度仅为3.36%，渗透率在 （0.02～0.08）×10－3μm2之间。

2 录井特征分析

由于天然气具有分子小、密度低、粘度低、活动性强、对岩石的粘附力弱等特点决定了天然气录井的特殊性［1］，笔者总结了川西坳陷须二段主要储层段在录井中具有 “一快、二升、二降、一漏”的录井特征。“一快”是指在钻井过程中钻遇好储层时钻时加快；“二升”是指在钻遇良好油气显示时全烃含量上升、泥浆粘度上升；“二降”是指在钻遇好的裂缝型储层段后可能出现钻井液密度下降、井温下降；“一漏”是指在钻遇裂缝型储层或相对高孔渗性储层时由于压力不平衡出现泥浆漏失。

2.1 钻时录井特征分析

在钻井参数一定情况下，根据钻时大小，可判断井下地层岩性的变化和缝、洞发育情况。川西坳陷须二段一般深度大于4600m，多数在5000m左右，其地层可钻性较差，一般钻时较高，只有在钻遇裂缝发育段或较高孔渗性储层时钻时才可能降低，并且降低的幅度差异较大。

2.2 气测录井特征分析

川西坳陷须二段天然气甲烷含量96.4%～98.67%，乙烷含量0.19%～1.7%，丙烷含量0%～0.027%，正戊烷含量0%～0.0046%，干燥系数达到了0.987%～0.998%，全部为干气。气测录井的重点是检测烃类气体，尤其是甲烷含量的变化。由于须二段钻时一般较慢，气体能够比较充分地反映出来，影响气测录井的因素主要是钻井液密度和钻井液排量，在钻井液密度基本平衡地层压力和钻井液排量基本一定的条件下，烃类含量升高，则含气性变好。

2.3 钻井液录井特征分析

川西地区须二段主要是通过钻井液密度、粘度、温度、氯离子含量的变化来辅助判断流体特征以及利用井漏、井涌等复杂情况来判断井筒的含气性［2］。选取了须二段裂缝型高产气层和相对高渗透性的孔隙型稳产气层的典型录井资料进行进一步分析。图1为x23井某段裂缝型储层综合录井剖面［3］，从图1中分析，5148.50～5153m的典型裂缝型储层段，钻时由86min/m下降到56min/m，气测值变化全烃含量由0.709%上升到64.367%，甲烷含量由0.320%上升到63.884%，钻井液密度由1.60g/cm3下降到1.48g/cm3，钻井液粘度由50Pa·s上升到62Pa·s；出口温度由38℃下降到32.3℃。槽面显示：40%鱼子状气泡，槽面上涨、溢流，关井，节流循环点火焰高8m。具有典型的 “一快、二升、二降”的录井特征，尤其是全烃和钻井液密度反应明显。图2为x5井某段相对高孔渗性储层综合录井剖面，从图2中分析，在4869～4880m的典型相对高孔渗性储层段，钻时由75min/m下降到30min/m，气测值有小幅度变化，全烃由0.173%上升到0.519%，甲烷由0.042%上升到0.268%；钻井液密度没有明显的变化，钻井液粘度在钻遇该层后有小幅度上升；出口温度也只有小幅度下降，槽面无显示。总之，该类储层的录井显示不是很强烈，其 “一快、二升、二降”的录井特征除钻时外也不是很明显，但测试证实确有稳定的产量，因此在测试选层中要对钻时资料的变化给予足够的重视。

图1 x23井某段裂缝型高产气层录井特征图

图2 x5井某段相对高渗透性孔隙型稳产气层录井特征图

3 测井特征分析

川西地区须二段致密碎屑岩的岩性较复杂，裂缝发育，储集类型多变，测井评价的难度较大，除常规测井外，部分井段增加了成像测井、偶极横波测井及核磁共振测井等测井成本较高的特殊测井［4］。笔者总结了川西地区须二段主要储层段在测井中具有 “一升、三降、一衰、一发育”的测井特征。“一升”是指在获得较好油气成果的层段相对围岩一般具有声波时差升高的特征；“三降”是指在获得较好油气成果的层段相对围岩一般具有电阻率、密度、井温降低的特征；“一衰”是指在获得较好油气成果的层段一般具有全波测井能量衰减的特征；“一发育”是指在获得较好油气成果的裂缝型气层段一般在成像测井剖面上具有裂缝发育的特征。

3.1 声波时差测井特征分析

一般情况下，声波时差曲线可能在气层段出现声波时差增大甚至周波跳跃式的特征，尤其是在裂缝发育段可能出现周波跳跃的特征。川西坳陷须二段由于其埋藏时间长、埋藏深度深，储层已经成为致密甚至超致密碎屑岩储层，这类储层由于其自身速度变化不十分明显，因此，小幅度的声波时差变化就是测试选层中有利储层判断的关键。

3.2 密度测井特征分析

补偿密度测井可用于确定岩层的孔隙度和划分岩性及判断气层。对于川西坳陷须二段的致密甚至超致密碎屑岩储层在不含流体时其密度一般较高，当储层含气时密度有较大幅度的下降，当储层含水时密度会小幅度下降，当储层孔渗性相对较高时密度也会降低。因此，密度降低是该区利用常规测井曲线识别气层的重要方法，但由于密度测井受井眼质量影响较大，在裂缝型储层段，由于井壁不稳定，往往难以获得良好的密度测井资料。

3.3 电阻率测井特征分析

川西坳陷须二段致密超致密碎屑岩储层在不含流体时其电阻率一般较高，当储层含气时电阻率有一定程度下降；当储层含水时电阻率会显著下降；当储层孔渗性相对较高时电阻率也会明显降低，因此，电阻率降低是该区利用常规测井曲线识别气层的重要方法。

图3 x2井裂缝型高产气层测井特征图

选取了须二段裂缝型高产气层、相对高渗透性孔隙型稳产气层和裂缝型高产水层的典型测井曲线进行进一步分析。图3为x2井典型的裂缝型高产气层段测井曲线。4825～4833m主要产层段具有明显的声波时差升高，甚至跳波的特征，声波时差由50μs/ft左右升高至120μs/ft，密度由 2.8g/cm3下降到2.5g/cm3，电阻率由40Ω·m降到10Ω·m左右，解释为裂缝－孔隙型气层，测试证实该段天然气无阻流量达到了135.6627×104m3/d。图4为x5井为典型的致密碎屑岩中相对高孔渗稳产气层测井曲线，4871～4881m主要产层段具有声波时差升高的特征，声波时差由50μs/ft左右升高至65μs/ft，密度由2.75g/cm3下降到2.6g/cm3，电阻率由40Ω·m 降低到25Ω·m左右，反映该段具有较好的含气性，但裂缝不十分发育，综合解释为孔隙型差气层，射孔并酸化后证实该段能稳定输气6×104m3/d。图5为x56井典型的裂缝型高产水层测井曲线，4980～4985m主要产水层段具有声波时差升高，甚至跳波的特征，声波时差由57μs/ft左右升高至97μs/ft，密度由2.75g/cm3下降到2.43g/cm3，电阻率由100Ω·m大幅降低到2Ω·m左右，反映该段具有良好的渗透性，但含水特征明显，结合该段裂缝发育特征，综合解释为裂缝型水层，测试证实该段产水量达到了360m3/d。对于这类测井曲线上有明显水层特征反映的储层，在测试选层中一定要慎重对待，不能轻易射开。

图4 x5井相对高渗透性孔隙型稳产气层测井特征图

3.4 井温测井特征分析

原始状态下，地温与深度的关系基本成线性关系，当井筒内有流体加入时，原始地温场受到扰动破坏，偏离正常地温而形成井温异常，当天然气从储层中流出后，由于气体膨胀吸热冷却，使温度下降，测井曲线通常产生负异常［5］。

图6为dy1井须二段测井曲线，5057～5074.5m的主要产层段不仅具有声波时差升高、密度降低、电阻率降低的特征，还显示了明显的低温异常，较正常温度下降约0.5℃，反映该段具有良好的含气性，结合该段裂缝发育特征，将5065～5074.5m 解释为裂缝－孔隙型气层，生产测井证实该段天然气无阻流量达到了40×104m3/d。

3.5 全波列测井识别裂缝

全波列测井可准确判别出裂缝的发育层段。当声波穿过裂缝时，由于能量的转换，声波幅度有所减小，对于不同类型的波和不同的裂缝倾角，减小的程度不同，低角度缝使横波幅度衰减较大，对纵波幅度影响较小；而高角度缝则能引起纵波幅度一定的衰减，横波幅度衰减不大，但对横波的后续波列能造成一些干涉；网状裂缝使纵波幅度和横波幅度均出现不同程度的衰减。

图5 x56井裂缝型高产水层测井特征图

图7为x51井须二段产层的全波测井曲线图，4842～4846m、4850～4851.5m纵横波能量、幅度均发生衰减，网状裂缝发育；4836～4842m、4846～4850m纵波能量大幅度衰减，横波能量较强，表明高角度裂缝发育，实际测试该井为无阻流量150×104m3/d的典型裂缝型高产天然气井。

图6 dy1井须二段储层段测井曲线

3.6 成像测井特征分析

由于须二段地层泥质含量高、岩石成分、裂缝类型及组合形式复杂，常规测井很难准确反映裂缝发育层段，成像测井是裂缝识别与储层评价的重要方法。天然裂缝中以高角度缝和网状缝对天然气的输导和产出的贡献最大，也是测试选层中关注的焦点。图8为典型高角度裂缝成像测井特征，倾角大于75°。图像上呈深色条带，常规测井曲线上，双侧向电阻率呈一定幅度正差异。网状缝为多条裂缝相互交织成网状，裂缝间有相互切割现象，裂缝在图像上呈深色条纹。图9为典型的网状缝成像测井特征，图9中反映网状缝至少由两次或两次以上不同构造事件所形成的斜交缝组成。

图7 x51井须二段产层的全波测井曲线图

图8 高角度裂缝成像测井特征

图9 网状裂缝成像测井特征

4 结 语

2005年以前，由于没有进行系统的川西坳陷须二段测试选层方法总结，没有采取有效的手段区分气水和安排合理的完井方式，导致早期的探井测试效果极不理想，多口井将水层当成气层射开，而多口井将相对高孔渗性储层当成致密层不敢射开。2005年以后，逐步摸索了有效的测录井资料相结合的测试选层方法，建立了 “一快、二升、二降、一漏”的录井特征和 “一升、三降、一衰、一发育”的测井特征的判别标准，经多年试验在川西坳陷须二段获得了新的成功。利用相对高孔渗性储层的判别思路对l150井、cg561井、x5井、x10井、x11井等井进行了重射、改造，获得了新的工业气层；利用裂缝型储层气水判别的思路避开了x5井、x10井水层与其他层混合测试，降低了产水风险，实现了控水出气的目标。

总之，测试选层是勘探开发钻井实施中最后的关键环节，需要石油人的耐心和细致，不断的总结不同地区不同层位的判别标准，获取更多的油气。

该次研究中，西南石油局录井公司、西南石油局测井公司以及国内外合作的测井公司为测试选层的实施和研究提供了大量的第一手资料和解释结论，在此表示衷心感谢！

［1］唐家琼，胡可以，李成，等.四川盆地天然气录井特点与识别方法 ［J］.天然气工业，2007，27（11）：34～37.

［2］王丙寅，齐振勤.用钻井液录井方法确定煤层气含量 ［J］.录井技术，2004，15（2）：26～28，52.

［3］陈清贵，潘小东.致密砂岩储集层裂缝综合录井识别技术研究 ［J］.录井工程，2006，17（3）：6～9，23.

［4］杨双定.鄂尔多斯盆地致密砂岩气层测井评价新技术 ［J］.天然气工业，2005，25（9）：45～47.

［5］吴春.井温测井在塔河油田超深井的应用 ［J］.特种油气藏，2005，12（1）：66～69.

Ex2Logging Features and Testing and Selecting Zones in West Sichuan

DUAN Wen－shen，WU Chao－rong，SHI Lei，TANG Yu（First Author's Address：Southwest Oil and Gas Company，SINOPEC，Chengdu610016，Sichuan，China）

In allusion to the key problem of testing－selection zones in Xujiagou Formation，log identifying methods used for testing and selecting zones in major reservoirs including the main characteristics of drilling time acceleration，full hydrocarbon raising，mud viscosity increase，well temperature and density decrease，mud loss in voggy reservoir logging data were summed up，it had the characters of time difference of acoustic logging increase，resistivity and density decrease，well temperature reduction，energy of full waveform acoustic logging weakening，fracture growth in imaging logging.The method is introduced in production，it demonstrates that the method is reliable and validate，it is significance to be introduced in fractured and vuggy gas reservoir exploration and development.

well logging；logs；testing and selecting zone；Western Sichuan Depression

P631.84

A

1000－9752（2011）06－0086－06

2010－04－19

段文燊 （1972－），男，1993年成都理工学院毕业，高级工程师，现主要从事天然气勘探研究及管理工作。

［编辑］ 龙 舟