川中地区须家河组低渗透砂岩气藏储层综合评价方法

叶礼友 钟兵 熊伟 刘华勋 胡志明

1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院 2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

川中地区须家河组低渗透砂岩气藏储层综合评价方法

叶礼友1钟兵2熊伟1刘华勋1胡志明1

1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院 2.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

根据四川盆地川中地区上三叠统须家河组低渗透砂岩含水气藏储层、渗流及开发的静、动态特征，构建了渗透率、孔隙度、含气饱和度、有效储层厚度、主流喉道半径、阈压梯度和可动水饱和度的储层分类评价7参数体系，应用模糊分析法和灰色关联度分析法建立了相应的储层综合分类评价方法，对18口气井井控储层进行了分类评价，并与常规评价结果和气井产能进行了对比分析，进一步对目标区块进行了区块储层评价。结果表明：新的储层分类评价方法准确度达到90%，比常规评价方法提高了40%，验证了该方法的可靠性和实用性。该研究成果对于川中地区须家河组低渗透砂岩含水气藏富集区优选具有指导作用。

四川盆地 川中地区 晚三叠世 低渗透砂岩气藏 储集层 喉道半径 阈压梯度 可动水饱和度 评价

高效开发低渗透砂岩含水气藏的一个关键技术就是优选富集区［1－3］，储层综合评价是富集区优选的基础。四川盆地川中地区上三叠统须家河组低渗透砂岩气藏开发过程中气井产水现象普遍，产能受产水影响严重。常规低渗透储层评价方法不能完全反映该气藏特征［4－7］。因而，以孔隙度、渗透率、含气饱和度和有效厚度为参数的常规储层评价方法对该气藏的储层评价准确度低。需要寻求能全面反映气藏储层特点和开发特征的新评价参数体系，建立相应的储层评价方法。

笔者结合气藏储层静、动态特征提出了新的储层分类评价参数体系，应用模糊分析法和灰色关联度分析法建立了储层综合评价方法。

1 储层评价参数体系

常规储层评价参数中的孔隙度、含气饱和度和有效厚度综合反映了储量大小的信息，渗透率反映了储量动用后渗流速度的信息。由于中、高渗透气藏储量动用率高，有了储量和动用速度这两方面的信息就能够满足储层评价的要求，因而常规储层评价方法能够适用中、高渗透气藏。而对于低渗透气藏来讲，储量可动用性和储量大小及动用速度同样重要，常规储层评价方法中没有反映储量可动用性的评价参数，因而不适用，需要采用一套能综合反映这3方面信息的储层评价参数体系才能够正确评价低渗储层。

储量大小的信息能够由常规储层评价参数中的孔隙度、含气饱和度和有效厚度综合反映。需要补充能反映低渗透储层储量可动性方面的评价参数，由于川中地区须家河组气藏高含水且产水现象普遍，因而包括气相的可动性和水相的可动性。另外，低渗透气藏渗透率与孔隙度没有明显的正相关关系，表明渗流能力受到微观孔喉结构特征的控制，需要从微观孔隙结构特征方面补充反映储层动用速度方面的评价参数。

根据川中地区须家河组低渗透砂岩含水气藏储层、渗流及开发的静、动态特征，参考常规油气藏储层评价参数，在孔隙度、渗透率、含气饱和度和储层有效厚度4个常规评价参数的基础上又引进了3个新评价参数，即主流喉道半径、阈压梯度和可动水饱和度，构建了须家河组低渗透砂岩含水气藏储层综合分类评价的7参数体系。

1.1 主流喉道半径

喉道大小及分布是控制储层渗流能力的关键。定义对渗透率累积贡献达95%以前喉道半径的加权平均值为主流喉道半径。须家河组不同储层岩样主流喉道半径和中值半径与渗透率关系表明（图1），主流喉道半径随渗透率的增加而增加，二者之间存在非常好的正相关关系；但是中值半径与渗透率之间的相关性较差。这说明主流喉道半径不仅能表征储层基质的渗透能力，而且能够反映储层微观孔隙结构特征。

图1 低渗透岩样主流喉道半径和中值半径与渗透率的关系图

储层微裂缝不发育时，渗透率和主流喉道半径都能反映储层的渗流能力；当微裂缝发育时，渗透率反映整个储层的宏观渗流能力，而主流喉道半径反映了储层基质的孔隙结构特征和渗流能力。因此，主流喉道半径应作为须家河组低渗透砂岩气藏储层综合评价参数之一。

1.2 阈压梯度

低渗透砂岩含水气藏岩样渗流实验表明，当含水饱和度较高时，气体渗流出现非达西流现象，存在阈压梯度［8］。阈压梯度与岩心渗透率及含水饱和度相关（图2），岩心渗透率越低，含水饱和度越高，阈压梯度越大。阈压梯度可作为衡量储层流动性强弱的指标，也是影响储量动用程度的重要参数，因此，将阈压梯度作为低渗含水储层评价参数是必要的。

图2 不同渗透率岩心阈压梯度和含水饱和度关系图

1.3 可动水饱和度

可动水饱和度是表征储层中原生水可动程度的重要参数。川中地区须家河组致密砂岩气藏原生水饱和度较高，部分水束缚于岩石表面和微细孔喉内，而赋存于较大孔喉内的水在一定的工艺措施和压力下能随气体运移，成为可动水。储层可动水饱和度能有效表征储层产水特征，将其作为储层评价参数，能反映储层产水对产能的负面效应。

2 储层分类评价方法

根据低渗透砂岩储层分类参数和分类要求，应用模糊分析法和灰色关联度分析法对川中地区须家河组低渗储层进行分类评价和对比分析［9－12］。

2.1 模糊分析法

模糊分析法分类评价的主要步骤如下。

1）选择m个评价指标、n个评价单元的矩阵。即

将矩阵A转换成R阵：

rij的计算方法是，对于参数指标愈大愈好时：

对于参数指标愈小愈好时：

2）对矩阵R，确定出储层单项指标最佳值，即求出相应向量G与B，由取大法则得：

由取小法则得：

3）确定各项指标的权重W。即

wi愈大，说明评价指标i的影响越大。

（4）计算储层分类指标Vi，按Vi值分类排序或分类。即

由式（8）可以看出，储层模糊评价值Vi介于0～1之间，Vi值越大，储层物性越好。

2.2 灰色关联度分析法

灰色关联度法用于储层分类研究的步骤如下。

1）确定比较数列和参考数列。

2）求关联系数。

设X0＝｛X0（k）｜k＝1，2，…，m｝为参考序列（又称母序列），Xi＝｛Xi（k）｜k＝1，2，…，m｝（i＝1，2，…，n）为比较数列（又称子数列），则Xi（k）与X0（k）的关联系数定义为：

3）求关联度，按关联度大小排序分类。

式中ω为加权系数，由专家评判法给出。

在求得关联度后，即可对其进行排序，关联度越大，储层物性越好。

3 储层分类评价标准

应用模糊分析法和灰色关联度分析法对川中地区须家河组18口气井井控储层进行了分类评价，所得的储层分类评价标准如表1所示。将储层分为4类：Ⅰ类储层开发效果好，模糊评价值为0.86～1.00，灰色关联度值为0.87～1.00；Ⅱ类储层开发效果较好，模糊评价值为0.65～0.86，灰色关联度值为0.65～0.87；Ⅲ类储层开发效果较差，模糊评价值为0.33～0.65，灰色关联度值为0.50～0.65；Ⅳ类储层无工业开发价值，模糊评价值为0～0.33，灰色关联度值为0.33～0.50。

表1 储层分类评价标准表

4 评价结果验证

将储层分类评价结果与常规分类结果及对应气井产能进行了对比分析。结果表明，新分类评价结果与对应气井的实际开发效果基本一致，符合率接近90%，比常规评价方法准确度提高了40%。

应用储层评价方法对广安2井区须六段储层和广安106井区须四段储层进行了分类评价（图3、4）。从图中可以看出，广安2井区须六段储层中部南北向储层为Ⅰ、Ⅱ类储层；向东、西两翼发展储层逐渐变差，为Ⅲ、Ⅳ类储层。因而，中部南北向为气藏富集区，是气藏开发的重点区域。广安106井区须四段储层整体为Ⅲ、Ⅳ类储层，西北翼和南部储层相对较好。

图3 广安2井区须六段储层评价图

图4 广安106井区须四段储层评价图

5 结论

1）结合川中地区须家河组低渗透砂岩气藏储层静、动态特征，构建了渗透率、孔隙度、含气饱和度、有效储层厚度、主流喉道半径、阈压梯度和可动水饱和度的7参数储层评价体系，应用模糊分析法和灰色关联度分析法建立了相应的储层综合分类评价方法。

2）广安2井区须六段储层中部南北向为气藏富集区，东、西两翼储层为Ⅲ、Ⅳ类储层。广安106井区须四段储层整体为Ⅲ、Ⅳ类储层，西北翼和南部储层相对较好。

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An integrated evaluation method of Xujiahe low－permeability sandstone gas reservoirs in Middle Sichuan Basin

Ye Liyou1，Zhong Bing2，Xiong Wei1，Liu Huaxun1，Hu Zhiming1
（1.Langfang Branch of Petroleum Exploration and Development Research Institute，PetroChina，Langfang，Hebei 065007，China；2.Research Institute of Petroleum Exploration and Development of Southwest Oil ＆Gasfield Company，PetroChina，Chengdu，Sichuan 610051，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME 32，ISSUE 11，pp.43－46，11／25／2012.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

According to the characteristics of formation，seepage and static and dynamic performance of Xujiahe low－permeability sandstone water－bearing gas reservoirs in Middle Sichuan Basin，a classified evaluation system is first established with 7 parameters including permeability，porosity，gas saturation，effective reservoir thickness，mainstream throat radius，threshold pressure gradient and movable water saturation.Then，based on fuzzy analysis and gray correlation analysis，an integrated evaluation method is proposed to make a classified evaluation on the reservoirs with 18 gas wells under control.The evaluation results are compared with the conventional ones and gas well yield，and thus to evaluate the reservoirs among the target blocks.The comparison results show that the accuracy rate of the new classified evaluation method reaches 90%，which is 40%higher than that by the conventional method.Thus，the reliability and practicability of this method are validated.To sum up，the research achievement provides an important guidance for enrichment zone optimization in Xujiahe low－permeability sandstone gas reservoirs.

Sichuan Basin，low－permeability sandstone gas reservoir，late Triassic Epoch，reservoir stratum，throat radius，threshold pressure gradient，movable water saturation，evaluation

叶礼友等.川中地区须家河组低渗透砂岩气藏储层综合评价方法.天然气工业，2012，32（11）：43－46.

10.3787／j.issn.1000－0976.2012.11.010

国家科技重大专项“致密砂岩气有效开发评价技术”（编号：2011ZX05013－002）。

叶礼友，1982年生，博士；主要从事油气田开发方面的研究工作。地址：（065007）河北省廊坊市44号信箱。电话：（010）69213314。E－mail：yeliyou69＠petrochina.com.cn

2012－08－06 编辑 韩晓渝）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2012.11.010

Ye Liyou，born in 1982，holds a Ph.D degree and is currently engaged in research of development of oil ＆gas fields.

Add：Mail Box 44，Wanzhuang，Langfang，Hebei 065007，P.R.China

E－mail：yeliyou69＠petrochina.com.cn