涪陵二期某区块页岩气井气测校正方法

王荫良 (中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司，湖北 潜江 433123)

1 气测特征异常现象

涪陵页岩气田已开发多年，目前已积累了数百口气测录井资料[1～3]。通过大量的数据对比发现，在涪陵一期主体箱状背斜构造稳定区内所钻井大多为高产井，岩心实验室分析和测录井测试等资料解释均呈现出高压、高产、高孔隙的良好页岩气储层特征[4～12]，目的层水平段气测全烃体积分数φ(TG)平均值普遍达15%左右，气测显示的分异性不明显。而在二期产建区域，受页岩储层自身品质及保存条件差异较大的客观因素影响，高、中、低产井均较为常见，气测录井资料显示主力目的层段平均气测φ(TG)从5%～18%，区间跨度较大，分异性明显。理论上由于气测录井是连续监测的，且被钻头破碎的页岩会释放出几乎所有的游离气和部分吸附气，在单井钻探过程中，在其他因素不变的情况下，纵向上具备较好的可对比性，对于识别有利页岩层段有较强的指示作用。但精细对比研究后发现，普遍存在气测显示与储层品质不匹配现象。例如涪陵二期某区块焦页184平台某井3743～3929m井段测井解释含气饱和度为64.2%、孔隙度为4.7%、总有机碳质量分数w(TOC)为4.5%，综合评定为Ⅰ类的页岩气储层井段，气测显示φ(TG)为9.6%；而含气饱和度为56.2%、孔隙度为4.0%、w(TOC)为3.3%，综合评定为Ⅱ类的页岩气储层井段，气测显示φ(TG)为10.8%；高于上述Ⅰ类页岩气储层井段，即表现出高气测全烃体积分数差品质、低气测φ(TG)好品质的倒转现象。同时，通过该区块不同井目的层段气测φ(TG)平均值与各测试产量的对应性(见表1)看，存在部分气测显示相似的井，测试产量却相差极大，甚至出现测试产量明显增加，气测φ(TG)却降低的逆向变化。

表1 单井气测全烃体积分数与产量对比

2 气测影响因素分析

根据气测录井原理，对气测显示值造成影响的因素较多[13～15],如钻头尺寸、转盘转速、钻压、钻井液密度及黏度、仪器脱气效率等均会影响气测φ(TG)的大小。分析认为，上述因素的共同作用使涪陵二期某区块气测φ(TG)无法真实体现地质体本身的品质差异，造成单井连续剖面可对比性差。

笔者对该区块气测数据进行了大量统计，以钻头尺寸相同、目的层位一致的井作为研究对象，同时规避异常工况、异常设备所记录的气测φ(TG)，选取了钻压、泵速、转盘转速、钻井液密度及钻井液黏度等可量化的十余项影响因素，开展了单因素回归，分析得出钻时(t)、钻井液排量(Q)、钻井液密度(ρ)和钻井液漏斗黏度(μ)4项因素与气测φ(TG)具有相对较强的相关性(见图1)，因此在建立上述4项因素基准值的前提下明确其偏差量，再通过建立校正公式求取气测φ(TG)。

3 气测校正模型

根据涪陵二期某区块现有的20余口井的钻探资料进行统计，得到目的层平均钻时为8min/m，平均钻井液密度为1.7g/cm3，平均钻井液漏斗黏度为76s，平均钻井液排量为25L/s，以上述4项因素的平均值为基准值，同时为明确各因素对气测全烃体积分数的影响程度，开展多元数理统计分析(见图2)，其中自变量X1为钻时，X2为钻井液密度，X3为钻井液漏斗黏度，X4为钻井液排量，因变量Y为气测φ(TG)。从分析结果来看，相关系数为0.677，表明自变量与因变量具有一定程度的相关性，F显著性统计量P值为0.073，说明该回归方程回归效果较为显著，各因变量t统计量的P值从X1到X4依次升高，且X1和X2的P值分别为0.065和0.070，均小于0.1，说明其显著性水平较高，即φ(TG)与钻时和钻井液密度相关性较高，与钻井液漏斗黏度其次，与钻井液排量相关性最差。由于钻时和钻井液密度的P值均小于0.1，钻井液漏斗黏度的P值为0.197(大于0.1小于0.2)，钻井液排量的P值为0.331(大于0.2小于0.4)，表现出明显的极差现象。因此，以钻时和钻井液密度作为影响气测φ(TG)的Ⅰ级主控因素，钻井液漏斗黏度作为Ⅱ级主控因素，钻井液排量作为Ⅲ级主控因素，建立气测φ(TG)校正模型：

(1)

式中：φ(TG)c、φ(TG)0分别为校正气测全烃体积分数及原始气测全烃体积分数，%。

4 模型检验

以式(1)建立的校正模型为基础，随机选取该区块数口井开展气测φ(TG)校正，并与气测φ(TG) 进行对比，结果如图3所示。

可以看出，φ(TG)c整体与测试产量关系更为一致，测试产量相差大的井，φ(TG)c相差也较大，区分度较为明显。如188-cHF井、182-fHF井、184-bHF井的φ(TG)0差距不大而测试产量相差较大，说明这几口井的原始气测全烃体积分数受外部因素影响较大，无法真实反映地层属性；191-aHF井、191-bHF井校正前、后气测φ(TG)变化不大，反映出其气测φ(TG)低并非是外部工程因素造成，而是其本身地质品质或保存条件较差导致。

5 应用

通过对目前搜集的涪陵二期某区块已钻井的气测φ(TG)进行校正，建立了该区的气测显示分布图(见图4)，可以看出，整个气测高值区沿背斜脊线富集，向两翼变差，其原因主要是该区为一个典型的狭长断背斜，背斜构造高部位更易于页岩气储层的内部运移成藏，且沿脊线裂缝较为发育，更易于释放产能，同时远离区域性断层，保存条件也更佳；气测φ(TG)在核部高部位向两翼变差速率明显快于低部位。

现阶段已测试井产量呈现出沿背斜中轴线整体较高，两侧整体较低的现象，尤其是190、191平台井区多为低产井，产量规律分布表现与图4的分布规律极为接近，说明校正后的气测φ(TG)在一定程度上可以较好地揭示所钻目的层的品质，对全区优质目的层的平面分布位置也有较好的指示作用，同时对测试产能也起到了一定程度的预估作用。

6 结论

1)涪陵页岩气田普遍存在气测φ(TG)无法真实反映储层品质的现象，尤其涪陵二期产建区地质品质差异及产能差异相对较大，使得上述现象更为明显。

2)通过多元数理统计分析，明确了影响研究区气测φ(TG)的4项主控因素分别为钻时、钻井液密度、钻井液黏度和钻井液排量，建立了该区的气测φ(TG)校正模型。

3)经校正后的气测φ(TG)分布规律，与产能测试结果较为一致，较好地揭示了该区页岩气富集特征及钻探目的层的储层品质。