大牛地气田上古生界储层流体性质识别与方法

宋越秀

摘  要：众所周知测井资料是一口井中最齐全、最准确和最连续的资料，其中蕴含着极其丰富的地质信息。如何充分利用测井资料分析地下油、气，水的分布规律，已成为地质学家和测井分析家的一项重要任务。

关键词：大牛地气田;上古生界;流体识别

大牛地气田上古生界是以地层水与天然气为主。由于它们的理化性质差别很大，故必然導致测井信息特有的响应。另一方面，复杂的空隙空间结构，又必然造成地层中各种流体分布状况与泥浆或泥浆滤液侵入特征的多样性，这不仅影响储层及流体的性质，也影响到测井曲线的响应。因此对大牛地气田上古生界储层复杂的空隙空间结构进行流体性质判别，应根据不同的储层和流体特点选取不同的流体性质判别方法。以下介绍几种在大牛地气田上古生界储层较为适用的流体性质识别方法。

1.束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法

根据可动水饱和度和束缚水饱和度概念可知，地层含水饱和度是可动水饱和度与束缚水饱和度之和，即：Sw=Swm+Swb。因此，Swb与Sw重叠可显示可动水：在油气段，Sw≈Swb，Swm≈0;在水层段：Sw>>Swb;对于油/气水同层，则介于两者之间。基于束缚水和可动水的方法较传统单一饱和度参数识别油水（气水）更加合乎实际生产，已经发现不少油气藏的含水饱和度高于50.0%，甚至高达60.0%～70.0%，但测试和生产中依然只产油气而无地层水产出，可见含油气性（即含水饱和度或含烃饱和度）只是产层静态特征的反映，它不能完整描述储层油气储集和渗流的动态规律。

2.电阻率与声波交会图法

由阿尔奇公式可知，当孔隙度指数m及饱和度指数n为2时，电阻率平方根倒数与其孔隙度有线性关系，其直线的斜率取决于地层水电阻率和含水饱和度，因此如已知地层水电阻率或己知水层孔隙度及电阻率，则可绘出不同饱和度的直线，因而可用孔隙度与电阻率交会判断储层含流体性质。在实际应用中，为了简便，常针对一定的岩性，用电阻率-声波交会法判别流体性质。

3.视地层水电阻率法

根据大牛地气田上古生界水分析资料可知，地层水电阻率Rw一般在0.02～0.2欧姆·米之间，变化范围较大，且从深至浅地层水电阻率呈增大趋势，但各段Rw相对稳定。一般而言，如果视地层水电阻率（Rwa）大于地层水电阻率（Rw）3～4倍以上，地层很可能含油气，如果Rwa与Rw相近似，则判断为水层，若Rwa介于Rw与3～4倍Rw之间，则判断为气水同层。

4.模糊聚类分析方法

根据大牛地气田上古生界储层的实际地质情况，对所提取的从不同侧面反映储层流体性质的测井评价参数，进行了测井信息和地质参数的各种组合、变换、概率统计和数字放大，吸收专家的知识、技能和经验，确定出评价储层流体性质较“敏感”的四个参数：

（1）孔隙度（POR）

（2）含水饱和度（Sw）

（3）电阻率与声波反算电阻比值（Rt/RtAC）

（4）含水饱和度与束缚水饱和度比值（Sw/Swi）

上述四个参数从不同侧面反映不同物性储层和气、水、干层之间的特点和差异，便于进行流体性质的识别。

5、利用核磁共振测井识别流体

核磁共振双TW法识别流体的原理是利用不同流体完全极化需要的极化时间TW不同，由于通常TW必须大于等于3倍T1时间（流体纵向弛豫时间）才能使流体完全极化，而水和气的T1相差较大（水的T1为1～500ms，气的T1为2000～5000ms），因此分别采用长短TW进行测量，短TW时水已经完全极化，气未完全极化，而长TW时水和气都完全极化，将两组信号相减，则水的信号被减掉，只剩气和轻质油的信号（图1），这种定性识别油气的方法即差谱法。

理论上，差谱法可以将水信号完全抵消掉，而油和气的信号则保留在差谱中，由此就可以识别油气，但实际上由于受噪声的影响，这种差谱定性识别方法是不可靠的，在应用中往往需要通过复杂的时间域分析方法（TDA）实现对双TW测井资料的处理和解释，完成对轻烃的识别与定量评价。TDA分析与差谱法（DSM）不同之处在于DSM方法是先将回波信号反演为T2谱，然后将T2谱相减得到油气信号，而TDA分析是直接将回波信号相减，得到长短等待时间两个回波波列的差，差值中消除了水的信号，而油气信号仍然保留，然后根据油气的T1和T2值建立滤波因子，通过对差值信号进行滤波计算得到油气孔隙度，该方法较DSM方法能较大的减少噪声的影响，并且对未完全极化的烃和含氢指数影响能提供更好的校正。通过TDA计算可以确定冲洗带流体类型和流体饱和度，如果泥浆侵入较浅，还可以得到近似原状地层的流体饱和度，由于核磁测井求解含水饱和度时不依赖于地层水矿化度，因此在低阻油气藏、混合的或未知地层水矿化度的情况下，它比常规的依赖于电阻率的饱和度评价方法更优越。

6、利用自然电位评价储层流体可动性

根据自然电位测量原理及解释经验可知，自然电位曲线能够较好地反映储层的渗透性，其负异常幅度大小通常与储层厚度、储层流体性质、地层水电阻率、泥质含量及储层渗透性有关，在泥质含量及地层水电阻率相近的储层，明显的负异常幅度往往指示好的渗透层。通过对大牛地气田自然电位曲线与核磁共振测井计算结果对比分析发现，自然电位负异常与核磁可动流体孔隙度明显具有相关性。

参考文献

[1]  鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气成藏条件与勘探方向，石油工业出版社，2003

[2]  贾会冲，鄂北塔巴庙地区上古生界储层发育的控制因素，天然气工业，2001年11月

[3]  曹忠辉、王建淮、郭建民，鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界储层特征，断块油气田，第13卷第2期，2006年3月