新場須二超致密碎屑巖儲層氣水敏感性分析

吳見萌

（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川成都610100）

·石油與鉆掘工程·

新場須二超致密碎屑巖儲層氣水敏感性分析

吳見萌*

（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川成都610100）

新場氣田須二段屬于超致密碎屑巖儲層,氣水關(guān)系復(fù)雜，主產(chǎn)層段地層水礦化度差異較大，因此，準(zhǔn)確確定須二段的地層水礦化度，是判別須二超致密碎屑巖儲層流體性質(zhì)的前提條件。依據(jù)地層水礦化度的差異，制作了4種不同地層水礦化度條件下的深側(cè)向與孔隙度相關(guān)關(guān)系理論圖版，借助測試、測井資料，對主產(chǎn)層段須二地層水礦化度進(jìn)行解析，這為超致密碎屑巖儲層氣水敏感性分析做良好鋪墊，其方法技術(shù)適用性強(qiáng)。

新場氣田；須二段；超致密碎屑巖；地層水礦化度；氣水敏感性

據(jù)新場須二段11口井巖芯樣品實(shí)驗(yàn)分析，須二氣藏儲層最大孔隙度12.28%，最小孔隙度0.34%，平均孔隙度3.34%；須二氣藏儲層最大滲透率526.488× 10-3μm2，最小滲透率0.00019×10-3μm2，平均滲透率1.701×10-3μm2。按照國內(nèi)外對致密儲層和常規(guī)儲層的劃分標(biāo)準(zhǔn)，須二氣藏儲層屬典型的超致密儲層[1-2]。

據(jù)新場須二產(chǎn)層段地層水性質(zhì)分析表明:新場須二段主產(chǎn)層段地層水礦化度差異較大，分別為7822ppm（X8井）、35528ppm（X12井）、67772ppm（X11井）和110000ppm（X5等井），一般情況下，不同的地層水礦化度的氣水測井響應(yīng)模式存在較大差異，因此，針對這些特征，有必要開展新場須二段地層水礦化度分析研究，其目的是準(zhǔn)確確定須二段的地層水礦化度，建立新場須二段適用性較強(qiáng)的不同飽和度條件下的電阻率與孔隙度交會的氣水差異識別圖版。

1 地層水礦化度的確定

針對新場須二段地層水礦化度的差異，以阿爾奇理論公式為基礎(chǔ)，分別制作了Sw=15%、Sw=20%、Sw= 30%、Sw=40%、Sw=50%、Sw=60%、Sw=70%、Sw=80%、Sw=90%、Sw=100%的不同礦化度條件下的電阻率與孔隙度相關(guān)關(guān)系圖，其計(jì)算方法如下：

24℃地層水電阻率RWN的近似式：

式中：PWN、RWN——24℃時地層水總礦化度（Nacl，mg/L）和地層水電阻率（Ω·m）。

因此，地層狀態(tài)下任何溫度T（℃）時的地層水電阻率RW（Ω.m）：

新場須二氣藏平均溫度溫度為120℃，即得：

依據(jù)Achie關(guān)系式：

（1）、（2）、（3）聯(lián)立求解得：

其中，a、b、m、n主要基于新場須二段密閉取芯分析所確定的，因此，所建立的這些理論圖版僅適合于新場須二段地層水礦化度的分析研究。這里以Sw=20%、Sw=30%、Sw=40%、Sw=50%的不同礦化度條件下的電阻率與孔隙度交會圖為例（圖1）。

本論文制作了4種不同地層水礦化度條件下的深側(cè)向與孔隙度相關(guān)關(guān)系圖版，理論圖版均遵循一定規(guī)律，當(dāng)?shù)貙铀V化度一定時，深側(cè)向電阻率隨孔隙度減小逐漸增大；當(dāng)孔隙度一定時，深側(cè)向電阻率隨地層水礦化度的降低逐漸增大。

X8、X12、X11井主產(chǎn)層段測井資料豐富，均開展了核磁共振測井，X8主產(chǎn)層段還進(jìn)行了束縛水飽和度分析，巖芯實(shí)驗(yàn)分析的束縛水飽和度與核磁測井計(jì)算的束縛水飽和度一致，依據(jù)此，可得到X8、X12、X11井主產(chǎn)層的含水飽和度為20%、30%、40%。

依據(jù)這些圖版，并借助測試、測井資料，分別對X8、X12、X11井產(chǎn)層段的地層水礦化度進(jìn)行分析。以X8井須二段4962～4996m為例，測井計(jì)算孔隙度3%～8%，該層經(jīng)射孔測試獲得天然氣產(chǎn)量25.0561×104m3/d。依據(jù)核磁巖樣離心前后T2譜累積線法確定的T2截止值所計(jì)算的核磁束縛水飽和度為20%[4-10]，因此，將Sw= 20%的電阻率與礦化度、孔隙度相關(guān)關(guān)系圖版作為理論圖版（圖2），將該儲層段電阻率、孔隙度樣本數(shù)據(jù)點(diǎn)投影到理論圖版中，可以發(fā)現(xiàn)，X8井產(chǎn)層段數(shù)據(jù)點(diǎn)主要分布在地層水礦化度110000ppm線上。依據(jù)此，可確定X12、X11井主產(chǎn)層段的束縛水飽和度為30%、40%，以Sw=30%和Sw=40%的電阻率與礦化度、孔隙度相關(guān)關(guān)系圖版作為理論圖版（圖3、圖4），將該儲層段電阻率、孔隙度樣本數(shù)據(jù)點(diǎn)投影到理論圖版中，可以發(fā)現(xiàn)，X12、X11井產(chǎn)層段數(shù)據(jù)點(diǎn)主要分布在地層水礦化度110000ppm線上，因此，分析認(rèn)為新場須二地層水總礦化度為110000ppm。

圖1 不同地層水礦化度條件下電阻率與孔隙度關(guān)系圖

同樣，還可以將地震約束反演所指示的斷層走向與主產(chǎn)層的地層水分析資料相結(jié)合[3]，來定性分析新場須二段的地層水礦化度。新場須二段區(qū)域構(gòu)造反映該區(qū)域斷層發(fā)育，主要發(fā)育2種走向的斷層，即南北向斷層和東西向斷層，依據(jù)區(qū)域構(gòu)造和水樣分析資料，不難發(fā)現(xiàn)，X851和X5井南北向斷層附近的地層水礦化度約110000ppm，X12井東西向斷層附近的地層水礦化度35528ppm。通過分析，可形成2點(diǎn)認(rèn)識：①南北向的斷層延伸較遠(yuǎn)，很可能已溝通邊水，其110000ppm的地層水礦化度為原狀地層水的真實(shí)礦化度；②東西向的斷層規(guī)模較小，其主產(chǎn)層段的地層水礦化度不能真實(shí)反映原狀地層水的礦化度。

圖2 X8井主產(chǎn)層段礦化度確定圖（Sw=20%）

圖3 X12井主產(chǎn)層段礦化度確定圖（Sw=30%）

綜上研究結(jié)果表明：新場須二段原狀地層水總礦化度為110000ppm。

圖4 X11井主產(chǎn)層段礦化度確定圖（Sw=40%）

圖5 新場須二段儲層氣水差異識別圖（礦化度110000ppm）

2 氣水敏感性分析

在原狀地層水礦化度分析的基礎(chǔ)上，以巖電分析資料為基礎(chǔ)，以阿爾奇公式為依據(jù)，開展了新場須二不同飽和度條件下的深側(cè)向與孔隙度相關(guān)關(guān)系研究，依據(jù)新場須二密閉取芯分析的飽和度模型參數(shù)，分別制作了儲層含水飽和度15%～100%的深電阻率與孔隙度交會圖版。形成的氣水差異識別圖版適用性較強(qiáng)，依據(jù)此圖版，能較為明顯的區(qū)分出新場須二段超致密碎屑巖儲層的流體性質(zhì)。

圖5顯示新10井4878～4886.5m數(shù)據(jù)點(diǎn)位于含水飽和度20%區(qū)域，具明顯含氣特征，測井解釋為氣層，測試天然氣產(chǎn)量10.33×104m3/d；川孝560井4985～4990m數(shù)據(jù)點(diǎn)位于含水飽和度為80%～100%之間，具明顯含水特征，測井解釋為水層，測試水產(chǎn)量360m3/d。證實(shí)了利用不同含水飽和度條件下的深側(cè)向與孔隙度交會識別儲層流體性質(zhì)的可靠性。

3 結(jié)論與認(rèn)識

（1）本論文制作了4種不同地層水礦化度條件下的深側(cè)向與孔隙度相關(guān)關(guān)系圖版，依據(jù)核磁測井計(jì)算的束縛水飽和度，并借助測試資料，分析認(rèn)為新場須二地層水總礦化度為110000ppm。

（2）依據(jù)新場須二密閉取芯分析的飽和度模型參數(shù)，分別制作了含水飽和度15%～100%的深電阻率與孔隙度交會圖版。依據(jù)此圖版，能較為明顯地區(qū)分出新場須二段超致密碎屑巖儲層的流體性質(zhì)。

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圖2 設(shè)計(jì)排水斜槽勘探線剖面

圖3 排水斜槽西側(cè)10m高度范圍剖面

（2）角礫、含粉質(zhì)粘土角礫、強(qiáng)風(fēng)化正長巖、中等風(fēng)化正長巖均為良好地基持力層，設(shè)計(jì)單位可根據(jù)擬建物進(jìn)行合理選擇。

6 結(jié)束語

通過本工程實(shí)例，了解勘探線根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整的重要性，本工程原有排水斜槽位置設(shè)計(jì)已經(jīng)確定，但是在勘察過程中發(fā)現(xiàn)其見基巖時還有4～8m厚度的Q4覆蓋層，局部超過8m。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整并勘察，在其西側(cè)10m高度范圍內(nèi)，基巖埋藏深度0.3～4.3m。建議排水斜槽管線整體向西側(cè)移動，在施工上、經(jīng)濟(jì)上均大大的縮減難度及費(fèi)用，且在設(shè)計(jì)給定位置的兩側(cè)10m高度范圍也在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。合理、靈活的勘察布線方案，在本實(shí)例中得到了具體的應(yīng)用，同時也對其它情況的勘察起到了引導(dǎo)和借鑒的作用。

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TE13

A

1004-5716（2015）05-0018-04

2014-06-10

吳見萌（1982-），男（漢族），重慶人，高級工程師，現(xiàn)從事測井資料解釋與綜合研究工作。