關(guān)于致密砂礫巖氣層導(dǎo)電模型與測井解釋方法的相關(guān)思考

張磊

摘要：致密氣作為重要的非常規(guī)天然氣資源，已經(jīng)逐漸成為天然氣產(chǎn)量的主要增長方式，但是因為致密氣砂礫巖的儲層物性較差，孔隙結(jié)構(gòu)和巖石的導(dǎo)電性較為復(fù)雜，所以在儲層參數(shù)計算以及產(chǎn)能計算方面難度較大，尚未形成科學(xué)的研究方法。本文對致密砂礫巖氣層導(dǎo)電模型與測井解釋方法方面進(jìn)行了深入地研究與分析，并提出了一些合理的意見和措施，結(jié)合XS地區(qū)的實踐勘測，提出了一套適合在致密氣砂礫巖儲層評價工作中應(yīng)用的技術(shù)，旨在進(jìn)一步促進(jìn)我國油田評價工作技術(shù)水平提升，從而促進(jìn)油田生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：致密砂礫巖;導(dǎo)電模型;測井解釋;有效方法;創(chuàng)新措施

致密含氣層砂礫巖的概念最早由美國石油勘探領(lǐng)域提出，在不同的國家和地區(qū)根據(jù)不同時期的石油地質(zhì)資源狀況對其進(jìn)行評價。學(xué)界普遍認(rèn)為，致密氣層是指地層滲透率低于0.1x10-3μ㎡的砂巖和砂礫巖地層天然氣。致密氣已經(jīng)成為當(dāng)前全球范圍內(nèi)非常規(guī)天然氣開發(fā)的重要工作之一，同樣是我國天然氣勘探工作的重要內(nèi)容。近些年來，隨著天然氣勘探技術(shù)的不斷技術(shù)，致密氣儲層逐漸成為主要研究方向，其中測井解釋和導(dǎo)電模型工作中存在著許多的難點，常規(guī)的方法難以取得效果。

1XS油氣開發(fā)產(chǎn)區(qū)基本情況概述

本文選取了XS地區(qū)的地層作為研究目標(biāo)，XS石油開采區(qū)位于大慶市，因為大慶油田經(jīng)過了多年的發(fā)展，油氣產(chǎn)量已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，2019年大慶油田全年原油產(chǎn)出量超過4000萬噸，但是因為油田持續(xù)開發(fā)，部分產(chǎn)區(qū)在特高含水開發(fā)工作的矛盾逐漸顯現(xiàn)，水驅(qū)自然遞減、年均含水量不斷上升，部分老油田的產(chǎn)出效益不斷下降，所以致密氣成為大慶油田油氣產(chǎn)量新的增長點。XS產(chǎn)區(qū)位于大慶油田的主要產(chǎn)區(qū)中，是現(xiàn)階段深層天然氣重點開發(fā)區(qū)域，經(jīng)過多年的勘探工作顯示，XS產(chǎn)區(qū)天然氣開發(fā)潛力巨大。當(dāng)前針對XS產(chǎn)區(qū)致密砂礫巖寒氣儲層的研究還不夠深入，沒有形成完善的測井解釋方法，因為XS產(chǎn)區(qū)的巖性較為復(fù)雜，存在有火山巖、砂巖、礫巖、泥巖等多種類型，所以該產(chǎn)區(qū)的測量曲線變化較大，部分測量曲線變化解釋難度加大，所以需要加強對該地區(qū)巖性的導(dǎo)電模型和測井方法研究，從而形成針對XS地區(qū)適合使用的一套測井解釋方法。XS地區(qū)的斷陷位于地層深處，斷陷分布面積較廣，厚度較大，南北向長度超過120千米，最深處超過60km，斷陷面積超過4000k㎡。根據(jù)測井資料顯示，XS油氣開發(fā)產(chǎn)區(qū)內(nèi)測井曲線變化較大，砂礫巖層中的電阻率值較高，其中伽馬、中子、鈾、鉀等數(shù)值較低，砂巖與砂礫巖相比，鉀數(shù)值較高，伽馬和電阻較低。

2導(dǎo)電模型建立研究

根據(jù)對XS油氣開發(fā)產(chǎn)區(qū)的勘測結(jié)果顯示，致密氣儲層主要集中在開采一段和開采四段中，主要的產(chǎn)氣集中在砂礫巖區(qū)域，所以需要開展巖心實驗，分析該區(qū)域致密氣促成導(dǎo)電規(guī)律，從而建立導(dǎo)電模型。

根據(jù)進(jìn)一步的地層巖石研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的導(dǎo)電特性較為特殊，在采用阿爾奇公式進(jìn)行分析后，并不能得到明顯的導(dǎo)電規(guī)律，所以需要開展地質(zhì)資料和巖芯資料收集。XS油氣開采區(qū)域內(nèi)具有低孔低滲、非勻質(zhì)性的儲層特點，其泥質(zhì)和凝灰質(zhì)在導(dǎo)電特性方面存在著較大的差異，泥質(zhì)的附加導(dǎo)電性是泥質(zhì)的吸附作用，主要由物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換性吸附所構(gòu)成。根據(jù)巖電實驗的開展，在地質(zhì)分析中采用了多種儀器設(shè)備，并采用了常規(guī)測井資料，對凝灰質(zhì)的類型、含量以及成分進(jìn)行了分析，結(jié)合X衍射資料所提供的信息發(fā)現(xiàn)，在通常情況下，粉粒級凝灰質(zhì)較大粒徑泥灰質(zhì)的電化學(xué)活性更大，作為骨架的顆粒直徑較大的凝灰質(zhì)和正常沉積巖中的巖石中骨架礦物質(zhì)基本相似，不具有電化學(xué)性，粉粒級凝灰質(zhì)在部分條件下會產(chǎn)生導(dǎo)電效應(yīng);根據(jù)從多個巖石樣本中所取出的物質(zhì)檢測發(fā)現(xiàn)，基本不含有凝灰質(zhì)，所以從巖心分析確定凝灰質(zhì)存在，但是分布并不規(guī)律，受到泥質(zhì)和凝灰質(zhì)導(dǎo)電性的影響。因為致密砂礫巖儲層情況較差，孔滲度較低，且孔滲結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，從而導(dǎo)致飽和度計算較困難，所以本文采用了一種能夠描述致密砂礫巖儲層導(dǎo)電規(guī)律的變化特性的電阻率模型，并采用了無效導(dǎo)電孔隙度基本理念，將其劃分為有效導(dǎo)電和無效導(dǎo)電模型兩種形式，建立了致密砂礫巖含氣儲層導(dǎo)電模型，從而能夠計算出準(zhǔn)確的飽和度，結(jié)合其他資料則能夠得到準(zhǔn)確的導(dǎo)電模型[1]。

3測井解釋方法分析

側(cè)經(jīng)解釋一個重要的目標(biāo)是對油田產(chǎn)能的預(yù)測，是油氣勘探工作的主要內(nèi)容，能夠?qū)τ蜌饪碧匠晒M(jìn)行檢測，從而為油氣勘探開發(fā)工作提供指導(dǎo)[2]。當(dāng)前油田產(chǎn)能預(yù)測方法可以分為靜態(tài)參數(shù)評價法和動態(tài)參數(shù)評價法。測井解釋方法的應(yīng)用主要受到油田油氣儲層產(chǎn)能的影響，所以需要確定適合該區(qū)域的測井解釋方法。根據(jù)本次對XS油氣開發(fā)產(chǎn)區(qū)實際情況的調(diào)查，根據(jù)其儲層特性和導(dǎo)電模型，并考慮了孔隙類型和分布的多樣性，提出了一種實用的針對致密砂礫巖氣層的測量解釋方法，主要是借助于微電阻成像測井資料，提出其中的相關(guān)參數(shù)，對產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子進(jìn)行量化，從而得到適合致密砂礫巖氣層產(chǎn)能預(yù)測的測井解釋模型，具體流程為：1成像測井資料、常規(guī)測井資料。2.產(chǎn)能貢獻(xiàn)因子。3.試油階段。4.產(chǎn)能剖分、產(chǎn)油強度計算。5.產(chǎn)能預(yù)測方法。

將常規(guī)測井解釋方法與成像測井相結(jié)合，能夠?qū)χ旅苌暗[巖氣層的油氣產(chǎn)能進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測，通過提取能夠反應(yīng)致密砂礫巖氣層儲層物性和含油性的孔隙度、電阻率等資料，與傳統(tǒng)的測井解釋方法相比，此方法在評價致密砂礫巖氣層產(chǎn)能方面更加合理，能夠在致密砂礫巖氣層類型的油田產(chǎn)能預(yù)測中取得良好的應(yīng)用效果，所解釋的內(nèi)容更加全面，符合致密砂礫巖氣層基本特點[3]。

結(jié)束語

綜上所述，本文對致密砂礫巖氣層導(dǎo)電模型與測井解釋方法進(jìn)行了全面的分析，并結(jié)合大慶油田XS油氣產(chǎn)區(qū)的實際情況，提出了有效的測井解釋方法，希望能夠?qū)ξ覈涂碧叫袠I(yè)有所幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]閆星宇， 顧漢明， 肖逸飛，等. XGBoost算法在致密砂巖氣儲層測井解釋中的應(yīng)用[J]. 石油地球物理勘探， 2019， 54（02）：P.11+217-225.

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[3]白遠(yuǎn)， 景成， 云彥舒，等. 致密砂巖儲層覆壓物性參數(shù)測井解釋方法研究——以鄂爾多斯盆地南部延長組長8致密儲層為例[J]. 非常規(guī)油氣， 2020，（003）：P.644-644.

新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院