CN104196523B - 一种碳酸盐气藏储量动用状况的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳酸盐气藏储量动用状况的评价方法。本发明充分应用测井资料多元组合得到一种定量评价气藏储量动用状况的渗流特征参数，该参数充分考虑了储层的岩性、泥质含量、含气性、渗透性、孔隙结构类型及孔隙结构系数等，可以较为准确地反映碳酸盐气藏小层层间、层内渗流能力与储量动用程度的差异性。有效利用随机建模手段建立三维渗流特征参数连续地质模型，开展渗流特征参数井间预测，克服了传统插值方法（如克里金方法）对参数的平滑效应，真实地反映了碳酸盐气藏储层的非均质性，为气藏储量的有效动用提供技术支持，夯实了气藏持续稳产基础，达到提高气藏最终采收率的目的。

Description

一种碳酸盐气藏储量动用状况的评价方法

技术领域

本发明涉及一种碳酸盐气藏储量动用状况的评价方法，属于碳酸盐气藏预测与评价技术领域。

背景技术

碳酸盐气藏高含硫、气藏埋藏深、储层厚度大、沉积和成岩相变快、储层纵横向上非均质性严重，气藏储量空间上动用不均匀，开发难度大；另外，长井段、非均质气井多层合采，且井筒积液现象普遍，液面以下还有气层生产，产剖测试精度受到影响，产剖资料显示，测试产气厚度小于实际产出厚度，液面以下气层产气量、出力层位置不准，纵向上小层储量的采出状况不清，给气藏动态分析、开发调整方案的制定带来难度，严重到影响气藏持续稳产。

常规评价碳酸盐气藏储量动用状况的主要方法：（1）采用井网控制程度、采收率、动态储量、采出程度等参数进行计算、评价，虽然这些参数能够反映气藏宏观的储量动用差异，但随着气藏开发的深入，对碳酸盐气藏储量动用评价精度要求越来越高，需要对气层层间、层内进行精细评价。由于气藏层间和层内的储量动用的影响因素较多，除了受储层物性的影响外，还受储集的有效性、微观孔隙结构的差异性、小层的开发条件等因素的影响，因此，采用常规方法显然不能满足目前碳酸盐气藏精细开发的要求；(2)碳酸盐气藏采用丛式井网，开发井距大，在1000m以上，由于井间储层非均质强，采用常规方法评价气藏井间的储量动用状况准确率低；另外，采用常规方法只能通过二维图件来评价气藏储量动用状况，存在一定局限性，在一定程度上掩盖了储层纵横向上的非均质性，不能进行井间气层储量的三维定量化及可视化预测；（3）应用产剖测试技术能够直接定量评价气层纵向上层间的采出状况、储量动用程度，但受井筒积液、井筒测试条件不具备等因素的影响，该方法评价不够准确，产剖测试资料仅能作为气藏储量动用状况评价的参考。

发明内容

本发明的目的是针对现有方法的精度低、不能提供三维可视化直观图件、难以满足碳酸盐气藏精细开发的需要等缺陷，提供了一种利用综合性测井评价参数、三维可视化直观图件定量评价碳酸盐气藏的储量动用状况的方法。

本发明包括以下步骤：

1、确定产出层与非产层产剖特征

利用气田产剖测试资料，结合单井地质特性，研究分析测试井的产出层与非产层产剖特征，为气藏储量动用状况评价参数优选提供依据。

2、储层渗流特征参数的建立

2.1建立测试井的测井评价参数与产层、非产层特征的关系图版，确定出区分产层与非产层的评价单参数，包括补偿中子、深侧向电阻率参差比、含气饱和度、自然伽玛；

2.2利用优选出的单参数进行多元组合，确定能定量区分产层与非产层的渗流特征参数。

3、利用储层的渗流特征参数，确定产层与非产层

3.1建立渗流参数与产层、非产层特征的关系图版，确定出可动用层下限标准，区分出产层与非产层；

3.2、建立渗流特征参数与米采气指数的关系图版，确定出产层优劣的分类标准。

4、气藏储量动用状况评价

4.1根据渗流特征参数，确定各井点的渗流特征参数值，在孔隙度、渗透率等相关属性模型的三维约束下，采用地质建模的手段，建立储层的三维渗流特征参数连续地质模型；

4.2通过对储层的三维渗流特征参数连续地质模型的约束控制、雕刻，得到气藏储量动用状况评价剖面图以及不同层段的气藏储量动用状况评价平面图，实现对碳酸盐气藏的储量动用状况三维、可视化评价。

本发明充分应用测井资料多元组合得到一种定量评价气藏储量动用状况的渗流特征参数，该参数充分考虑了储层的岩性、泥质含量、含气性、渗透性、孔隙结构类型及孔隙结构系数等，可以准确、定量反映碳酸盐气藏小层层间、层内渗流能力与储量动用程度的差异性。本发明有效利用随机建模手段建立三维渗流特征参数连续地质模型，开展渗流特征参数及气藏储量动用程度的井间预测，真实地反映了碳酸盐气藏储层的非均质性，由此生成的三维、可视化储量动用状况评价直观图件，能够准确地评价碳酸盐气藏空间储量动用状况，为气藏稳产开发阶段动态分析和开发调整提供依据，为气藏储量的有效动用提供技术支持，夯实了气藏持续稳产基础，达到提高气藏最终采收率的目的。

附图说明

图1是本发明技术方案流程框图；

图2是利用现有技术编制的两口中国川东北取芯井普光104-1、302-1井不同孔隙结构类型的产出状况图；

图3是利用现有技术编制的中国川东北普光104-1井产层电测成果综合柱状图；

图4是利用现有技术编制的13口产剖井测井孔隙度、渗透率与产层、非产层特征关系图；

图5是利用现有技术编制的中国川东北普光气田13口产剖井测井孔隙度、饱和度与产层、非产层特征关系图；

图6是利用现有技术编制的中国川东北普光气田13口产剖井深侧向电阻率参差比与产层、非产层特征关系图；

图7是利用现有技术编制的中国川东北普光气田2口全直径取芯井普光302-1、104-1井深电阻率与微观孔隙结构系数、孔隙度关系图；

图8是利用现有技术编制的中国川东北普光气田6口取心井不同孔隙结构的深侧向电阻率与孔隙结构微观系数关系与孔渗关系对比图；

图9是利用本发明编制的中国川东北普光气田13口产剖井渗流特征参数与产层、非产层特征关系图版；

图10是利用本发明编制的中国川东北普光气田13口产剖井渗流特征参数与米采气指数交会图版；

图11是利用本发明建立中国川东北普光气田三维渗流特征参数连续地质模型；

图12是利用本发明生成的中国川东北普光气田普光107-1H～305-2井和普光3011-5～103-4井两个方向的储量动用状况评价剖面图；

图13是利用本发明编制的中国川东北普光气田飞一二段上、中、下三个层段的储量动用状况评价平面图。

具体实施方式

下面结合中国川东北普光气田储量动用状况的评价实例和附图，对本发明实施方式做进一步详细说明，由图1可知，本发明具体步骤如下：

1、确定产层与非产层产剖特征

利用普光气田产剖测试资料，结合单井地质特性，研究分析测试井的产层与非产层产剖特征，为气藏储量动用状况评价参数优选提供依据。

根据普光气田2011年以来的13口产剖测试井资料评价及地质特性分析，确定测试井产剖特征如表1所示，包括：

表1普光气田2011-2013年13口产剖测试井解释成果表

1.1测试井产出通道较薄，测试产气厚度小于实际产出厚度；

13口测试井产出厚度介于5～92.8m,占测试井射孔厚度的1.4-63.8%。其中，普光202-1井产气厚度占射孔厚度的比例最大，达到63.8%；普光302-2井产气厚度占射孔厚度最小，仅为1.4%。分析认为储层非均质性强，存在平面渗流及纵向窜流现象，另外，由于井筒积液造成，液面以下出气层气量、位置测量不准，造成测试产气厚度小于实际产出厚度。

1.2随着产气量增大，生产压差增加，产出通道有所增加；

如普光201-1井产气量由30.5增加到86.9×10⁴m³/d时，产气厚度由26.0m增加到36.5m，产气比例由6.7%上升到9.4%；普光104-1井产气量由30.0增加到72.0×10⁴m³/d时，产气厚度由25.9m增加到44.5m，产气比例由11.3%上升到19.4%。说明随着气井生产压差的增大，部分相对较差的气层开始动用。

1.3产出层一般为物性和孔隙结构相对较好的层段；

如普光104-1、302-1两口产剖测试井的粒内孔隙产出比例较小，仅占粒内孔隙样本点的37.8%；粒间孔隙、混合孔隙产出比例较大，产出层比例达到62.9-69.8%，表明孔隙结构相对较好的粒间、混合孔隙产气能力相对较强，见图2。

如普光104-1产剖测试井产出层主要为一、二类储层，即孔隙度>5%的储层。该井产气剖面测试解释产气层为飞一二段40.6m，排除积液面以下的射孔层，产气厚度占液面以上射孔层段厚度的29.2%。其中一、二类层产气厚度32.2m，占总产气层厚度的79.3%；三类层8.4m，占总产气层厚度的20.7%，见图3。

2、产层与非产层渗流特征参数的建立

2.1建立测试井的测井评价参数与产层、非产层特征的关系图版，确定出区分产层与非产层的评价单参数；

常规的测井评价参数种类多，包括孔隙度、渗透率、含气饱和度、深、中、浅电阻率、深、中、浅侧向电阻率参差比、密度、声波、补偿中子、自然伽玛、自然电位、微梯度、感应电导率、微观孔隙结构系数等，通过建立测试井的各类测井参数与产层、非产层特征关系图，见图4、图5、图6，从中优选出反映孔隙度的补偿中子、反映渗透性和微观孔隙结构差异的深侧向电阻率参差比、反映含气性的含气饱和度、反映泥质含量和沉积环境的自然伽玛4个单参数。

其中深侧向电阻率参差比为深侧向电阻率/深侧向电阻率参差系数，参差系数定义为各样品测量值累积百分数偏离“完全均质线”的相对值的平均值，也就是储层电阻率厚度加权平均值。

结合普光302-1、104-1井全直径样品分析资料，两口井的孔隙结构系数、深侧向电阻率相关系数达到0.88，说明可以通过深侧向电阻率率研究储层孔隙结构特征，如图7所示；不同孔隙结构储层孔隙度-深侧向电阻率关系，与孔-渗关系对比具有较大相似性，说明深侧向电阻率参差比可以反映储层的渗透性，如图8所示。

微观孔隙结构系数是用来表征真实岩石孔隙特征与长度相同的平行柱状毛细管束模型之间的差别，它的数值是影响这种差别的各种综合因素的度量。孔隙结构参数的测量采用毛管压力分析—压汞法。其计算公式：

式中：r是平均孔喉半径（相对应于平均毛管压力）,单位mm；ф是孔隙度，单位%；K是渗透率，单位um²；当Фp=1时，即为毛管束模型。

2.2利用优选出的单参数进行多元组合，确定能定量区分产层与非产层的渗流特征参数；

对优选出来的补偿中子、深侧向电阻率参差比、含气饱和度、自然伽玛4个单参数进行多元组合，定量评价储量动用状况的渗流特征参数F_S，其方法如下：

式中：R_lld/C_lld—深侧向电阻率参差比，无单位；

R_lld—深侧向电阻率，Ω.m；

C_lld—深侧向电阻率参差系数，Ω.m；

CNL—补偿中子，%；

GR—自然伽玛，API；

S_g—含气饱和度，%；

3、利用储层的渗流特征参数，确定产层与非产层

3.1建立渗流参数F_S与产层、非产层特征关系图版，确定出可动用层下限标准，区分出产层与非产层；

通过建立的渗流特征参数F_S与产层、非产层特征关系图版见图9，确定可动用层下限标准，即渗流特征参数值F_S=0.1。由图可知，渗流特征参数值F_S在0.1以上的储层为非产层、差层；渗流特征参数值F_S在0.1以下的储层为产层。

3.2、建立渗流特征参数F_S与米采气指数的关系图版，确定出产层优劣的分类标准；

根据规范，气藏产能划分标准如表2所示

表2气藏产能划分标准

通过绘制产剖测试井小层渗流特征参数F_S与米采气指数关系图看出，如图10所示，可以利用渗流特征参数F_S进一步比较小层的产气能力大小，渗流特征参数F_S≤0.01，米采气指数≥1.0，为产量高的层，小层储量动用相对要好；渗流特征参数F_S介于0.01～0.1之间，米采气指数介于0.1～1.0之间，为产量中等的层，小层储量动用程度中等；渗流特征参数F_S≥0.1，米采气指数介于0～0.1的为差层或非产层，小层储量动用差或未动用，见表3。

表3普光碳酸盐气田产层与非产层划分标准

4、气藏储量动用状况评价

4.1根据渗流特征参数F_S，确定各井点的渗流特征参数值F_S，在现有的气藏孔隙度、渗透率等相关属性模型的三维约束下，采用随机地质建模的手段，建立储层的三维渗流特征参数连续地质模型，如图11所示；

4.2通过对储层的三维渗流特征参数连续地质模型进行约束控制、雕刻，得到任意层位或方向上的气藏储量动用状况评价剖面图以及不同层段的气藏储量动用状况评价平面图，实现对碳酸盐气藏的储量动用状况三维、可视化评价；

依据步骤3.1可动用层下限标准、步骤3.2中的产层划分标准，对步骤4.1中的三维渗流特征参数连续地质模型进行控制约束、雕刻，生成气藏储量动用状况评价剖面图、平面图，如图12、图13-1、13-2、13-3所示，开展对气田储量动用状况评价：

从图12看出，纵向上飞三段动用较差，可动用层仅零星分布；飞一二段动用最好，但仍有少部分未动用层夹杂在动用层中；长兴组动用比飞三段好，比飞一二段差。在从南到北方向，普光104平台井区、2011平台区域动用较充分，边部普光304平台～305平台区域动用较差。从东到西储层动用整体较充分，未动用层、差层交错分布在动用层中间。

从图13-1-1、13-1-2、13-1-3看出，平面上，飞一二段未动用层、差层渗流特征参数值在0.1～2和5～10两个区间。其中，飞一二段上段渗流特征参数值在0.1～2之间的未动用层、差层主要分布在有利沉积相带鲕粒滩沉积中心的普光102-1～201-1平台区域；渗流特征参数值在5～10之间的未动用层、差层主要分布在构造相变线附近303平台附近；中段未动用层、差层分布与上段相似；下段未动用层、差层在构造高部位较集中分布。

从图13-2看出，平面上，飞一二段动用好的层渗流特征参数值≤0.01。其中，飞一二段上段动用好的层主要分布在北部鲕粒滩沉积中心普光104平台～107-1H平台区域；中段动用好的层分布与上段相似；飞一二下段动用好的层较集中在构造高部位的普光302平台、301平台～201平台区域。

从图13-3看出，平面上，飞一二段动用中等的层渗流特征参数值介于0.01～0.1，分布范围较动用好的层扩大。其中，飞一二段上段动用中等的层主要分布普光302～202～203平台一线以北的区域；中段动用中等的层主要分布与上段相似，不同的是中段在普光107-1H还有发育；飞一二下段动用中等的层分布范围较动用好的层大幅度缩小，零星分布在普光302平台、201平台区域。

Claims (1)

1.一种碳酸盐气藏储量动用状况的评价方法，其特征包括以下步骤：

(1)确定产层与非产层产剖特征；

(2)确定储层的渗流特征参数，具体为：建立产剖测试井的测井评价参数与产层、非产层特征的关系图版，确定出区分产层与非产层的评价单参数，包括补偿中子、深侧向电阻率参差比、含气饱和度、自然伽玛参数；利用优选出的单参数进行多元组合，确定能定量区分产层与非产层、定量评价气藏储量动用状况的渗流特征参数F_S，其计算公式如下：

$F_S=\frac{\left(R_{lld/}{C}_{lld}\right)*CNL*S_g}{GR}$

式中：R_lld/C_lld—深侧向电阻率参差比，无单位；

R_lld—深侧向电阻率，Ω.m；

C_lld—深侧向电阻率参差系数，Ω.m；

CNL—补偿中子，％；

GR—自然伽玛，API；

S_g—含气饱和度，％；

(3)利用储层的渗流特征参数F_S，确定产层与非产层，具体为：建立渗流特征参数F_S与产层、非产层的关系图版，确定出可动用层下限标准，区分出产层与非产层；建立渗流特征参数F_S与米采气指数的关系图版，确定出产层优劣的分类标准；

(4)气藏储量动用状况评价，具体为：根据渗流特征参数F_S，确定各井点的渗流特征参数F_S，在气藏孔隙度、渗透率相关属性模型的三维约束下，采用地质建模的手段，建立储层的三维渗流特征连续地质模型；通过对储层的三维渗流特征连续地质模型的约束控制、雕刻，得到气藏储量动用状况评价剖面图以及不同层段的气藏储量动用状况评价平面图，实现对碳酸盐气藏的储量动用状况评价。