CN101000378A

CN101000378A - 利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法

Info

Publication number: CN101000378A
Application number: CN 200610000623
Authority: CN
Inventors: 令狐松; 王敬农; 王黎; 胡学红; 罗艳颖; 李新; 王长江
Original assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; China Petroleum Logging Co Ltd
Priority date: 2006-01-10
Filing date: 2006-01-10
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2026-01-10
Also published as: CN100429529C

Abstract

本发明涉及碎屑岩常规、非常规气藏勘探开发中利用横纵波时差测井资料确定低孔、低渗、低阻气层的方法。根据已知的岩石物理特征建立勘探地区含气储层多种含气饱和度的横—纵波转换交会图，然后利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差，实际测量纵波时差并与利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差比较，对应交会图中多种含气饱和度确定储层的含气性。本发明确定疑难气层是利用声波横纵波转换模型，回避了疑难气层的电性、放射性测井响应特征不明显，地提高了测井确定气层的能力。同时，也提高了全波列、偶极横波资料的应用，增强了解决地质问题的能力。

Description

利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法

技术领域

本发明涉及碎屑岩常规、非常规气藏勘探开发中利用横纵波时差测井资料确定低孔、低渗、低阻气层的方法。

技术背景

随着气田勘探开发的深入，确定碎屑岩疑难气层的问题日益突出，重点表现在低孔、低渗和低阻气层的确定和识别上。测井识别气层基本方法是根据含气储层的电性和放射性特征变化。常规典型含气储层表现为电阻率升高，声波时差增加，中子孔隙度降低和密度孔隙度升高等测井特征，中子孔隙度-密度孔隙度曲线组合差异明显。但对低孔、低渗和低阻气层，由于储层物性差，骨架对测井信息的贡献远大于孔隙部分的贡献，增加了测井资料识别孔隙流体的困难，电阻率与围岩接近，中子-密度交会差异基本重合，常规资料识别困难，这是测井确定(寻找)气层的难点。

目前为解决这个问题，只能借助于声波全波列、偶极横波、核磁共振等成像测井技术。核磁共振测井对储层物性要求较高，限制了它的应用范围。全波列、偶极横波等测井采集技术提供了丰富信息，但没有真正地深掘这些资料背后的有效信息，因此，来自于全波列和偶极横波测井系列采集的全波列、偶极横波基础测井资料一直也没有取得明显的效果。

发明内容

本发明目的在于借助于声波全波列、偶极横波等成像测井技术，利用测井采集技术提供的丰富信息，提供一种利用全波列、偶极横波测井资料提高确定疑难气层的方法。

本发明提供以下技术方案。

利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法，根据已知的岩石物理特征建立勘探地区含气储层多种含气饱和度的横-纵波转换交会图，然后利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差，实际测量纵波时差并与利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差比较，对应交会图中多种含气饱和度确定储层的含气性。

本发明还提供以下技术方案。

建立多种含气饱和度情况下储层横-纵波转换交会图是：用常规的方法对岩心进行气水两相条件下驱替，在多种状态采用超声脉冲透射法测量岩心纵横波速度，所述的多种状态的含气饱和度覆盖了从完全含水到高饱和气的范围，为0-80％。

本发明采用以下步骤：

a.选择勘探目标地区的含气储层岩心进行确定岩石物理性，包括采用常规的方法对岩心进行洗油洗盐预处理，测量孔隙度和渗透率参数，然后加压饱和对岩心进行气水两相条件下驱替，在0、20％、50％和80％四种不同含气饱和度状态采用超声脉冲透射法测量岩心纵横波速度和时差，纵横波速度采用以下公式计算：

V = \frac{L}{T - T_{0}}

，式中：V：纵波、横波速度，L为样品长度，T为声波传播时间，T₀为系统零延时；饱和度的计算公式：Sw＝(G-G_ma)/(G_w-G_ma)，式中：Sw：含水饱和度，G为岩样当前重量，G_ma为岩样完全干燥重量，G_w为完全饱和水岩样重量；

b.所述的不同饱和度覆盖从完全含水到高饱和气的范围，采用常规的方法建立完全含水、低含气饱和度、高含气饱和度几种情况下的横-纵波时差交会图，对其数据进行拟合，得到不同含气饱和度情况下横-纵波时差的关系图；

c.根据不同含气饱和度情况下横-纵波时差的关系，采用常规的测井方法对勘探目标区气井处理成图或资料，再提取纵波时差曲线与计算的多种含气饱和度横-纵波时差的曲线比较，当提取纵波时差曲线位于多种含气饱和度横-纵波时差的曲线之间，或与含气饱和度横-纵波时差的曲线重合时，确定相应的实际储层含气量。

所述的多种含气饱和度为0、20％、50％和80％。

本发明采用的技术方法是以含气储层岩石物理性质为基础，通过测量分析岩心声波纵横波时差(速度)关系，建立了0、20％、50％和80％四种含气饱和度情况下横波纵波的交会图，从而实现不同含气饱和度情况下从横波时差到纵波时差的转换。在实际应用中，利用从全波列、偶极横波测井资料提取出的横波时差，根据上述模型计算得到四种含气饱和度的纵波时差，将提取出的纵波时差与计算的多种含气饱和度情况下纵波时差比较，由于含气饱和度升高引起纵波时差降低，计算纵波时差覆盖了从完全含水到高饱和气的范围，实际纵波时差必然位于计算的多种纵波时差之中，它们之间相对差异大小就可以定量确定储层的含气性。这种方法避开了疑难气层的电性和中子、密度的响应特征不明显难题，利用含气层的声波响应规律，是一种确定疑难气层的有效方法。

本发明确定疑难气层是利用声波横纵波转换模型，回避了疑难气层的电性、放射性测井响应特征不明显，地提高了测井确定气层的能力。同时，也提高了全波列、偶极横波资料的应用，增强了解决地质问题的能力。

附图说明

附图1横-纵波时差在不同含气饱和度下交会图；

附图2利用横-纵波时差转换模型对疑难气层处理成果图。

图1中横坐标DTS是是测量的横波时差(单位：μs/m)，纵坐标DTC是测量的纵波时差(单位：μs/m)。图中菱形、叉形、方形和三角形分别代表0、20％、50％和80％四种含气饱和度下测量的数据点；对应线分别代表根据0、20％、50％和80％四种含气饱和度测量数据点拟合出的数据线。

图2是利用偶极横波资料，根据横-纵波时差转换模型对低阻气层的处理成果图。第五道中，DTC为从偶极横波资料中提取出的纵波时差，DTC0、DTC2、DTC8分别为根据横-纵波时差转换模型计算得出的0、20％和80％含气饱和度的纵波时差。充填部分为左边DTC，右边为DTC0。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

1、通过含气储层岩心计算不同饱和度情况下的纵横波时差

首先选择研究地区的含气储层岩心进行岩石物理性质实验。对岩心进行洗油洗盐等基本预处理，测量孔隙度和渗透率等基本参数，然而加压饱和对岩心进行气水两相条件下驱替实验。依据行业标准“SY/T 6351-1998岩石声波特性的实验室测定方法”，在0、20％、50％和80％四种不同含气饱和度状态采用超声脉冲透射法测量岩心纵横波速度(速度的倒数即得到时差)。

纵横波速度的计算公式为：

V = \frac{L}{T - T_{0}} - - - (1)

式中：V：纵波、横波速度；

L为样品长度；

T为声波传播时间；

T₀为系统零延时。

饱和度的计算公式：

Sw＝(G-G_ma)/(G_w-G_ma) (2)

式中：Sw：含水饱和度；

G为岩样当前重量；

G_ma为岩样完全干燥重量；

G_w为完全饱和水岩样重量。

2、建立横-纵波时差转换交会图

第一步确定了四种含气饱和度为0、20％、50％和80％，饱和度覆盖了从完全含水到高饱和气的范围。建立完全含水、低含气饱和度、高含气饱和度等几种情况下的横-纵波时差交会图，见图1。对其数据进行拟合，得到0、20％、50％和80％四种含气饱和度情况下横-纵波时差的关系。

DTC0＝a₀ln(DTS)-b₀ (3)

DTC2＝a₂ln(DTS)-b₂ (4)

DTC5＝a₅ln(DTS)-b₅ (5)

DTC8＝a₈ln(DTS)-b₈ (6)

式中：DTS：横波时差(μs/m)；

DTC0、DTC2、DTC5、DTC8：分别为0、20％、50％和80％四种含气饱和度情况下纵波时差(μs/m)；

a₀、a₂、a₅、a₈、a₀、b₀、b₂、b₅、b₈：分别为拟合公式的系数。

3、对疑难气层进行确定(寻找)

以一实例来说明此方法确定(寻找)疑难气层的步骤，见图2。

(1)地区基本情况

图2显示的是对某地区一口井疑难气层处理成果图，上面含气储层岩心取自该地区。该地区是一个典型低孔、低渗岩性气藏。储层岩性以石英砂岩和岩屑砂岩为主。此井气层可明显分为两类，一类是正常气层，电性和放射性特征明显，如图2中3350-3358m储层；另一类是低阻气藏，它与围岩电性特征很接近不能区分，同时中子-密度曲线基本重合，常规测井资料不能识别疑难气层，如图2中334l-3349m储层。

(2)图2中曲线说明

左边第一道为测井仪器测量的曲线，其中：绿线为仪器测量的自然电位曲线，蓝线为井径曲线，红线为自然伽马曲线；

左边第二道为曲线深度道；

左边第三道为测井仪器测量的曲线，其中：绿线为微球曲线，蓝线为浅侧向曲线，红线为深侧向曲线；

左边第四道为测井仪器测量的曲线，其中：绿线为中子曲线，蓝线为声波曲线，红线为密度曲线；

左边第五道中，DTC为全波列或偶极横波测井测量的纵波时差曲线，蓝线DTC0为根据上述方法计算得到的100％含水的纵波时差曲线，绿线DTC2为根据上述方法计算得到的20％含气饱和度的纵波时差曲线，紫线DTC8为根据上述方法计算得到的80％含气饱和度的纵波时差曲线。

(3)确定(寻找)疑难气层方法

从全波列、偶极横波测井资料提取出纵横波时差，根据上述四种交会计算得到四种含气饱和度的纵波时差，图中显示了三种饱和度的纵波时差，分为DTC0、DTC2和DTC8。将提取出的纵波时差DTC与计算的多种含气饱和度纵波时差比较，从图上左边第五道可以看出，在3341-3349m疑难含气储层DTC位于DTC0和DTC8之间，说明实际储层含气，含气饱和度在0-80％之间，显示明显。因此通过全波列、偶极横波测井的纵波时差DTC与上述方法计算得到的四种饱和度相对差异大小就可以定性到半定量确定(寻找)疑难含气储层。

Claims

1、一种利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法，其特征是：根据已知的岩石物理特征建立勘探地区含气储层多种含气饱和度的横-纵波转换交会图，然后利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差，实际测量纵波时差并与利用声波资料横波时差确定多种含气饱和度情况下纵波时差比较，对应交会图中多种含气饱和度确定储层的含气性。

2、根据权利要求1所述的一种利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法，其特征是，建立多种含气饱和度情况下储层横-纵波转换交会图是：用常规的方法对岩心进行气水两相条件下驱替，在多种状态采用超声脉冲透射法测量岩心纵横波速度，所述的多种状态的含气饱和度覆盖了从完全含水到高饱和气的范围，为0-80％。

3、根据权利要求1或2所述的一种利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法，其特征是采用以下步骤：

V = \frac{L}{T - T_{0}}

c.根据不同含气饱和度情况下横-纵波时差的关系，采用常规的测井方法对勘探目标区气井处理成图，再提取纵波时差曲线与计算的多种含气饱和度横-纵波时差的曲线比较，当提取纵波时差曲线位于多种含气饱和度横-纵波时差的曲线之间，或与含气饱和度横-纵波时差的曲线重合时，确定相应的实际储层含气量。

4、根据权利要求3所述的一种利用全波列、偶极横波测井资料确定气层的方法，其特征是：所述的多种含气饱和度为0、20％、50％和80％。