CN105134185A - 储层流体性质识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储层流体性质识别方法，包括：对单井内待识别目的储层段的砂岩样品进行分析，得到组成该砂岩样本的第一碳同位素数据，对该第一碳同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据；根据该第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版，进而根据该储层流体性质识别图版，对单井内待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别。本发明的技术方案显著提高了待识别目的储层段流体性质识别的准确率，深化了气藏的认识，具有较高的应用价值。

Description

储层流体性质识别方法

技术领域

本发明涉及地质研究技术领域，尤其涉及一种储层流体性质识别方法。

背景技术

现阶段，致密砂岩气藏是天然气勘探开发领域增储上产的主战场，其具有埋藏深(＞4000m，甚至部分达到8000m)、储层物性差(孔隙度＜8％、渗透率＜0.1mD)、孔隙结构复杂(喉道细小，多数＜1μm)、地层压力大(＞90MPa)以及温度高(150℃以上)等特点。上述特点使得气藏区域的钻井工程难度大、成本高、资料录取困难，因此，若想制定出合理的开发技术政策，首先需要一种有效的储层流体识别技术对该类气藏的地质储量做出合理的评价。

目前，现有的致密砂岩储层流体性质识别方法主要分为两类。第一类是直接法，包括完井测试法、中途测试法和模块式动态电缆地层测试仪(TheModularFormationDynamicsTesterTool，简称MDT)测试法；该类方法主要在钻井、完井的过程中对砂岩储层的流体进行测试，以此来获取致密砂岩储层的流体性质。一般来说，直接法是最可靠、最直接的识别方法，但是，完井测试法需要对储层进行改造，实施周期长、成本高，中途测试法在测试的过程中，可能出现井筒垮塌致使井筒报废的问题，MDT测试对井筒的质量和尺寸要求高，应用的成功率比较低。第二类是间接法，主要包括测录井法和物探法；测录井法主要是通过测井参数的交会图分析、测井资料的特征识别、岩心数据的分析以及储层饱和度和孔隙结构的定量分析来识别致密砂岩储层段流体性质的方法，该方法受到不同地区储层地质条件的差异限制，常规测录井法对致密砂岩储层流体的识别效果差，无法满足勘探开发需求；物探法主要是根据地层流体对弹性参数的敏感度对储层流体性质进行识别的方法，由于现有气藏的埋深大，且地震资料的质量差，利用物探法无法实现识别储层流体性质的要求。

鉴于不同地区的地质条件、钻井泥浆性质等存在差异，且受制于致密砂岩流体本身温度压力高、压力系数大且气藏埋深大的特点，现有直接法和间接法的应用效果均不理想，识别致密砂岩储层流体性质的准确率低。

发明内容

本发明提供一种储层流体性质识别方法，用来解决现有储层流体性质识别方法识别准确率低的问题，提高了储层流体性质识别的准确性。

本发明提供的一种储层流体性质识别方法，包括：

对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析，得到组成所述砂岩样本的第一碳同位素数据；

对所述第一碳同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据；

根据所述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版；

根据所述储层流体性质识别图版，对所述单井内待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别。

本发明提供的储层流体性质识别方法，通过对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析和处理，得到组成该砂岩样本且符合碳含量标准的第二碳同位素数据，利用该第二碳同位素数据建立储层流体性质识别图版，进而根据该储层流体性质识别图版实现了对待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别的目的，解决了现有储层流体性质识别方法识别准确率低的问题，深化了气藏的认识，具有较高的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明储层流体性质识别方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明储层流体性质识别方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明储层流体性质识别方法实施例三的流程示意图；

图4为本发明储层碳酸盐胶结物的碳同位素数据的分布示意图；

图5为本发明储层流体性质识别方法的识别结果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现阶段，由于勘探开发程度的不断深化，中高孔、中高渗的大型优质砂岩气藏越来越难发现，使得勘探开发层系逐渐向深层-超深层进行转移。致密砂岩气藏已成为天然气勘探开发领域增储上产的主战场。

致密砂岩气藏的特点是埋藏深(＞4000m，甚至部分气藏的埋藏深度达到8000m)、储层物性差(孔隙度＜8％、渗透率＜0.1mD)、孔隙结构复杂(喉道细小，多数＜1μm)、地层压力大(＞90MPa)和温度高(150℃以上)。上述特点致使该类区域的钻井工程难度大、成本高(单井投资普遍在1亿元以上)，并且资料录取困难，以至于在如此苛刻的地质条件下众多常规有效的技术在这里不能发挥作用，例如，制约气藏地质认识和气藏高效开发的气水层及气水过渡带识别技术不能发挥作用，致使气水层识别与测试成果的吻合率低。然而，如果缺乏有效的储层流体识别技术，超深层致密砂岩气藏中地质储量的评价和开发技术政策的制定将会受到严重的影响，以至于可能会造成无法弥补的损失。

针对深层-超深层致密砂岩气藏，如何高效识别储层段流体的性质一直是重要的攻关课题。目前，用于超深层致密砂岩储层流体性质识别(即：气层、水层和气水过渡带的识别)的方法主要分为两类：直接法和间接法。

直接法，主要包括：完井测试法、中途测试法和模块式动态电缆地层测试仪(TheModularFormationDynamicsTesterTool，简称MDT)测试法。该类方法主要是通过在钻井、完井的过程中对致密砂岩储层的流体进行测试，以此来获取致密砂岩储层的流体性质，一般来说，该方法是最可靠、最直接的识别方法，但各自也有一定的不足。例如，完井测试法往往需要进行储层改造，实施周期长、成本高，因此，考虑到经济因素，不可能过多的利用完井测试法实现对致密砂岩储层流体的性质识别；中途测试法的井筒工程风险特别大，可能会出现井筒垮塌致使井筒报废的问题；MDT测试法的识别效果虽然好，但其应用成功率低，对井筒质量和井筒尺寸的要求高。

间接法，主要包括：测录井法和物探法。其中，测录井法是致密砂岩储层流体性质识别的重要手段，比如钻井现场的核磁录井法、气测录井法等，比如利用气测组分C1～C5参数组合来建立皮克斯勒图版、三角图版、3H识别图版等，具体来说，主要是通过测井参数的交会图分析、测井资料的特征识别、岩心数据的分析以及储层饱和度和孔隙结构的定量分析来识别致密砂岩储层流体性质的方法，其具体包括：(1)测井参数交会图法，如CNL-DEN交会图、CNL-AC交会图、Rt-AC交会图以及Rt-DEN交会图等，该方法主要是利用两种测井数据在平面图上交会，根据交会点的坐标来确定所求测井参数的数值或范围，进而判断致密砂岩储层段的流体性质；(2)基于阵列声波测井资料的泊松比、体积压缩系数综合识别法，主要是根据天然气对泊松比、体积压缩系数的敏感反映和镜像特征，利用其重叠后的包络面积来识别致密砂岩的气层；(3)纵波时差差值(比值)法，主要是根据岩心分析的数据建立纵横波时差转换公式，将实测纵波时差曲线与转换纵波时差曲线进行对比来识别气层；(4)根据储层孔隙结构与岩电响应关系之间的特征，建立双孔隙饱和度模型，定量化分析储层的含气饱和度来对致密砂岩气层进行测井识别与评价技术；(5)核磁测井法，主要是通过测量地层受激化核(氢核H)退激时的驰豫时间来提供储层的孔隙结构、流体性质等相关的信息来评价致密砂岩气层的新技术；此外，还有纵波等效弹性模量差比法、测井曲线变化特征的经验分析法、多方法的综合判别法等。物探法主要是用物探资料进行致密砂岩储层含气性识别的方法，例如，根据储层段流体对弹性参数的敏感性，提出致密气敏感参数，进而对地震资料进行叠前反演实现对储层流体性质进行识别的方法。

常规的直接测井法、特殊的间接测井法、岩心物性测试图版法等，在不同地区均能展现一定的应用效果，但是其方法的推广应用效果并不理想，多数未能达到满意的效果，各方法的评价结果与试气结果均有较大的误差，准确率较低，都不能作为流体性质识别的主要依据。经过实验分析可知，造成上述问题的原因主要有三个方面：(1)气藏地质条件、钻井泥浆性质等存在差异，尤其是从常规储层地质条件推导出的解释模型对我国深层-超深层致密砂岩储层流体性质识别效果很差，无法满足勘探开发需求；(2)温度压力高，压力系数大(一般在1.7以上)，钻井过程中为确保钻井安全，钻井液相对密度一般在1.8～1.9以上，大部分钻井在油基泥浆条件下钻进，在利用常规测录井法识别流体性质的应用方面受到限制；(3)气藏埋深大，且圈闭类型多为山前构造挤压型圈闭，地震资料品质普遍较差，无法满足通过物探法识别流体性质的资料要求。

针对现有致密砂岩储层流体识别方法应用效果不理想，识别致密砂岩储层流体性质准确率低的问题，本发明提供了一种储层流体性质识别方法，通过对单井内待识别目的储层段的砂岩样品进行分析，得到砂岩样品中碳同位素的含量，进而建立关于碳同位素数据的储层流体性质识别图版，从而实现了致密砂岩目的储层段的流体性质识别，大大提高了识别速度和识别的准确率。

图1为本发明储层流体性质识别方法实施例一的流程示意图。如图1所示，本发明实施例一提供的储层流体性质识别方法，包括：

步骤101：对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析，得到组成该砂岩样本的第一碳同位素数据；

具体的，利用储层碳氧同位素组成分析仪对单井内待识别目的储层段的砂岩样品进行分析，来获取该砂岩样品的第一碳同位素数据。

可选的，储层碳氧同位素组成分析仪采用气体法，即通过磷酸与储层碳酸盐胶结物反应生成二氧化碳CO₂，收集并测定CO₂中碳同位素数据的含量，对每一份砂岩样品重复测定多次，从而可以提高砂岩样品中第一碳同位素数据的准确率。

步骤102：对该第一碳同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据；

通过对第一碳同位素数据进行处理，将砂岩样品中明显受环境影响的样品剔除掉，使剩余砂岩样品中的碳含量符合标准，进而得到了符合碳含量标准的第二碳同位素数据。

步骤103：根据上述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版；

储层流体性质识别图版是根据单井内待识别致密砂岩目的储层段所在气藏(本气藏)或邻近成藏特征类似气藏，经过完井测试或MDT测试之后，证实该储层段第二碳同位素数据的分析结果符合碳含量标准而建立的。在储层流体性质识别图版的建立过程中，符合碳含量标准的第二碳同位素数据根据步骤101和步骤102中记载的方法获取。

具体的，储层流体性质识别图版的建立可以分为两步，第一步：对砂岩样品内的碳同位素组成进行分析，将碳同位素数据不合理的砂岩样品剔除掉，使得到的砂岩样品其包括的第二碳同位素数据符合含量标准；第二步：在完井测试的井段其测试成果的基础上，利用上述符合碳含量标准的第二碳同位素数据，标定气层、水层、气水过渡带的碳同位素数据分布区间，得到储层流体性质识别图版。

值得说明的是，邻近成藏特征类似气藏是指生烃层、储层、盖层、运移、圈闭和保存条件都类似，以及油气充注成藏期次和时间都类似的气藏。在本气藏缺乏充足完井测试或MDT测试资料情况下，借用邻近成藏特征类似气藏的测试资料建立识别版图仍可得到满意的识别结果。

步骤104：根据上述储层流体性质识别图版，对单井待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别。

若致密砂岩储层流体的性质不同，其发育的盐酸盐胶结物碳同位素数据组成明显不同，因此，根据储层段砂岩样品中碳同位素数据建立的储层流体性质识别图版，可以有效地区分气层、水层和气水过渡带，进而实现对单井内待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别。

本发明实施例一提供的储层流体性质识别方法，通过对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析和处理，得到组成该砂岩样本且符合碳含量标准的第二碳同位素数据，利用该第二碳同位素数据建立储层流体性质识别图版，进而根据该储层流体性质识别图版实现对该储层段的流体进行性质识别的目的。本发明的技术方案显著提高了待识别目的储层段流体性质识别的准确率，深化了气藏的认识，具有较高的应用价值。

进一步的，在上述实施例一中，所述砂岩样品为经过处理后的砂岩。其中，该砂岩处于不同海拔段，且砂岩以碳酸盐岩胶结物为主，是不带裂缝、且去除随钻堵漏剂而来碳酸盐岩矿物的岩心岩屑样品。

一般来说，岩心和岩屑是待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品。该砂岩在单井内具有海拔高低序列之分，并且，为确保能够精细合理的刻画出气层向气水过渡带、水层的转换关系，上述岩心岩屑样品的密度自上而下应有逐渐增加的趋势。具备该特点的砂岩更具代表性，使利用本发明实施例提供的储层流体识别方法得到的识别结果更加准确。

砂岩是以碳酸盐岩为主的胶结物。具体的，通过铸体薄片、扫描电镜(包括但不限于)等资料采用成熟已知方法来确定待识别致密砂岩目的储层段中含有的碳酸盐岩胶结物的含量比例。由于少部分的致密砂岩气藏其储层段的碳酸盐岩胶结物含量较低(或以石膏、方沸石等类为主)，而较低碳酸盐岩含量会造成相对较大误差，可能会影响到应用的效果，所以，参与储层流体性质识别的砂岩必须是以碳酸盐岩为主的胶结物。

砂岩必须是不带裂缝、且去除随钻堵漏剂而来碳酸盐岩矿物的岩心岩屑样品，也即，参与分析的砂岩样品必须选择储层基质，而不是裂缝。对于岩心，要避开裂缝取样；对于岩屑，要挑选尺寸较大的岩屑，且没有明显的碳酸盐沉淀物，而且绝不能直接挑选碳酸盐岩屑，因为其往往来自裂缝(或者来源于钻井过程中的随钻堵漏剂)。具体原因是：带裂缝胶结物的岩心岩屑样品，其充填形成时期和形成机理均与储层段孔隙胶结物存在差别；具体的，裂缝中的碳酸盐胶结物明显比储层基质孔隙发育，多期性明显，使得未受烃类影响的碳酸盐胶结物含量很高，掩盖了受烃类影响的碳酸盐胶结物中碳同位素数据的组成特征。如果分析的砂岩样品中含有带裂缝胶结物的岩心岩屑样品，势必会对分析结果造成一定的干扰。由于钻井堵漏剂属于外来的碳酸盐岩矿物，其属于方解石类物质，一旦待分析砂岩样品受到了钻井堵漏剂的影响，其会对砂岩样品的实验结果造成极大的干扰，所以，在对砂岩样品进行实验分析之前，必须将随钻堵漏剂而来碳酸盐岩矿物清理干净。

进一步的，本发明实施例一提供的储层流体性质识别方法，其中所述的砂岩样品为经过处理后的砂岩，该处理，具体包括：

(1)在设定的清洗条件下，对砂岩进行超声波清洗处理，得到清洗砂岩。其中，设定的清洗条件为：超声波频率范围为40～130KHZ，清洗液为蒸馏水，变频率清洗次数为三或四次，每次频率变化幅度大于等于20KHZ，清洗时间大于等于1小时；

具体的，在超声波频率范围40～130KHZ内进行3～4次变频率清洗，每次频率变化的幅度不少于20KHZ，总的清洗时间不少于1小时，清洗液为蒸馏水。在这种清洗条件下，能够保证将上述砂岩清洗干净。

值得说明的是，该清洗处理是在室温下进行的，并且该室温会随着外界的温度变化而相应发生变化，也即，冬季时室温会相对较低，而夏季时室温会相对较高，但都不会影响清洗的效果。

(2)将清洗砂岩在设定的晾干温度条件下晾干，得到晾干砂岩。具体的，该晾干温度小于等于60℃。

(3)对晾干砂岩进行粉碎处理，得到粉末状砂岩；并且，将该粉末状砂岩中的3～5g作为所述砂岩样品。

单井待识别致密砂岩目的储层段内的砂岩经过上述处理后，可得到用于储层流体性质识别的砂岩样品，该砂岩样品更能代表待识别目的储层段的性质，进而可提高流体性质识别结果的准确度。

进一步的，本发明实施例一提供的储层流体性质识别方法，还包括：对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行至少两次分析，得到组成该砂岩样本的至少两个第一氧同位素数据。该第一氧同位素数据可以辅助分析该砂岩样品中的第一碳同位素数据是否符合碳含量标准。

图2为本发明储层流体性质识别方法实施例二的流程示意图。本发明实施例二是在上述实施例一的基础上，对实施例一技术方案的进一步扩展。如图2所示，本发明实施例二提供的储层流体性质识别方法，对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行至少两次分析，具体包括：

步骤201：利用磷酸与砂岩样品进行反应，收集生成的二氧化碳CO₂；

步骤202：利用储层碳氧同位素组成分析仪对上述二氧化碳CO₂中的碳同位素含量和氧同位素含量进行测定，分别得到组成该砂岩样本的至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据。

具体的，致密砂岩储层碳酸盐胶结物中碳同位素含量的测试主要采用气体法，也即，首先将砂岩样品与磷酸进行反应，收集生成的二氧化碳CO₂，随后利用储层碳氧同位素组成分析仪对该二氧化碳CO₂中的碳同位素含量和氧同位素含量进行测定，即可得到组成该砂岩样本的第一碳同位素数据和第一氧同位素数据。

可选的，对上述砂岩样品进行至少两次测定，分别得到至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据，根据至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据，可以判定该砂岩样品中的碳含量和氧含量是否满足要求，进而可判定该砂岩样品是否合格。

本发明实施例二提供的储层流体性质识别方法，通过对该砂岩样品进行多次分析，可以精确的测定出该砂岩样品中碳同位素和氧同位素的组成，为后续分析砂岩样品中碳同位素数据是否合格提供了条件，从而为砂岩样品分析奠定了基础，进一步保证了储层流体性质识别结果的准确性。

进一步的，本发明实施例二提供的储层流体性质识别方法，还包括：对上述至少两个第一氧同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据。具体的，当第一氧同位素数据不合格时，将该砂岩样品中的第一氧同位素数据从总的数据中剔除，进一步保证了后续处理得到的第二碳同位素数据符合含量标准。

图3为本发明储层流体性质识别方法实施例三的流程示意图。本发明实施例三是在实施例一、实施例二的基础上，对该发明技术方案的进一步说明。如图3所示，本发明实施例三提供的储层流体性质识别方法，对上述至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据，具体包括：

步骤301：根据上述至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据，分别计算所述至少两个第一碳同位素数据的碳同位素标准偏差和所述至少两个第一氧同位素数据的氧同位素标准偏差；

一般来说，标准偏差是一种度量数据分布、分散程度的标准，可用来衡量数据值偏离算术平均值的程度。标准偏差越小，这些值偏离平均值的程度就越小，反之，这些值偏离平均值的程度就越大。标准偏差的大小可通过标准偏差与平均值的倍率关系来衡量。本发明实施例对实施例二得到的至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据进行计算，得出所述至少两个第一碳同位素数据的碳同位素标准偏差、所述至少两个第一氧同位素数据的氧同位素标准偏差。

步骤302：将碳同位素标准偏差超出第一设定值的第一碳同位素数据以及氧同位素标准偏差超出第二设定值的第一氧同位素数据，从上述至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据中剔除，得到第一标准碳同位素数据和第一标准氧同位素数据；

值得说明的是，此处的第一标准碳同位素数据和所述第一标准氧同位素数据的数量均至少为一个。

本发明实施例旨在将第一碳同位素数据的碳同位素标准偏差和第一氧同位素数据的氧同位素标准偏差控制在一定的要求范围内，若第一碳同位素偏差或者第一氧同位素偏差超出要求，则认为该第一碳同位素数据或者第一氧同位素数据不合格，不能使用，予以将其剔除。

具体的，若第一碳同位素数据的碳同位素标准偏差超出第一设定值或者第一氧同位素数据的氧同位素标准偏差超出第二设定值，则认为该第一碳同位素数据和第一氧同位素数据不合格，应将其从总的第一碳同位素数据和第一氧同位素数据中剔除。

可选的，第一设定值为0.02，第二设定值为0.03。事实上，在实验的过程中，如果第一设定值和第二设定值为0.1，一般认为其是合格的。

步骤303：利用软件绘制砂岩样品的海拔与第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据的组成分布图；

步骤304：根据第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据与标准趋势值之间的关系，判断第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据是否合格，将不合格的第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据剔除，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据。

本发明在对砂岩样品进行分析的过程中，可能会混入外部空气，是否混入可依据氧同位素数据和碳同位素数据的测定结果偏离正常趋势值的程度来综合判断。一旦偏离程度较大，则认为该砂岩样品有问题，将其从总的砂岩样品中剔除。在本发明的实施例中，通过将明显有问题的砂岩样品剔除，保证了得到的第二碳同位素数据符合碳含量标准。

本发明实施例利用成熟的软件绘制关于砂岩样品海拔与第一标准碳氧同位素数据和第一标准氧同位素数据的组成分布图，并根据第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据与标准趋势值之间的关系，判断第一标准碳氧同位素数据和第一标准氧同位素数据是否符合标准，进而判断砂岩样品中是否存在混入空气或出现砂岩样品处理不彻底问题。

可选的，若第一标准碳同位素数据超出碳标准趋势值2.0‰、第一标准氧同位素数据超出氧标准趋势值8.0‰，则认为第一标准碳同位素数据、第一标准氧同位素数据不合格；否则，认为合格。

本发明实施例三提供的储层流体性质识别方法，通过对组成砂岩样品的第一碳同位素数据和第一氧同位素数据进行处理，将明显受环境影响的砂岩样品剔除掉，进而使得到的第二碳同位素数据符合碳含量标准，进一步提高了储层流体性质识别方法的准确性。

进一步的，在本发明的实施例一、实施例二以及实施例三提供的储层流体性质识别方法中，根据上述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版，具体包括：

根据气层碳同位素数据轻、水层碳同位素数据重以及气水过渡带碳同位素数据居中的原则，利用第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版。

具体的，建立储层流体性质识别图版的原则是：高含气饱和度储层(气层)碳酸盐胶结物的碳同位素数据轻，不含气储层(水层)碳酸盐胶结物的碳同位素数据重，低含气饱和度储层(气水过渡带)碳酸盐胶结物的碳同位素数据居中。这个原则是通过已完成测试井段的砂岩样品的碳同位素数据分布结果得到的，所以，对于不同气藏的储层段的流体性质，气层、水层以及气水过渡带处的碳同位素数据界限值是不同的，实际应用时，需要依据完井测试的测试成果进行标定。

下面，本发明以某盆地的A气田为例对储层流体性质识别方法的识别结果进行解释说明。

A气田储层的特点：超深的致密砂岩(埋藏深度＞6500m)，储层厚度大(200m～350m)，净毛比高(40％～70％，净毛比是指净砂岩与毛砂岩的比值，也即，砂岩厚度与有效厚度的比值)，有效厚度一般在100m以上，储层物性差(孔隙度为3～7％、基质渗透率＜0.01mD)，裂缝非常发育，该裂缝主要起到渗流通道的作用。进一步的，该A气田储层的岩石类型为长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩，岩性以细砂岩为主(局部井段泥砾发育)，储层微观特征表现为孔喉结构复杂，平均喉道半径小于0.3μm(其中，小于0.1μm的喉道连通孔隙比例占总孔隙的40％以上)，温度为170℃、压力高，一般是116MPa，气藏类型为背斜、断背斜型。

鉴于井下储层致密、孔隙结构复杂以及超深、超高温的特点，利用常规测井资料来评价储层流体性质的难度很大，虽经过多年研究攻关，但一直未取得突破性进展，特别是水层和气水过渡带的识别结果吻合率低(与完井测试法的资料相比)，也就是说，由于缺乏识别气水过渡带和水层的有效技术手段，水层均表现为气层特征。这种关键难题严重制约了气藏地质储量的客观评价、开发井合理投产井段的确定，甚至造成部分开发井的决策失误。

然而，利用本发明提供的储层流体性质识别方法对该待识别目的储层段的流体性质进行识别，可以实现致密砂岩目的储层段的流体性质识别，大大提高了识别速度和识别的准确率。

图4为本发明储层碳酸盐胶结物的碳同位素数据的分布示意图。由于单井内待识别致密砂岩目的储层段的特点是底部为水层，上部为气层，中间是气水过渡带，且储层自水层过渡到气层时，其碳酸盐胶结物碳同位素数据逐渐变轻。具体的，对于上述的某盆地A气田来说，气层、水层以及气水过渡带处碳同位素数据的分布为：气层碳同位素(δ¹³C)数据低于-2.500‰，水层碳同位素数据高于-1.500‰，气水过渡带碳同位素数据位于-2.500‰～-1.500‰之间，正如图4所示。

值得说明的是，不同致密砂岩目的储层段的气藏，其气层、水层和气水过渡带的碳同位素数据界限值可能有差别，具体根据完井测试资料得到的测试成果对气层、水层和气水过渡带的界限进行标定，上述的储层碳酸盐胶结物的碳同位素数据的分布示意图只是对于上述某盆地A气田来说的，本发明并不对上述碳同位素数据的分布区间进行限定。

本发明实施例提供的储层流体性质识别方法，结合完井测试法及MDT测试法得到的测试结果，可利用第二碳同位素数据确定出气层、水层和气水过渡带其碳酸盐岩胶结物的碳同位素数据分别对应的分布区间，以此建立储层流体性质识别图版。鉴于致密砂岩储层段流体的性质不同，此气藏内发育成的碳酸盐胶结物，其碳同位素数据含量会明显不同，因此，根据建立的储层流体性质识别图版可有效区分气层、水层和气水过渡带，进而可实现单井致密砂岩储层段流体性质的识别，从而获得气层、水层和气水过渡带分布的精细结果。

图5为本发明储层流体性质识别方法的识别结果示意图。图5所示的识别结果是以某盆地A气田内的单井进行实验分析并根据上述图版进行识别得到的结果。如图5所示，海拔-5420m～-5485m处于纯气层段，-5485m～-5530m段为气水过渡带(含气水层段)，而-5530m～-5575m段位于纯水层段。

进一步的，为了证实上述识别结果，本发明还针对识别的纯水层(C层)、纯气层(A层)和气水过渡带(B层)分别对应的三个海拔段进行了完井测试。测试结果为：水层段测试日产水34方(不产气)、气水过渡带段日产水8.5方、日产气9800方，气层段测试日产气240000方(不产水)。这与储层流体性质识别图版的识别结果相吻合。

本发明提供的储层流体性质识别方法，通过对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析和处理，利用符合碳含量标准的第二碳同位素数据建立储层流体性质识别图版，进而实现了对单井内待识别致密砂岩目的层储层段的流体进行性质识别的目的。该识别方法是一种受钻井工程条件影响小(如泥浆性质、井筒质量等)、分析速度快、成本低、吻合率高的方法，具有较好的应用价值，显著提高了气层和水层识别准确率，深化了气藏认识。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种储层流体性质识别方法，其特征在于，包括：

对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行分析，得到组成所述砂岩样本的第一碳同位素数据；

对所述第一碳同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据；

根据所述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版；

根据所述储层流体性质识别图版，对所述单井内待识别致密砂岩目的储层段的流体进行性质识别。

2.根据权利要求1所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述砂岩样品为经过处理后的砂岩；所述砂岩处于不同海拔段，且所述砂岩以碳酸盐岩胶结物为主，是不带裂缝、且去除随钻堵漏剂而来碳酸盐岩矿物的岩心岩屑样品。

3.根据权利要求2所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述砂岩样品为经过处理后的砂岩，所述处理，具体包括：

在设定的清洗条件下，对所述砂岩进行超声波清洗处理，得到清洗砂岩；所述设定的清洗条件为：超声波频率范围为40～130KHZ，清洗液为蒸馏水，变频率清洗次数为三或四次，每次频率变化幅度大于等于20KHZ，清洗时间大于等于1小时；

将所述清洗砂岩在设定的晾干温度条件下晾干，得到晾干砂岩；所述晾干温度小于等于60℃；

对所述晾干砂岩进行粉碎处理，得到粉末状砂岩；将所述粉末状砂岩中的3～5g作为所述砂岩样品。

4.根据权利要求1所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，还包括：对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行至少两次分析，得到组成所述砂岩样本的至少两个第一氧同位素数据；

所述对单井内待识别致密砂岩目的储层段的砂岩样品进行至少两次分析，具体包括：

利用磷酸与所述砂岩样品进行反应，收集生成的二氧化碳CO₂；

利用储层碳氧同位素组成分析仪对所述二氧化碳CO₂中的碳同位素含量和氧同位素含量进行测定，分别得到组成所述砂岩样本的至少两个第一碳同位素数据和至少两个第一氧同位素数据。

5.根据权利要求4所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，还包括：对所述至少两个第一氧同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据；

对所述至少两个第一碳同位素数据和所述至少两个第一氧同位素数据进行处理，得到符合碳含量标准的第二碳同位素数据，具体包括：

根据所述至少两个第一碳同位素数据和所述至少两个第一氧同位素数据，分别计算所述至少两个第一碳同位素数据的碳同位素标准偏差和所述至少两个第一氧同位素数据的氧同位素标准偏差；

将碳同位素标准偏差超出第一设定值的所述第一碳同位素数据以及氧同位素标准偏差超出第二设定值的所述第一氧同位素数据，从所述至少两个第一碳同位素数据和所述至少两个第一氧同位素数据中剔除，得到第一标准碳同位素数据和第一标准氧同位素数据；

利用软件绘制所述砂岩样品的海拔与所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据的组成分布图；

根据所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据与标准趋势值之间的关系，判断所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据是否合格，将不合格的所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据剔除，得到符合碳含量标准的所述第二碳同位素数据。

6.根据权利要求5所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述第一设定值为0.02，所述第二设定值为0.03。

7.根据权利要求6所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述根据所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据与标准趋势值之间的关系，判断所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据是否合格，具体包括：

若所述第一标准碳同位素数据超出碳标准趋势值2.0‰、所述第一标准氧同位素数据超出氧标准趋势值8.0‰，则认为所述第一标准碳同位素数据、所述第一标准氧同位素数据不合格；否则，认为合格。

8.根据权利要求1～7任一项所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述根据所述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版，具体包括：

根据气层碳同位素数据轻、水层碳同位素数据重以及气水过渡带碳同位素数据居中的原则，利用所述第二碳同位素数据，建立储层流体性质识别图版。

9.根据权利要求8所述的储层流体性质识别方法，其特征在于，所述气层碳同位素数据低于-2.500‰，所述水层碳同位素数据高于-1.500‰，所述气水过渡带碳同位素数据位于-2.500‰～-1.500‰之间。