CN117569799A - 利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，包括：步骤1、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；步骤2、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；步骤3、收集地层电阻率和冲洗带电阻率；步骤4、计算地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度；步骤5、计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版。该利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法对气层和干层进行有效识别，方法简单易行，易于推广应用，在深层砂砾岩油气勘探开发中具有广阔的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及石油地质勘探和油气开发技术领域，特别是涉及到一种利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法。
背景技术
由于砂砾岩体近物源快速堆积，造成了储层的岩性复杂、成熟度低、粒径变化大、分选差、非均质强和物性变化大、低孔低渗的特点，尤其深深层砂砾岩体，其致密性更强，给利用测井技术手段进行储层评价都带来了很大的困难。一般的气层存在声波周波跳跃现象。但对深部砂砾岩气层，勘探生产实践中证实大多不存在明显的声波周破跳跃现象。由于气藏埋藏深度大，砂砾岩储层岩性复杂，流体(油、气、水)测井响应特征不明显，也不存在常规气层有高孔高渗特征。由于是含气储层，岩心一般无明显的油显示。常规的四性关系研究(岩性、含油性、物性、电性)是不适合判别低孔低渗的砂砾岩气层。
目前对气层的判别包括以下等方法：(1)P1/2法，又叫正态分布法、高斯分布法。该方法认为由电阻率资料计算出的视地层电阻率资料Rwa也有正态分布的性质。该法根据纯水层的阿尔奇公式F＝R0/RW＝a/φm，可计算出地层水电阻率RW＝R0·φm(设a＝1)。如果对于油、气层仍用该公式计算地层水电阻率，则所得结果为油、气、水混合液电阻率，即视地层水电阻率Rwa＝Rta·φm。从理论上讲，我们可用Rwa的大小判别储层所含流体的性质。后人经过改进提出采用正态概率分布法，它是用Rwa的变化规律，可根据累计频率曲线斜率的变化对储层的流体性质作出判断，即油气层斜率大，水层斜率小。以上判别方法仅用于识别气层和水层。(2)利用中字-密度测井曲线重叠法识别气层，该方法忽略了岩性复杂性对结果的影响，例如济阳坳陷东营凹陷中的丰深斜9井在5010m～5028m测井解释18m的气层，后经试油证实该层为干层。(3)利用声波测井和中子伽马测井寻找气层，该方法适用于常规储层，储集层含天然气会使声波时差测井值增大，使中子伽马测井值增高，但致密砂砾岩含气储层声波时差测井值和水层相比并没有增大现象，并且该方法也是用来识别气层和水层的方法。且常规测井一般不测量中子伽马测井，只有在特殊的重点井进行中子伽马测井。第一种方法较为复杂，且用于识别气层和水层。第二种方法更适用于常规砂泥岩储层，对于岩性复杂的低孔低渗的砂砾岩储层仅作为参考。第三种方法不能识别气层和干层。
目前，对于低孔低渗的砂砾岩气层和干层缺少系统的量化方法。
在申请号：CN201310456176.3的中国专利申请中，涉及到一种在岩屑砂岩储层中识别气层的方法。该方法基于岩屑砂岩及其主要矿物的孔隙度与电阻率测井测量特征和实验数据，分析岩屑砂岩对测井孔隙度、电阻率曲线值的影响，然后对于岩屑砂岩储层中的气层，建立气体敏感曲线，最终获得所研究地区岩屑砂岩储层分类的识别依据。该发明中的岩屑砂岩储层中识别气层的方法，依据常规测井测量原理，充分利用岩屑砂岩对测井曲线信息的影响，主要解决了岩屑砂岩的含量及成份不同对储层的质量造成的影响，提高了解释储层的准确度和可靠性。
在申请号：CN201210212670.0的中国专利申请中，涉及到一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置，属于致密砂岩气层评价领域。所述方法包括：选取目标区域的系列砂岩试样，并测量系列砂岩试样的分析资料；计算系列砂岩试样的纵波时差和纵、横波速度比值声学参数；根据所测得的纵波时差和纵、横波速度比值建立声学参数坐标系，制作系列砂岩试样在各种孔隙度下的饱和度定量解释图版；利用所建立的饱和度定量解释图版对所测储层作出解释评价。所述装置包括：选取与测量模块、计算声学参数模块、建立饱和度定量解释图版模块和评价模块。该发明通过建立饱和度定量解释图版，实现储层孔隙度和含气饱和度的定量判识，增加致密砂岩储层解释评价的精度。
在申请号：CN202010216687.8的中国专利申请中，涉及到一种测井识别气层方法，包括以下步骤：S1，三孔隙度曲线重叠法；S2，全波列测井法；S3，核磁共振法；S4，声波时差-电阻率转换法；S5，交会图版法；S6，视流体识别指标法、中子伽马时间推移法识别气层法、地层含气指标法。该发明的方法基于传统的测井气层解释方法基础上，首次综合利用目前先进的核磁共振、全波列测井等测井技术，综合多种识别方法，达到准确、高效判断气层的目的。
以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用储层冲洗带含水孔隙度和地层含水孔隙度关系识别致密砂砾岩气层与干层的量化图版及研究，用于快速准确地进行深度致密砂砾岩的气层、干层的识别的方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，该利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法包括：
步骤1、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；
步骤2、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；
步骤3、收集地层电阻率和冲洗带电阻率；
步骤4、计算地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度；
步骤5、计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1，收集研究单元的地层水分析数据，地层温度数据，确定目的层地层水电阻率，研究单元为特定区块或层位。
在步骤1，收集确定研究单元地层水分析资料，地层温度资料，根据地层水离子含量计算出等效NaCl矿化度，然后结合地层温度由NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版查出地层水电阻率。
在步骤2中，由测井曲线图得到钻井液密度及电阻率，计算泥浆滤液电阻率。
在步骤2中，收集确定研究单元目的层每口井的钻井液密度及18℃钻井液电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率曲线。
在步骤3中，根据深浅探测电阻率曲线收集整理地层电阻率和冲洗带电阻率；地层电阻率和冲洗带电阻来源为侧向测井或感应测井。
在步骤4中，地层含水孔隙度Φw根据深探测电阻率求得，其公式为：
公式中，Φw为地层含水孔隙度，％，Rw为地层电阻率，Ω.m，根据地层水分析资料和地层温度查NaCl溶液的电阻率与其浓度和温度关系图版得来；Rdeep可根据深探测电阻率曲线读取,Ω.m。
在步骤4中，冲洗带含水孔隙度Φxo由泥浆滤液电阻率和浅探测电阻率求得，其公式为：
公式(2)中，Φxo为冲洗带含水孔隙度，％，Rmf为钻井液滤液电阻率，Ω.m；Rxo为浅探测电阻率,Ω.m。
在步骤5中，在步骤4确定的地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度量化关系基础上，分别计算计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制包含气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度关系的图版，以此比值或图版作为该研究单元气层和干层的判识标准。
本发明中的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，针对砂砾岩岩石致密、储层非均质性强、且流体(油、气、水)测井响应特征不明显等原因导致的含气层和干层难以直接识别的问题。本发明通过确定地层含水孔隙度与冲洗带含水孔隙度关系来间接识别气层和干层。该方法可充分利用常规测井所容易获得的冲洗带电阻率、地层电阻率和泥浆滤液电阻率等测井数据，对气层和干层进行有效识别，方法简单易行，易于推广应用，在深层砂砾岩油气勘探开发中具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1为本发明的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中气层干层关系模型图版。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
如图1所示，图1为本发明的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法的流程图。该利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法主要包括：
步骤101、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；
收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率：收集确定研究单元地层水分析资料，地层温度资料，根据地层水离子含量计算出等效NaCl矿化度，然后结合地层温度由“NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”查出地层水电阻率。研究单元可以为特定区块或层位或单井等。
步骤201、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；
收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率：钻井液密度及电阻率在测井曲线的图头里可以找到，计算泥浆滤液电阻率。
步骤301、收集地层电阻率和冲洗带电阻率；
收集地层电阻率和冲洗带电阻率：地层电阻率和冲洗带电阻来源可以是侧向测井，也可以感应测井。
步骤401、计算地层含水孔隙度；
计算地层含水孔隙度，地层含水孔隙度Φw根据深探测电阻率求得，其公式为：
公式中，Φw为地层含水孔隙度，％，Rw为地层电阻率，Ω.m，根据地层水分析资料和地层温度查NaCl溶液的电阻率与其浓度和温度关系图版得来；Φ可根据深探测电阻率曲线读取,Ω.m。
步骤402、计算冲洗带含水孔隙度；
计算冲洗带含水孔隙度，冲洗带含水孔隙度Φxo由泥浆滤液电阻率和浅探测电阻率求得，其公式为：
公式(2)中，Φxo为冲洗带含水孔隙度，％，Rmf为钻井液滤液电阻率，Ω.m；Rxo为浅探测电阻率,Ω.m。
步骤501、计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版。
计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版：在步骤4确定的地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度量化关系基础上，分别计算计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制包含气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度关系的图版。以此比值或图版作为该研究单元气层和干层的判识标准。
以下为应用本发明的几个具体实施例。
实施例1：冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度关系图版建立
本实施例的冲洗带含水孔隙度Φxo与地层含水孔隙度Φw图版的建立。其过程主要包括：101、收集地层水分析资料和地层温度资料，根据图版计算地层水电阻率；201、收集钻井液密度和电阻率资料计算泥浆滤液电阻率；301、收集整理地层电阻率和冲洗带电阻率；401、计算地层含水孔隙度；402，计算冲洗带含水孔隙度；501、建立地层含水孔隙度与冲洗带含水孔隙度关系图版。
步骤101，收集整理地层水分析资料和地层温度资料，计算地层水电阻率：收集确定研究单元地层水分析资料和地层温度资料，由“NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”计算地层水电阻率。研究单元可以为区块或层位等。
步骤201，收集钻井液密度和钻井液电阻率：对同一研究单元所有井的钻井液密度和电阻率进行收集，然后计算每口井的泥浆滤液电阻率。
步骤301，读取地层电阻率和冲洗带电阻率：以测井曲线的电阻率测井数据为基础，分别读取目的层段的深探测电阻率和浅探测电阻率。
步骤401a，计算地层含水孔隙度Φw，地层含水孔隙度Φw由地层水电阻率和深探测电阻率求得，即
公式(1)中，，Φw为地层含水孔隙度，％，Rw为步骤101计算地层水电阻率，Ω.m；Rdeep为步骤301读取的深探测电阻率，Ω.m；。
步骤401b，计算冲洗带含水孔隙度Φxo，冲洗带含水孔隙度Φxo由泥浆滤液电阻率和浅探测电阻率求得，即
公式(2)中，Φxo为冲洗带含水孔隙度，％，Rmf为步骤201计算泥浆滤液电阻率，Ω.m；Rxo为步骤301读取的浅探测电阻率，Ω.m；。
步骤501，建立地层含水孔隙度与冲洗带含水孔隙度关系图版：利用步骤401确定的含水孔隙度数据和步骤402确定的冲洗带含水孔隙度数据，绘制冲洗带含水孔隙度和含水孔隙度数图版。
实施例2：确定低孔低渗砂砾岩储层气层冲洗带孔隙度和气层含水孔隙度关系：
本实施例的确定是根据试油试采证实的气层数据，确定气层冲洗带孔隙度和含水孔隙度关系，其过程主要包括：101、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；201、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；301、根据深浅探测电阻率曲线读取地层电阻率和冲洗带电阻率；地层电阻率和冲洗带电阻来源可以是侧向测井，也可以感应测井。401、计算地层含水孔隙度；402、计算冲洗带含水孔隙度；501、计算冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版。
步骤101，收集整理地层水分析资料和地层温度资料，计算地层水电阻率；收集确定研究单元地层水分析资料和地层温度资料，计算地层水电阻率。研究单元可以为区块或层位等。
步骤201，收集钻井液密度和钻井液电阻率：对同一研究单元所有井的钻井液密度和电阻率进行收集，计算每口井的泥浆滤液电阻率。
步骤301，读取地层电阻率和冲洗带电阻率：以测井曲线的电阻率测井数据为基础，分别读取目的层段的深探测电阻率和浅探测电阻率。
步骤401a，计算含水孔隙度Φw，含水孔隙度Φw根据公式(1)求得。
步骤401b，计算冲洗带含水孔隙度Φxo，冲洗带含水孔隙度Φxo根据公式(2)求得。
步骤501，根据试油试采气层数据进行统计计算气层冲洗带含水孔隙度与气层含水孔隙度的比值，绘制图版。
实施例3：确定低孔低渗砂砾岩储层干层冲洗带孔隙度和干层含水孔隙度关系：
本实施例的确定是根据试油试采证实的干层数据，确定气层冲洗带孔隙度和含水孔隙度关系，其过程主要包括：101、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；201、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；301、根据深浅探测电阻率曲线读取地层电阻率和冲洗带电阻率；地层电阻率和冲洗带电阻来源可以是侧向测井，也可以感应测井。401、计算地层含水孔隙度；402、计算冲洗带含水孔隙度；501、计算干层冲洗带含水孔隙度与含水孔隙度比值，绘制图版。
步骤101，收集整理地层水分析资料和地层温度资料，计算地层水电阻率；收集确定研究单元地层水分析资料和地层温度资料，由“NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版”计算地层水电阻率。研究单元可以为区块或层位等。
步骤201，收集钻井液密度和钻井液电阻率：对同一研究单元所有井的钻井液密度和电阻率进行收集，然后根据图版计算每口井的泥浆滤液电阻率。
步骤301，读取地层电阻率和冲洗带电阻率：以测井曲线的电阻率测井数据为基础，分别读取目的层段的深探测电阻率和浅探测电阻率。
步骤401a，计算地层含水孔隙度Φw，含水孔隙度Φw根据公式(1)求得。
步骤401b，计算冲洗带含水孔隙度Φxo，冲洗带含水孔隙度Φxo根据公式(2)求得。
步骤501，根据试油试采证实的干层数据进行统计计算干层冲洗带含水孔隙度与干层含水孔隙度的比值，绘制图版。
图2为本发明在某研究区利用冲洗带孔隙度与地层含水孔隙度关系识别气层和干层的图版。从图版可以看出，该研究区冲洗带孔隙度与地层含水孔隙度比值大于2.2的储层生产均证实为气层；冲洗带孔隙度与地层含水孔隙度比值小于0.64的层试油证实均为干层。该图版和量化关系可以有效用于常规测井曲线识别低孔低渗砂砾岩气层和干层。说明本发明具有较好发明效果和较好的推广应用前景。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (9)
1.利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，该利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法包括：
步骤1、收集地层水分析数据和地层温度数据，计算地层水电阻率；
步骤2、收集钻井液密度及电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率；
步骤3、收集地层电阻率和冲洗带电阻率；
步骤4、计算地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度；
步骤5、计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制图版。
2.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤1，收集研究单元的地层水分析数据，地层温度数据，确定目的层地层水电阻率，研究单元为特定区块或层位。
3.根据权利要求2所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤1，收集确定研究单元地层水分析资料，地层温度资料，根据地层水离子含量计算出等效NaCl矿化度，然后结合地层温度由NaCl溶液电阻率与其浓度和温度的关系图版查出地层水电阻率。
4.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤2中，由测井曲线图得到钻井液密度及电阻率，计算泥浆滤液电阻率。
5.根据权利要求4所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤2中，收集确定研究单元目的层每口井的钻井液密度及18℃钻井液电阻率数据，计算泥浆滤液电阻率曲线。
6.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤3中，根据深浅探测电阻率曲线收集整理地层电阻率和冲洗带电阻率；地层电阻率和冲洗带电阻来源为侧向测井或感应测井。
7.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤4中，地层含水孔隙度Φw根据深探测电阻率求得，其公式为：
公式中，Φw为地层含水孔隙度，％，Rw为地层电阻率，Ω.m，根据地层水分析资料和地层温度查NaCl溶液的电阻率与其浓度和温度关系图版得来；Rdeep可根据深探测电阻率曲线读取,Ω.m。
8.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤4中，冲洗带含水孔隙度Φxo由泥浆滤液电阻率和浅探测电阻率求得，其公式为：
公式(2)中，Φxo为冲洗带含水孔隙度，％，Rmf为钻井液滤液电阻率，Ω.m；Rxo为浅探测电阻率,Ω.m。
9.根据权利要求1所述的利用冲洗带和地层含水孔隙度识别砂砾岩气层与干层方法，其特征在于，在步骤5中，在步骤4确定的地层含水孔隙度和冲洗带含水孔隙度量化关系基础上，分别计算计算气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度比值，绘制包含气层、含气水层和干层的冲洗带含水孔隙度与地层含水孔隙度关系的图版，以此比值或图版作为该研究单元气层和干层的判识标准。
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