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[摘 要]大牛地气田上古生界气藏储层非均质性特强，储层岩性变化大、砂岩成分与孔隙结构、孔喉特征复杂，渗透率极低，束缚水饱和度高，岩性、含气性、泥浆侵入等对电性的影响导致油水层在常规电性曲线上的差异不明显，给测井解释评价储层岩性和流体性质造成了很大的困难。本文借鉴邻井区域气田的成功经验，应用束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法、电阻率与声波交会图法、视地层水电阻率法、核磁共振测井识别流体、自然电位评价储层流体可动性五种方法对该区块的流体性质进行识别研究。
[关键词]大牛地气田；流体性质；核磁共振；交会图
中图分类号：V448.25+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0363-01
1 引言
大牛地气田构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部，区域上是一非常平缓的西倾大单斜，局部构造不发育，大牛地气田的太原组、山西组、下石盒子组气藏就是在这种构造背景上发育的。勘探实践表明，大牛地气田在上古生界是大面积含气，勘探开发成效显著，是华北分公司重点天然气勘探开发区，在中石化天然气战略中占有重要的地位。大牛地气田构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部，区域上是一非常平缓的西倾大单斜，局部构造不发育。
2 储层流体识别方法研究
2.1 束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法
由于束缚水饱和度与孔隙度关系最为密切，实际应用中也可直接由孔隙度拟和束缚水饱和度，该方法操作简单，便于快速实现。由单孔隙度拟和束缚水饱和度时，线性法、对数法、乘幂法、指数法以及多项式等均可，在主要的孔隙度分布区间内几种方法拟和结果几乎无显著差异，仅在低孔段和高孔段存在一定差异。建议使用乘幂法，其拟和趋势更符合实际地层含油气趋势。
本次研究将大牛地气田上古生界太原组、山西组、下石盒子组压汞、相渗分析与核磁共振测井计算含水饱和度作为束缚水饱和度。太原组利用压汞分析资料拟和束缚水饱和度的经验公式如下：
利用太原组所建立的经验公式带入测井计算的孔隙度，即可计算连续的束缚水饱和度曲线，与测井计算的含水饱和度进行分析对比，认为SW/SWI在1～1.25之间为气层，SW/SWI在1.25附近为气水同層，SW/SWI在1.5附近为水层，可利用含水饱和度和束缚水饱和度重叠法可将气层、气水同层、水层较好地区分开来。
2.2 电阻率与声波交会图法
由阿尔奇公式可知，当孔隙度指数m及饱和度指数n为2时，电阻率平方根倒数与其孔隙度有线性关系，其直线的斜率取决于地层水电阻率和含水饱和度，因此如已知地层水电阻率或己知水层孔隙度及电阻率，则可绘出不同饱和度的直线，因而可用孔隙度与电阻率交会判断储层含流体性质。在实际应用中，为了简便，常针对一定的岩性，用电阻率-声波交会法判别流体性质。以研究区经试油证实的气层和水层的深侧向电阻率值和声波值作交会图，在深侧向-声波交会图中，从气层和水层数据点中间引一界线，并回归出方程，在界线上方的数据点为气层或干层，在界线下方的数据点为水层，在界線附近的数据点为气水同层。
沿气层和含水层（气水同层和水层）的分界线拟合得到：
式中：RT-深侧向电阻率（欧姆米）；
AC-声波时差（？s/ft）。
2.3 视地层水电阻率法
一般而言，如果视地层水电阻率（Rwa）大于地层水电阻率（Rw）3～4倍以上，地层很可能含油气，如果Rwa与Rw相近似，则判断为水层，若Rwa介于Rw与3～4倍Rw之间，则判断为气水同层。
2.4 核磁共振测井识别流体
核磁共振双TW法识别流体的原理是利用不同流体完全极化需要的极化时间TW不同，由于通常TW必须大于等于3倍T1时间才能使流体完全极化，而水和气的T1相差较大，因此分别采用长短TW进行测量，短TW时水已经完全极化，气未完全极化，而长TW时水和气都完全极化，将两组信号相减，则水的信号被减掉，只剩气和轻质油的信号，这种定性识别油气的方法即差谱法。TDA分析与差谱法（DSM）不同之处在于DSM方法是先将回波信号反演为T2谱，然后将T2谱相减得到油气信号，而TDA分析是直接将回波信号相减，得到长短等待时间两个回波波列的差，差值中消除了水的信号，而油气信号仍然保留，然后根据油气的T1和T2值建立滤波因子，通过对差值信号进行滤波计算得到油气孔隙度。通过TDA计算可以确定冲洗带流体类型和流体饱和度，如果泥浆侵入较浅，还可以得到近似原状地层的流体饱和度，由于核磁测井求解含水饱和度时不依赖于地层水矿化度，因此在低阻油气藏、混合的或未知地层水矿化度的情况下，它比常规的依赖于电阻率的饱和度评价方法更优越。
如图2-1为K3井盒3段核磁共振流体解释成果图，该段核磁孔隙度平均10%，可动流体孔隙度3.3%，占总孔隙度33%，TDA分析含气饱和度平均为32.1%，束缚水饱和度65.2%，渗透率0.6125mD。从T2分布观察，该段T2谱峰明显后移，且T2谱分布较宽，显示孔结构较复杂，底部2686米以下T2谱为单峰，显示孔结构较好。该段压裂后平均气产量2.588×104m3/d，无阻流量为10.66×104m3/d，日产水0.89方。
2.5 自然电位评价储层流体可动性
根据自然电位测量原理及解释经验可知，自然电位曲线能够较好地反映储层的渗透性，其负异常幅度大小通常与储层厚度、储层流体性质、地层水电阻率、泥质含量及储层渗透性有关，在泥质含量及地层水电阻率相近的储层，明显的负异常幅度往往指示好的渗透层。通过对大牛地气田自然电位曲线与核磁共振测井计算结果对比分析发现，自然电位负异常与核磁可动流体孔隙度明显具有相关性， D25井盒1段、太2段核磁可动流体孔隙度分别达到5%、7%，自然电位异常幅度达到30mV、60mV，显示两段渗透性较好，盒1段2584～2588m日产气0.5412万方，无阻流量1.2304万方/日，自然电位指示渗透层与核磁共振测井可动流体分析结果吻合较好。
3 结束语
基于相同孔隙度气水层含水饱和度或地层电阻率的差别，以电阻率与声波交会图法、视地层水电阻率法；利用泥浆侵入径向电阻率变化来区分气水层的原理，可用束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法、核磁共振测井识别流体法，自然电位评价储层流体可动性等不同的解释形式。很好的解决了该区块理化性质差，孔谢空间结构复杂，及流体入侵的多样性。对储层流体的识别提供了较为准确可靠的识别效果。
参考文献
[1] 张鹏. 鄂尔多斯盆地东部低渗透砂岩气层测井评价方法研究[D]. 中国石油大学（华东），2014
[关键词]大牛地气田；流体性质；核磁共振；交会图
中图分类号：V448.25+1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0363-01
1 引言
大牛地气田构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部，区域上是一非常平缓的西倾大单斜，局部构造不发育，大牛地气田的太原组、山西组、下石盒子组气藏就是在这种构造背景上发育的。勘探实践表明，大牛地气田在上古生界是大面积含气，勘探开发成效显著，是华北分公司重点天然气勘探开发区，在中石化天然气战略中占有重要的地位。大牛地气田构造上位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部，区域上是一非常平缓的西倾大单斜，局部构造不发育。
2 储层流体识别方法研究
2.1 束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法
由于束缚水饱和度与孔隙度关系最为密切，实际应用中也可直接由孔隙度拟和束缚水饱和度，该方法操作简单，便于快速实现。由单孔隙度拟和束缚水饱和度时，线性法、对数法、乘幂法、指数法以及多项式等均可，在主要的孔隙度分布区间内几种方法拟和结果几乎无显著差异，仅在低孔段和高孔段存在一定差异。建议使用乘幂法，其拟和趋势更符合实际地层含油气趋势。
本次研究将大牛地气田上古生界太原组、山西组、下石盒子组压汞、相渗分析与核磁共振测井计算含水饱和度作为束缚水饱和度。太原组利用压汞分析资料拟和束缚水饱和度的经验公式如下：
利用太原组所建立的经验公式带入测井计算的孔隙度，即可计算连续的束缚水饱和度曲线，与测井计算的含水饱和度进行分析对比，认为SW/SWI在1～1.25之间为气层，SW/SWI在1.25附近为气水同層，SW/SWI在1.5附近为水层，可利用含水饱和度和束缚水饱和度重叠法可将气层、气水同层、水层较好地区分开来。
2.2 电阻率与声波交会图法
由阿尔奇公式可知，当孔隙度指数m及饱和度指数n为2时，电阻率平方根倒数与其孔隙度有线性关系，其直线的斜率取决于地层水电阻率和含水饱和度，因此如已知地层水电阻率或己知水层孔隙度及电阻率，则可绘出不同饱和度的直线，因而可用孔隙度与电阻率交会判断储层含流体性质。在实际应用中，为了简便，常针对一定的岩性，用电阻率-声波交会法判别流体性质。以研究区经试油证实的气层和水层的深侧向电阻率值和声波值作交会图，在深侧向-声波交会图中，从气层和水层数据点中间引一界线，并回归出方程，在界线上方的数据点为气层或干层，在界线下方的数据点为水层，在界線附近的数据点为气水同层。
沿气层和含水层（气水同层和水层）的分界线拟合得到：
式中：RT-深侧向电阻率（欧姆米）；
AC-声波时差（？s/ft）。
2.3 视地层水电阻率法
一般而言，如果视地层水电阻率（Rwa）大于地层水电阻率（Rw）3～4倍以上，地层很可能含油气，如果Rwa与Rw相近似，则判断为水层，若Rwa介于Rw与3～4倍Rw之间，则判断为气水同层。
2.4 核磁共振测井识别流体
核磁共振双TW法识别流体的原理是利用不同流体完全极化需要的极化时间TW不同，由于通常TW必须大于等于3倍T1时间才能使流体完全极化，而水和气的T1相差较大，因此分别采用长短TW进行测量，短TW时水已经完全极化，气未完全极化，而长TW时水和气都完全极化，将两组信号相减，则水的信号被减掉，只剩气和轻质油的信号，这种定性识别油气的方法即差谱法。TDA分析与差谱法（DSM）不同之处在于DSM方法是先将回波信号反演为T2谱，然后将T2谱相减得到油气信号，而TDA分析是直接将回波信号相减，得到长短等待时间两个回波波列的差，差值中消除了水的信号，而油气信号仍然保留，然后根据油气的T1和T2值建立滤波因子，通过对差值信号进行滤波计算得到油气孔隙度。通过TDA计算可以确定冲洗带流体类型和流体饱和度，如果泥浆侵入较浅，还可以得到近似原状地层的流体饱和度，由于核磁测井求解含水饱和度时不依赖于地层水矿化度，因此在低阻油气藏、混合的或未知地层水矿化度的情况下，它比常规的依赖于电阻率的饱和度评价方法更优越。
如图2-1为K3井盒3段核磁共振流体解释成果图，该段核磁孔隙度平均10%，可动流体孔隙度3.3%，占总孔隙度33%，TDA分析含气饱和度平均为32.1%，束缚水饱和度65.2%，渗透率0.6125mD。从T2分布观察，该段T2谱峰明显后移，且T2谱分布较宽，显示孔结构较复杂，底部2686米以下T2谱为单峰，显示孔结构较好。该段压裂后平均气产量2.588×104m3/d，无阻流量为10.66×104m3/d，日产水0.89方。
2.5 自然电位评价储层流体可动性
根据自然电位测量原理及解释经验可知，自然电位曲线能够较好地反映储层的渗透性，其负异常幅度大小通常与储层厚度、储层流体性质、地层水电阻率、泥质含量及储层渗透性有关，在泥质含量及地层水电阻率相近的储层，明显的负异常幅度往往指示好的渗透层。通过对大牛地气田自然电位曲线与核磁共振测井计算结果对比分析发现，自然电位负异常与核磁可动流体孔隙度明显具有相关性， D25井盒1段、太2段核磁可动流体孔隙度分别达到5%、7%，自然电位异常幅度达到30mV、60mV，显示两段渗透性较好，盒1段2584～2588m日产气0.5412万方，无阻流量1.2304万方/日，自然电位指示渗透层与核磁共振测井可动流体分析结果吻合较好。
3 结束语
基于相同孔隙度气水层含水饱和度或地层电阻率的差别，以电阻率与声波交会图法、视地层水电阻率法；利用泥浆侵入径向电阻率变化来区分气水层的原理，可用束缚水饱和度与测井含水饱和度重叠法、核磁共振测井识别流体法，自然电位评价储层流体可动性等不同的解释形式。很好的解决了该区块理化性质差，孔谢空间结构复杂，及流体入侵的多样性。对储层流体的识别提供了较为准确可靠的识别效果。
参考文献
[1] 张鹏. 鄂尔多斯盆地东部低渗透砂岩气层测井评价方法研究[D]. 中国石油大学（华东），2014