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四类典型储气层的气测井解释
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2002-9-25 9:56:18 《录井技术》编委会研讨材料
华北油田录井处 纪伟 宋义民
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气测井是勘探油气藏的一种直接的地球化学测井方法，它可以直接测量地层中天然气含量和组成，并能利用检测到的资料来解释油气水层，尤其对天然气的识别和评价更是技高一筹。我们近期通过对工作区域的气测异常井进行的老井复查与新井解释，初步掌握了判别气层的方法和四类储气层在气测资料上的反映及规律，为今后充分利用气测资料识别评价天然气层打下了良好基础。
一、针对不同类型储气层，优选录井系列
渤海湾盆地复式油气区构造复杂，岩石物性变化大，含气层分布广，从古生界到新生界，埋深自500米到5000米均已发现气层。由于气层的成因不问，埋深不同，储集层类型不同，形成的气层其性质就有差异，气测三项资料与气态关系也应不同。我们根据对近年所钻气层的录井资料及试气资料分析，大致可划分四种类型储气层，相应采取四种不同的录井系列。
1.物性好的砂岩储气层：这类储层以中孔中渗层为主，一般埋深较浅，地 层可钻性强，岩屑代表性差，其显示级别低，或无显示；气层易受钻井液侵入，后效不太明显；储盖组合和气水界面比较清楚。根据以上特点，优选了气测随钻脱气检测值和全脱气体检测值为主，钻井取心显示描述为辅的录井系列。
2.低渗透性的砂岩储气层：这类储层多届低孔低渗或特低渗透层，一般埋藏较深，岩屑代表性较好，岩心出筒时气味浓，浸水试验有气泡冒出，随钻气测值和后效气测值都呈现高值，槽面显示活跃。根据以上特点，优选了气侧随钻脱气检测曲线和后效气体检测曲线为主，槽面观察和荧光定量分析、轻烃分析为辅的录井系列。
3．高压低渗透的砾岩储气层：这类储层为非均质岩层，含气性严格受岩层物性优劣的控制，并且多为高压异常层，气测曲线呈高值尖峰状，后效十分明显，槽面显示活跃，钻井液性能变化大。根据以上特点，优选了气测随钻脱气检测曲线和后效气体检测曲线为主，槽而观察和综合录井仪的有关工程参数为辅的录井系列。
4．潜山碳酸盐岩储气层：这类地层的压力系数较低，气层压力近似于静水柱压力，故气层压力与井简液柱压力的压差严重影响气测随钻值和后效值的高低，加之含气性与裂缝、微裂缝网络密切相关。根据以上特点，优选了气测随钻脱气检测值和全脱气体检测值为主，岩屑描述次生矿物含量和综合录井仪的有关工程参数为辅的录井系列。
二、气测资料在气层解释评价中的应用
(一)天然气的解释评价方法
1．气层的判别方法
(1)
气层的曲线形态特征：气层的特点首先是含气达到饱和或过饱和状态(此时地层中进入钻井液中油气以渗透、扩散形式为主，油气进入钻井液能量增强，)，全烃曲线变化速度快，具“快起快降”的特点；对比系数(显示值／基值)高，一般大于基值的5倍；烃含量高，一般大于15％；饱满系数(显示厚度／储层厚度)大于等于1；第二周及后效反映不太明显，厚交互层呈多峰状，薄层显示尖峰状，(2)
气层三项资料的气态特征：根据气测三项资料的气态特征，随钻值大于全脱值(指随钻脱气的全烃值大于或等于全脱烃总量)，反映的是以游离气为主的气层或含气饱和度偏高的气水同层，从表l的统计数据可看出，气层(除钻井取芯外)随钻脱气的全烃值都大于全脱烃总量，其主要原因是随钻气测它的测量对象主要是储居中易挥发的游离气和部分偏轻的溶解气和吸附气，全脱主要分析的是储层中的溶解气和少量的吸附气、游离气，而天然气又是以游离气为主，这样的气态组合使得气层全烃大厂全脱值(除钻井取芯外)。油气类型：纯气的甲烷一般占95以上，凝析气或以气为主的油气层，甲烷一般占80一95％。
2．气水同层的判别方法
(1)气水同层的曲线的形态特征：气水同层的特点首先是气水达到饱和状态(此时，气水并存，地层水的饱和压力相对降低，渗透、扩散能力下降)，全烃曲线变化速度快，具“快起快降”的特点，对比系数(显示值／基值)高，i般大于基值的4倍；烃含量高，一般大于10％；饱满系数(显示厚度／储层厚度)等于或小于l，一般在0．9——1；第二周和后效反映不太明显(受压差和泥浆静止时间影响较大)。
(2)气水同层三项资料的气态特征：气水同层三项资料的气态特征与气层相近，但出于水溶气的增多，全脱烃气总量相对增大，一般小于或等于随钻值。
3．含气水层的判别方法
(1)含气水层的曲线的形态特征：天然气在储层内以两种基本方式与水发生关系一—即溶解气和游离气。出于干气与重烃相比易溶于水，密度小、扩散能力大，因此在油气圈闭内的中上部的含水储层中，大多可见到含有溶解气的水层，随着水溶解饱和气体数量的增多，欠饱和的储层形成了含气水层(饱和状态储层形成了气水同层)。此时由于储层中气态少，液态多，流体渗透、扩散能力下降，使得进入钻井液的溶解‘(相对多，而挥发气少，烃含量偏低，一般小于10％，全烃曲线变化缓慢，具“慢起慢降”的特点；饱满系数一般小于0．9：对比系数(显示值／基
值)偏低，有明显的水侵拖尾现象；一般无第二周反映，后效反映依据压差和静止时间的变化而不定，一般为低一个值或无异常；全脱值相对增大。
(2)气水层二项资料的气态特征：出于含气水层，溶解气相对多，而挥
发气少，使得大多含气水层表现出全脱值大于随钻值的特点，气体组分以甲烷为主，占90％以上。以泉99井为例，在井段1590—1600m全烃0．44—3．398％烃含量偏低，有明显的水侵拖尾现象，无第二周反映，全烃曲线变化缓慢，具“慢起慢降”的特点，饱满系数一般小于0．9，全脱烃总量3．57％，后效偏低，全烃仅为1．42％，反映欠饱和特征，气测解释为含气水层，经测试日产水126．59方、气530方。
(二)四类储气层的气测响应特征
1.物性好的砂岩储气层：储层物性好的砂岩储气层，随钻气测录井表现为全烃曲线有明显的异常，变化速度快，具“快起快降”的特点；对比系数高，一般大于基值的5倍，烃含量高，饱满系数大于等于l，第二周反映不太明显，均质储层曲线形态饱满，与储层对应性好；厚交互层呈多峰状；薄层显示尖峰状。后效反映一般随地层含气饱和程度的变化而变化：随钻全烃含量高于全脱含量；组分反映为干气、凝析气或以气为主的油气层特征。以泉241井为例，在井深1855—1866m，岩性为细砂岩，全烃值6．9—100％，全烃曲线上升速度快，具“快起快降”的特点，对比系数14，饱满系数大于l，全脱烃总量为61．42％，表现出气体的过饱和状态，后效达13．6％．气测组分甲烷占92．3％，反映为干气和凝析气特征，经测试日产气54520方，油5．8(t)，获高产油气流，证实为高油气比、过饱和的凝析气层。
2.低渗透性的砂岩储气层：低渗砂岩油气储层，储层物性较差；随钻‘气测录井表现为全烃曲线有明显的异常变化，随含气饱和度的增高而增高；曲线形态饱满，与储层对应性好，仍曲线变化速度、对比系数低于物性好的储层。持续进入钻井液中的油气不易散失，使得钻井液中挥发气、溶解气和吸附气增多，故全烃曲线基值高，且拖尾时间较长；三项资料均为高值，反映出高压低渗透气层的特性；图版分析为油气或凝析气特征，因此气测解释需结合物性来分析。以曹5井火成岩上部的低渗透性砂岩储气层为例，在井段3105—3184m，全烃7—21％，基值抬升，曲线形态饱满与储层对应性好，曲线增长变化速度快、对比系数为3，低于物性好的储层，曲线拖尾；全脱烃总量达87．9％，后效达62％，槽面气泡达60％，经测试日产
气出2192方迅速递减，表现出高压低掺的特征。
3.高压低渗的砾岩储气层：这类储层属于
非均质的裂缝型储层，含气严格受物性控制，且含气饱和度高，气测反映明显，其显示峰形与碳酸岩储层相近，具“快起快降”尖峰状的特点，气测的三项资料与低渗透性的砂岩储气层相近均反映高值。如兴171井块状砾岩体，全烃反映尖峰状，峰间距离完，峰形窄
(显示峰宽大多为l一3公分)，反映微裂缝含气，全烃含量在29．3—72％，全脱高达87．29％，后效含量68．4—73％，三项资料均反映高值，具凝祈气特征。
4.潜山碳酸盐岩储气层：潜山碳酸盐岩储气层属于非均质的裂缝型或孔洞型储层，这类储层气测显示取决于地层的含气饱和程度和裂缝、孔洞发育的程度，同时也取决于钻井过程中的压差变化。孔洞型储层气测全烃曲线变化速度快，峰形较宽；碳酸盐岩裂缝型储层气测全烃反映尖峰状，峰形窄，裂缝越发育单尖峰越频繁、峰形越宽，气测显示越明显。这类储层受钻井过程中的压差影响因素较大，．如苏49井进入潜山后全烃基线随井深没有抬升，说明是正压钻进，出于井筒液杠压力的平衡和冲洗作用，向岩层内侵入钻井液，而使得进入钻井液的油、气减少，全烃反映异常为裂缝型单尖峰，虽尖峰频繁，含量在5％上下，显示不理想，而全脱烃总量达20％以上，反映钻井液中溶解气和吸附气增多。4950m测试后受上部油气的影响，全烃基线有所拾升而后又逐渐降低，仍反映正压钻进的特征。(有分析资料表明，当储层含气，若正压差小于5兆帕时，气测显示较好，大于5兆帕时，气测显示不好；大于10兆帕时，则无气测显示。)后效随并揭开裂缝段的增加，起下钻抽汲作用的影响，烃含量〔1J 2％远增到38％。因此该储层除注意压差对气测的影响外，还应注重全脱和后效的变化。
从以上四种储层在气测三项资料上的显示特征分析可以看出，气测资料显示的变化主要受地层的物性、储层含气饱和程度以及钻井过程中压差变化的控制，使得不同的储层，不同的物性，不同流体类型，呈现出不同的曲线形态，不同的显示特征，这些特征构成了气测资料区分油气水层的重要依据，充分体现了气测录井技术在天然气解释和评价中的作用。
