專利名稱：天然氣充盈度判斷方法及其在低豐度氣藏中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種石油天然氣勘探開發(fā)中天然氣充盈度的判斷方法及將天然氣充盈度應(yīng)用于低豐度氣藏中進行儲層評價的方法。

背景技術(shù)：
在以往對天然氣儲層氣含量及產(chǎn)能的測井定量評價中，只用了孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度4個基本參數(shù)，根據(jù)4個基本參數(shù)的數(shù)值確定儲層的天然氣含量。但在低豐度儲層中，普遍存在不同的儲層其上述4個參數(shù)都基本相同，而產(chǎn)能卻差別較大的現(xiàn)象。
現(xiàn)有對儲層流體類型判別基本分為以下兩種辦法 1、電阻率資料對流體類型反映敏感，且氣(油)層、水層的響應(yīng)特征不同，是流體判別最常用的方法之一。但電阻率資料同時受巖性、孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)等非流體因素影響大，常常使儲層流體類型判別符合率不高，給油氣田開發(fā)生產(chǎn)帶來很大困難。
2、利用天然氣和地層水對密度和中子資料的影響不同，從而來判別儲層流體類型也是常用方法之一。
例如公開號為CN1243958，
公開日為2000年2月9日的中國專利文獻公開了一種在石油地質(zhì)勘探開發(fā)中識別儲層流體性質(zhì)的井中測量方法及實施該方法的設(shè)備。測量方法是向被測儲層同時輸入至少兩種頻率的復(fù)合電流，接收對應(yīng)頻率產(chǎn)生的信號，比較其幅度差值大的井段表明儲層流體性質(zhì)是油(氣)，其幅度差值小的井段表明儲層流體性質(zhì)是水。實施本方法的設(shè)備工作原理與現(xiàn)有的測量地層電阻率的儀器類似，其工作原理特征是具有向被測儲層供給至少兩種頻率的復(fù)合電流的能力及分選整理對應(yīng)頻率測量信號的能力。
但上述兩種方法及專利技術(shù)，所針對的都是對儲層的流體類型的判別，并不適用于對儲層天然氣具體含量的判斷，尤其是在低豐度儲層中，無論是采用孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度4個基本參數(shù)確定儲層的天然氣含量的方法還是上述兩種方式，都不能準確判斷低豐度儲層中天然氣的含量。


發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種對儲層中天然氣的充盈度進行判斷的方法，本方法能非常方便快捷地得出該儲層內(nèi)的天然氣充盈度，并且本發(fā)明還提出將天然氣充盈度應(yīng)用于低豐度氣藏中儲層天然氣含量的判斷。
本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種天然氣充盈度判斷方法，其特征在于具體儲層中，實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf，在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs，將實測該儲層的天然氣密度ρgf與標準溫度和標準壓力條件的天然氣密度ρgs相比，得出該具體儲層的天然氣充盈度結(jié)合試油資料統(tǒng)計分析，所得出的天然充盈度C大于40％表示天然氣充盈度高，低于15％表示天然氣充盈度低。
所述實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf的具體方法為利用聲波時差、補償中子、補償密度和自然伽馬測井資料，建立計算天然氣充盈度的方法 首先根據(jù)中子測井含氫指數(shù)和經(jīng)骨架密度校正的密度孔隙度，利用經(jīng)典的中子含氫指數(shù)與密度孔隙度交會圖板查出其對應(yīng)的地層孔隙度(φ)及沖洗帶含水飽和度(Sxo)；所述經(jīng)典的中子含氫指數(shù)與密度孔隙度交會圖板為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)； 然后，由自然伽馬資料計算泥質(zhì)含量(Vsh)，并根據(jù)儲層深度和粘土成分計算泥質(zhì)密度(ρsh)和含氫指數(shù)(ΦNsh)；最后根據(jù)巖石礦物成分選取合適的巖石骨架中子值(ΦNma)和密度值(ρma)； 最后，將所獲得的上述參數(shù)代入密度響應(yīng)方程ρb＝φ[ρg(1-Sxo)+Sxoρmix]+Vshρsh+(1-Vsh-φ)ρma(此方程為測井界公認的常見公式)，計算出天然氣密度(ρg) 由于沖洗帶混合液密度(ρmix)受地層水和鉆井液濾液礦化度影響很小，因此，取二者的平均值作為ρmix，造成的誤差忽略不計，因此，由上式可計算出地層中天然氣密度值(ρgf)； 式中ρg、ρb、ρmix、ρsh、ρma分別表示天然密度、地層巖石密度(測井值)、沖洗帶混合液密度、泥質(zhì)密度、巖石骨架密度； Sxo表示沖洗帶含水飽和度； Vsh、ΦNsh、ΦNma分別表示泥質(zhì)含量、泥質(zhì)中子值、巖石骨架中子值； φ表示孔隙度。
所述在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs具體是指在已知壓力或，用密度資料和聲波資料采用公認的經(jīng)典計算公式獲得壓力數(shù)據(jù)后，獲得標準狀態(tài)下的天然氣ρgs，標準溫度為293K或200℃、標準壓力為0.101Mpa。
天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，將天然氣充盈度判斷方法所獲得的天然氣充盈度數(shù)值應(yīng)用于低豐度氣藏中儲層含氣量和產(chǎn)能的解釋評價。
天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用主要是通過統(tǒng)計分析各試油段的天然氣充盈度數(shù)值，建立評價標準來解釋評價儲層含氣量和產(chǎn)能。
天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度這四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能。具體辦法就是用儲層有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度后所獲得的值來表示儲集層產(chǎn)能參數(shù)，該數(shù)值大，則儲層含氣量大、產(chǎn)能大；該數(shù)值小，則含氣量小、產(chǎn)能小。與傳統(tǒng)的表征儲層產(chǎn)能參數(shù)(有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度)比，該參數(shù)與試油產(chǎn)量符合率更高(如圖1、圖2)，更具優(yōu)越性。
天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能，并進而解釋低豐度氣藏中的許多好物性低產(chǎn)，相對差物性高產(chǎn)。用儲層有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度后所獲得的值來表示儲集層產(chǎn)能參數(shù)，該參數(shù)越大，則表示該儲層含氣量越大，產(chǎn)能越高，反之亦然。該參數(shù)比傳統(tǒng)儲層參數(shù)更符合實際地質(zhì)情況，因此，能較好地解釋低豐度氣藏中存在的物性好而產(chǎn)量低、物性較差但產(chǎn)量較高等現(xiàn)象。
與以公開號為CN1243958為代表的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果表現(xiàn)在 1、采用“將實測該儲層的天然氣密度ρgf與標準溫度和標準壓力條件的天然氣密度ρgs相比，得出該具體儲層的天然氣充盈度”的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，創(chuàng)造性的提出了天然氣充盈度的獲得和判斷具體儲層的天然氣是否充盈，并且給出了具體判斷天然氣充盈度的數(shù)值，實現(xiàn)了天然氣的定量判斷。
2、將天然氣充盈度應(yīng)用于低豐度氣藏中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，彌補了低豐度氣藏用孔隙度、滲透率、含氣飽和有效厚度評價儲集性能的不足，創(chuàng)造性的引入天然氣充盈度這一概念來對儲層含氣量和產(chǎn)能進行評價，并且利用天然氣充盈度數(shù)據(jù)能直觀地定量進行含氣性和產(chǎn)能評價，結(jié)果與大量試油資料相關(guān)性好，在蘇里格氣田中取得了良好的地質(zhì)應(yīng)用效果，具極高的推廣價值。



下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明，其中 圖1為有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度所獲得的值與天然氣產(chǎn)量關(guān)系圖 圖2為傳統(tǒng)的有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度所獲得的值與天然氣產(chǎn)量關(guān)系圖
具體實施例方式 實施例1 天然氣充盈度計算方法及其在低豐度氣藏中的應(yīng)用屬于天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域中的科研方法創(chuàng)新，在低豐度氣藏中創(chuàng)造性地引入天然氣充盈度的概念，并利用測井資料計算儲層天然氣的充盈程度，彌補現(xiàn)有天然氣儲層評價參數(shù)的不足，從而準確、全面地評價儲層，特別是的低豐度儲層的儲集性能，為氣田勘探開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。
本方法是在現(xiàn)有低豐度氣藏解釋評價方法不足的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地提出充盈度概念、并利用測井資料建立充盈度計算公式和用充盈度評價儲集性能的方法，是在實際應(yīng)用中不斷總結(jié)改進后建立起來的。
本方法是從現(xiàn)有天然氣儲層評價方法與實際生產(chǎn)結(jié)果不符合的大量實例分析入手，分析低豐度氣層儲集能力的地質(zhì)因素出發(fā)，科學(xué)地提出充盈度概念天然氣充盈度反映了天然氣在聚集時對儲層孔隙空間的充盈程度；在數(shù)理含義上，將這一概念定義為地層溫度、壓力條件下天然氣的密度ρgf與標準溫度(293K或200C)、標準壓力(0.101Mpa)條件下天然氣密度ρgs的比值。其數(shù)學(xué)表達式為 利用測井資料，根據(jù)科學(xué)推理，建立計算充盈度的方法。根據(jù)中子含氫指數(shù)～密度孔隙度交會理論，獲得到地層條件下的天然氣密度ρgf 在已知壓力或用測井資料計算壓力數(shù)據(jù)后，可獲得標準狀態(tài)下的天然氣密度ρgs。
利用充盈度數(shù)值高低，可解釋儲層含氣量及其產(chǎn)能，進而可解釋低豐度氣藏中的許多好物性低產(chǎn)，相對差物性高產(chǎn)等許多問題。
實施例2 作為本發(fā)明的一較佳實施方式，本發(fā)明公開了一種天然氣充盈度判斷方法，具體儲層中，實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf，在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs，將實測該儲層的天然氣密度ρgf與標準溫度和標準壓力條件的天然氣密度ρgs相比，得出該具體儲層的天然氣充盈度結(jié)合試油資料統(tǒng)計分析，通常，蘇里格氣田天然充盈度(C)大于40％表示天然氣充盈度高，低于15％表示天然氣充盈度低。
所述實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf的具體方法為利用聲波時差、補償中子、補償密度和自然伽馬測井資料，建立計算天然氣充盈度的方法 首先根據(jù)中子測井含氫指數(shù)和經(jīng)骨架密度校正的密度孔隙度，利用經(jīng)典的中子含氫指數(shù)與密度孔隙度交會圖板查出其對應(yīng)的地層孔隙度(φ)及沖洗帶含水飽和度(Sxo)；所述經(jīng)典的中子含氫指數(shù)與密度孔隙度交會圖板為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)； 然后，由自然伽馬資料計算泥質(zhì)含量(Vsh)，并根據(jù)儲層深度和粘土成分計算泥質(zhì)密度(ρsh)和含氫指數(shù)(ΦNsh)；最后根據(jù)巖石礦物成分選取合適的巖石骨架中子值(ΦNma)和密度值(ρma)； 最后，將所獲得的上述參數(shù)代入密度響應(yīng)方程ρb＝φ[ρg(1-Sxo)+Sxoρmix]+Vshρsh+(1-Vsh-φ)ρma(此方程為測井界公認的常見公式)，計算出天然氣密度(ρg) 由于沖洗帶混合液密度(ρmix)受地層水和鉆井液濾液礦化度影響很小，因此，取二者的平均值作為ρmix，造成的誤差忽略不計，因此，由上式可計算出地層中天然氣密度值(ρgf)； 式中ρg、ρb、ρmix、ρsh、ρma分別表示天然密度、地層巖石密度(測井值)、沖洗帶混合液密度、泥質(zhì)密度、巖石骨架密度； Sxo表示沖洗帶含水飽和度； Vsh、ΦNsh、ΦNma分別表示泥質(zhì)含量、泥質(zhì)中子值、巖石骨架中子值； φ表示孔隙度。
所述在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs具體是指在已知壓力或，用密度資料和聲波資料采用公認的經(jīng)典計算公式獲得壓力數(shù)據(jù)后，獲得標準狀態(tài)下的天然氣ρgs，標準溫度為293K或200℃、標準壓力為0.101Mpa。
天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，將天然氣充盈度判斷方法所獲得的天然氣充盈度數(shù)值應(yīng)用于低豐度氣藏中儲層含氣量和產(chǎn)能的解釋評價。
天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用主要是通過統(tǒng)計分析各試油段的天然氣充盈度數(shù)值，建立評價標準來解釋評價儲層含氣量和產(chǎn)能。在蘇里格氣田，充盈度(C)大于40％通常表示高充盈度，也表示儲層含氣量高，有一定厚度的高充盈度儲層段常有較高產(chǎn)能，如有2米以上充盈度大于40％的儲層單日產(chǎn)量一般在1m3以上；而充盈度值低于15％表示天然氣充盈度低，同時表示儲層含氣量低，即便有一定厚度、物性較好的儲層，產(chǎn)量也較低，多為干層或低產(chǎn)層。
天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度這四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能。
在以往對天然氣儲層氣含量及產(chǎn)能的測井定量評價中，只用了孔隙度、含氣飽和度、滲透率、有效厚度等4個基本參數(shù)。但近年在蘇里格、川渝地區(qū)的威東等低豐度氣藏中發(fā)現(xiàn)，較多儲層上述4個參數(shù)基本相同，而產(chǎn)能卻差別較大，分析認為主要是該類氣藏含氣豐度較低，物性相同的儲層，充入的天然氣量不同，即充盈度不同，為了準確評價氣層的產(chǎn)量，需要在常規(guī)4個儲層參數(shù)基礎(chǔ)上增加天然氣充盈度參數(shù)。
具體辦法就是用儲層有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度后所獲得的值來表示儲集層產(chǎn)能參數(shù)，該數(shù)值大，則儲層含氣量大、產(chǎn)能大；該數(shù)值小，則含氣量小、產(chǎn)能小。與傳統(tǒng)的表征儲層產(chǎn)能參數(shù)(有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度)比，該參數(shù)與試油產(chǎn)量符合率更高(如圖1、圖2)，更具優(yōu)越性。
天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能，并進而解釋低豐度氣藏中的許多好物性低產(chǎn)，相對差物性高產(chǎn)。用儲層有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度后所獲得的值來表示儲集層產(chǎn)能參數(shù)，該參數(shù)越大，則表示該儲層含氣量越大，產(chǎn)能越高，反之亦然。該參數(shù)比傳統(tǒng)儲層參數(shù)更符合實際地質(zhì)情況，因此，能較好地解釋低豐度氣藏中存在的物性好而產(chǎn)量低、物性較差但產(chǎn)量較高等現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種天然氣充盈度判斷方法，其特征在于具體儲層中，實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf，在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs，將實測該儲層的天然氣密度ρgf與標準溫度和標準壓力條件的天然氣密度ρgs相比，得出該具體儲層的天然氣充盈度結(jié)合試油資料統(tǒng)計分析，所得出的天然充盈度C大于40％表示天然氣充盈度高，低于15％表示天然氣充盈度低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣充盈度判斷方法，其特征在于所述實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf的具體方法為利用聲波時差、補償中子、補償密度和自然伽馬測井資料，建立計算天然氣充盈度的方法
首先根據(jù)中子測井含氫指數(shù)和經(jīng)骨架密度校正的密度孔隙度，利用經(jīng)典的中子含氫指數(shù)與密度孔隙度交會圖板查出其對應(yīng)的地層孔隙度(φ)及沖洗帶含水飽和度(Sxo)；
然后，由自然伽馬資料計算泥質(zhì)含量(Vsh)，并根據(jù)儲層深度和粘土成分計算泥質(zhì)密度(ρsh)和含氫指數(shù)(ΦNsh)；最后根據(jù)巖石礦物成分選取合適的巖石骨架中子值(ΦNma)和密度值(ρma)；
最后，將所獲得的上述參數(shù)代入密度響應(yīng)方程ρb＝φ[ρg(1-Sxo)+Sxoρmix]+Vshρsh+(1-Vsh-φ)ρma，計算出天然氣密度(ρg)
由于沖洗帶混合液密度(ρmix)受地層水和鉆井液濾液礦化度影響很小，因此，取二者的平均值作為ρmix，造成的誤差忽略不計，因此，由上式可計算出地層中天然氣密度值(ρgf)；
式中
ρg、ρb、ρmix、ρsh、ρma分別表示天然密度、地層巖石密度(測井值)、沖洗帶混合液密度、泥質(zhì)密度、巖石骨架密度；
Sxo表示沖洗帶含水飽和度；
Vsh、ΦNsh、ΦNma分別表示泥質(zhì)含量、泥質(zhì)中子值、巖石骨架中子值；
φ表示孔隙度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天然氣充盈度判斷方法，其特征在于所述在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs具體是指在已知壓力或，用密度資料和聲波資料采用公認的經(jīng)典計算公式獲得壓力數(shù)據(jù)后，獲得標準狀態(tài)下的天然氣ρgs，標準溫度為293K或200℃、標準壓力為0.101Mpa。
4.根據(jù)如權(quán)利要求1所述天然氣充盈度判斷方法所獲得的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于將天然氣充盈度判斷方法所獲得的天然氣充盈度數(shù)值應(yīng)用于低豐度氣藏中儲層含氣量和產(chǎn)能的解釋評價。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用主要是通過統(tǒng)計分析各試油段的天然氣充盈度數(shù)值，建立評價標準來解釋評價儲層含氣量和產(chǎn)能。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度這四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于具體辦法就是用儲層有效厚度×孔隙度×滲透率×含氣飽和度×天然氣充盈度后所獲得的值來表示儲集層產(chǎn)能參數(shù)，該數(shù)值大，則儲層含氣量大、產(chǎn)能大；該數(shù)值小，則含氣量小、產(chǎn)能小。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于天然氣充盈度數(shù)值，與孔隙度、含氣飽和度、滲透率和有效厚度四個參數(shù)結(jié)合，用于解釋儲層含氣量和產(chǎn)能，并進而解釋低豐度氣藏中的許多好物性低產(chǎn)，相對差物性高產(chǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天然氣充盈度在低豐度氣藏中的應(yīng)用，其特征在于進而解釋低豐度氣藏中的許多好物性低產(chǎn)，相對差物性高產(chǎn)是指該參數(shù)比傳統(tǒng)儲層參數(shù)更符合實際地質(zhì)情況，因此，能較好地解釋低豐度氣藏中存在的物性好而產(chǎn)量低、物性較差但產(chǎn)量較高等現(xiàn)象。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然氣充盈度判斷方法及其在低豐度氣藏中的應(yīng)用，涉及石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，其具體方法包括具體儲層中，實測該儲層在實際地層溫度和實際地層壓力下的天然氣密度ρgf，在標準溫度和標準壓力條件下的天然氣密度為ρgs，將實測該儲層的天然氣密度ρgf與標準溫度和標準壓力條件的天然氣密度ρgs相比，得出該具體儲層的天然氣充盈度本方法能非常方便快捷地得出該儲層內(nèi)的天然氣充盈度，并且本發(fā)明還提出將天然氣充盈度應(yīng)用于低豐度氣藏中儲層天然氣含量的判斷。
文檔編號E21B47/00GK101798922SQ201010118629
公開日2010年8月11日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者鄭淑芬, 費懷義, 吳大奎, 高俊華, 陳杰, 劉曉鵬, 王黎清, 陳虹, 王君, 李兆影, 尹平, 彭湃 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司