摘要 根據(jù)四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組低滲透砂巖含水氣藏儲層、滲流及開發(fā)的靜、動態(tài)特征，構(gòu)建了滲透率、孔隙度、含氣飽和度、有效儲層厚度、主流喉道半徑、閾壓梯度和可動水飽和度的儲層分類評價7參數(shù)體系，應(yīng)用模糊分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法建立了相應(yīng)的儲層綜合分類評價方法，對18口氣井井控儲層進行了分類評價，并與常規(guī)評價結(jié)果和氣井產(chǎn)能進行了對比分析，進一步對目標(biāo)區(qū)塊進行了區(qū)塊儲層評價。結(jié)果表明：新的儲層分類評價方法準(zhǔn)確度達到90％，比常規(guī)評價方法提高了40％，驗證了該方法的可靠性和實用性。該研究成果對于川中地區(qū)須家河組低滲透砂巖含水氣藏富集區(qū)優(yōu)選具有指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞 四川盆地 川中地區(qū) 晚三疊世 低滲透砂巖氣藏 儲集層 喉道半徑 閾壓梯度 可動水飽和度 評價

高效開發(fā)低滲透砂巖含水氣藏的一個關(guān)鍵技術(shù)就是優(yōu)選富集區(qū)[1-3]，儲層綜合評價是富集區(qū)優(yōu)選的基礎(chǔ)。四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組低滲透砂巖氣藏開發(fā)過程中氣井產(chǎn)水現(xiàn)象普遍，產(chǎn)能受產(chǎn)水影響嚴重。常規(guī)低滲透儲層評價方法不能完全反映該氣藏特征[4-7]。因而，以孔隙度、滲透率、含氣飽和度和有效厚度為參數(shù)的常規(guī)儲層評價方法對該氣藏的儲層評價準(zhǔn)確度低。需要尋求能全面反映氣藏儲層特點和開發(fā)特征的新評價參數(shù)體系，建立相應(yīng)的儲層評價方法。

筆者結(jié)合氣藏儲層靜、動態(tài)特征提出了新的儲層分類評價參數(shù)體系，應(yīng)用模糊分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法建立了儲層綜合評價方法。

1儲層評價參數(shù)體系

常規(guī)儲層評價參數(shù)中的孔隙度、含氣飽和度和有效厚度綜合反映了儲量大小的信息，滲透率反映了儲量動用后滲流速度的信息。由于中、高滲透氣藏儲量動用率高，有了儲量和動用速度這兩方面的信息就能夠滿足儲層評價的要求，因而常規(guī)儲層評價方法能夠適用中、高滲透氣藏。而對于低滲透氣藏來講，儲量可動用性和儲量大小及動用速度同樣重要，常規(guī)儲層評價方法中沒有反映儲量可動用性的評價參數(shù)，因而不適用，需要采用一套能綜合反映這3方面信息的儲層評價參數(shù)體系才能夠正確評價低滲儲層。

儲量大小的信息能夠由常規(guī)儲層評價參數(shù)中的孔隙度、含氣飽和度和有效厚度綜合反映。需要補充能反映低滲透儲層儲量可動性方面的評價參數(shù)，由于川中地區(qū)須家河組氣藏高含水且產(chǎn)水現(xiàn)象普遍，因而包括氣相的可動性和水相的可動性。另外，低滲透氣藏滲透率與孔隙度沒有明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明滲流能力受到微觀孔喉結(jié)構(gòu)特征的控制，需要從微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征方面補充反映儲層動用速度方面的評價參數(shù)。

根據(jù)川中地區(qū)須家河組低滲透砂巖含水氣藏儲層、滲流及開發(fā)的靜、動態(tài)特征，參考常規(guī)油氣藏儲層評價參數(shù)，在孔隙度、滲透率、含氣飽和度和儲層有效厚度4個常規(guī)評價參數(shù)的基礎(chǔ)上又引進了3個新評價參數(shù)，即主流喉道半徑、閾壓梯度和可動水飽和度，構(gòu)建了須家河組低滲透砂巖含水氣藏儲層綜合分類評價的7參數(shù)體系。

1．1 主流喉道半徑

喉道大小及分布是控制儲層滲流能力的關(guān)鍵。定義對滲透率累積貢獻達95％以前喉道半徑的加權(quán)平均值為主流喉道半徑。須家河組不同儲層巖樣主流喉道半徑和中值半徑與滲透率關(guān)系表明(圖1)，主流喉道半徑隨滲透率的增加而增加，二者之間存在非常好的正相關(guān)關(guān)系；但是中值半徑與滲透率之間的相關(guān)性較差。這說明主流喉道半徑不僅能表征儲層基質(zhì)的滲透能力，而且能夠反映儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征。

儲層微裂縫不發(fā)育時，滲透率和主流喉道半徑都能反映儲層的滲流能力；當(dāng)微裂縫發(fā)育時，滲透率反映整個儲層的宏觀滲流能力，而主流喉道半徑反映了儲層基質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)特征和滲流能力。因此，主流喉道半徑應(yīng)作為須家河組低滲透砂巖氣藏儲層綜合評價參數(shù)之一。

1．2 閾壓梯度

低滲透砂巖含水氣藏巖樣滲流實驗表明，當(dāng)含水飽和度較高時，氣體滲流出現(xiàn)非達西流現(xiàn)象，存在閾壓梯度[8]。閾壓梯度與巖心滲透率及含水飽和度相關(guān)(圖2)，巖心滲透率越低，含水飽和度越高，閾壓梯度越大。閾壓梯度可作為衡量儲層流動性強弱的指標(biāo)，也是影響儲量動用程度的重要參數(shù)，因此，將閾壓梯度作為低滲含水儲層評價參數(shù)是必要的。

1．3 可動水飽和度

可動水飽和度是表征儲層中原生水可動程度的重要參數(shù)。川中地區(qū)須家河組致密砂巖氣藏原生水飽和度較高，部分水束縛于巖石表面和微細孔喉內(nèi)，而賦存于較大孔喉內(nèi)的水在一定的工藝措施和壓力下能隨氣體運移，成為可動水。儲層可動水飽和度能有效表征儲層產(chǎn)水特征，將其作為儲層評價參數(shù)，能反映儲層產(chǎn)水對產(chǎn)能的負面效應(yīng)。

2 儲層分類評價方法

根據(jù)低滲透砂巖儲層分類參數(shù)和分類要求，應(yīng)用模糊分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法對川中地區(qū)須家河組低滲儲層進行分類評價和對比分析[9-12]。

2．1 模糊分析法

模糊分析法分類評價的主要步驟如下。

1)選擇m個評價指標(biāo)、n個評價單元的矩陣。即

2)對矩陣R，確定出儲層單項指標(biāo)最佳值，即求出相應(yīng)向量G與B，由取大法則得：

3)確定各項指標(biāo)的權(quán)重W。即ωi愈大，說明評價指標(biāo)i的影響越大。

4)計算儲層分類指標(biāo)Vi，按Vi值分類排序或分類。即由式(8)可以看出，儲層模糊評價值Vi介于0～1之間，Vi值越大，儲層物性越好。

由式(8)可以看出，儲層模糊評價值Vi介于0～1之間，Vi值越大，儲層物性越好。

2．2 灰色關(guān)聯(lián)度分析法

灰色關(guān)聯(lián)度法用于儲層分類研究的步驟如下。

1)確定比較數(shù)列和參考數(shù)列。

2)求關(guān)聯(lián)系數(shù)。

設(shè)X0={X0 (k)|k=1，2，…，m)為參考序列(又稱母序列)，Xi={Xi (k)| k=1，2，…，m)(i=1，2，…，n)為比較數(shù)列(又稱子數(shù)列)，則Xi(k)與X0 (k)的關(guān)聯(lián)系數(shù)定義為：

式中ρ為分辨系數(shù)，ρ越小表示分辨率越大，ρ的取值區(qū)間為[0，1]，一般取0．5； 為所有比較序列各個指標(biāo)絕對差的最小值； 為所有比較序列各個指標(biāo)絕對差的最大值；| X0 (k)- Xi(k)|為第i個序列第k個指標(biāo)與參考序列絕對差值。

3)求關(guān)聯(lián)度，按關(guān)聯(lián)度大小排序分類。

式中ω為加權(quán)系數(shù)，由專家評判法給出。

在求得關(guān)聯(lián)度后，即可對其進行排序，關(guān)聯(lián)度越大，儲層物性越好。

3 儲層分類評價標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用模糊分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法對川中地區(qū)須家河組l8口氣井井控儲層進行了分類評價，所得的儲層分類評價標(biāo)準(zhǔn)如表l所示。將儲層分為4類：Ⅰ類儲層開發(fā)效果好，模糊評價值為0．86～1．00，灰色關(guān)聯(lián)度值為0．87～1．O0；Ⅱ類儲層開發(fā)效果較好，模糊評價值為0．65～0．86，灰色關(guān)聯(lián)度值為0．65～0．87；Ⅲ類儲層開發(fā)效果較差，模糊評價值為0．33～0．65，灰色關(guān)聯(lián)度值為0．50～0．65；Ⅳ類儲層無工業(yè)開發(fā)價值，模糊評價值為0～0．33，灰色關(guān)聯(lián)度值為0．33～0．50。

4 評價結(jié)果驗證

將儲層分類評價結(jié)果與常規(guī)分類結(jié)果及對應(yīng)氣井產(chǎn)能進行了對比分析。結(jié)果表明，新分類評價結(jié)果與對應(yīng)氣井的實際開發(fā)效果基本一致，符合率接近90％，比常規(guī)評價方法準(zhǔn)確度提高了40％。

應(yīng)用儲層評價方法對廣安2井區(qū)須六段儲層和廣安106井區(qū)須四段儲層進行了分類評價(圖3、4)。從圖中可以看出，廣安2井區(qū)須六段儲層中部南北向儲層為Ⅰ、Ⅱ類儲層；向東、西兩翼發(fā)展儲層逐漸變差，為Ⅲ、Ⅳ類儲層。因而，中部南北向為氣藏富集區(qū)，是氣藏開發(fā)的重點區(qū)域。廣安106井區(qū)須四段儲層整體為Ⅲ、Ⅳ類儲層，西北翼和南部儲層相對較好。

5 結(jié)論

1)結(jié)合川中地區(qū)須家河組低滲透砂巖氣藏儲層靜、動態(tài)特征，構(gòu)建了滲透率、孔隙度、含氣飽和度、有效儲層厚度、主流喉道半徑、閾壓梯度和可動水飽和度的7參數(shù)儲層評價體系，應(yīng)用模糊分析法和灰色關(guān)聯(lián)度分析法建立了相應(yīng)的儲層綜合分類評價方法。

2)廣安2井區(qū)須六段儲層中部南北向為氣藏富集區(qū)，東、西兩翼儲層為Ⅲ、Ⅳ類儲層。廣安106井區(qū)須四段儲層整體為Ⅲ、Ⅳ類儲層，西北翼和南部儲層相對較好。

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