第３４卷第２期 测井技术 Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．２ ２０１０年４月 ＷＥＩ Ｌ Ｌ（）ＧＧＩＮＧ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ａｐｒ ２０１０ 文章编号：１００４—１３３８（２０１０）０２—０１５９—０５ 核磁共振测井在川西低孑Ｌ隙度低渗透率储层中的应用 吴见萌，葛 祥，张 筠，董 震 （中国石化石油工程西南有限公司测井分公司，四川成都６１０１００） 摘要：以核磁共振岩心实验标定为依据，充分结合谱信息的分布特征，并借助测试资料对核磁共振测井在川西低 孑Ｌ隙度低渗透率储层中的评价技术进行了深入研究，其结果表明，核磁共振测井较易剔除非储层，能够提供可靠的 储层参数，较为准确判别储层流体性质，应用效果较好，提高了低孑Ｌ隙度低渗透率储层的测井解释符合率。 关键词：核磁共振测井；低孑Ｌ隙度；低渗透率；储层参数；流体性质 中图分类号：Ｐ６３１．８４ 文献标识码：Ａ Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＮＭＲ Ｌｏｇｇｉｎｇ ｔｏ Ｌｏｗ Ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ Ｗｅｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ＷＵ Ｊｉａｎｍｅｎｇ，ＧＥ Ｘｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕｎ，ＤＯＮＧ Ｚｈｅｎ （Ｗｅｌｌ Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＣＯ．Ｉ．ＴＤ．，ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ ６１０１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＮＭＲ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｐｌａｙｅｄ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ｗｅｓｔｅｒｎ Ｓｉｃｈｕａｎ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＮＭＲ ｃｏｒｅ ｔｅｓｔｓ ｄａｔａ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｉｇｎａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ ｄａｔａ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｉｓ ＮＭＲ ｌｏｇ— ｇｉｎｇ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ｗｅｓｔｅｒｎ Ｓｉｃｈｕａｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＮＭＲ ｌｏｇｇｉｎｇ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｒｅａｌ ｒｅｓ— ｅｒｖｏｉｒ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｆｌｕｉｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ＳＯ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｔ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ａｃｃｕｒａｔｅ ｒａｔｅ ｆｏｒ ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｎｄ ｐｒｏ— ｖｉｄｅｓ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｔｉｇｈｔ ｃｌａｓｔｉｃ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｗｅｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ ａｒｅａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＮＭＲ ｌｏｇｇｉｎｇ，ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ，ｌｏｗ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｆｌｕｉｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ０ 引 言 确地计算储层参数和判别储层流体性质，进而提高 测井解释精度Ｅ。。。 川Ｉ西地区须家河组主要储层位于须二段和须四 段，砂体发育，单层厚度大，约３Ｏ～８０ ｍ；储层岩性 复杂，包括石英砂岩、（长石）岩屑砂岩、钙屑砂岩和 １剔除非储层 灰质砾岩等，储集空间以粒间孑Ｌ、次生溶蚀孑Ｌ为主， 常规测井曲线较易识别出致密砂岩、泥岩、炭质 普遍发育裂缝，储层非均质性极强，储层基质物性 页岩等非储层，但对于炭质砂岩仅依靠常规曲线则 差，绝大多数孑Ｌ隙度小于１Ｏ ，渗透率低于０．１× 遇到了识别难题，很可能测井解释为高孑Ｌ隙度、高含 ｍ ，属于致密甚至超致密碎屑岩储层，具有复 气饱和度的假优质储层，对诸如此类非储层，核磁共 杂的气水关系。常规测井在评价复杂岩性的储层参 振测井技术展现出了较大的优势。 数和流体性质方面存在多解性。核磁共振成像测井 以××５井须二段４ ７８５￣４ ７９０ ｍ炭质砂岩为 的最大特点是测量结果不受岩石骨架成分的影响， 例，该段岩性纯，孔隙度曲线同向变化，电阻率测值 直接进行地层孔隙和流体类型的探测，能够较好地 较高，常规处理成果反映为优质储层。该段核磁共 避开复杂岩性对储层评价造成的不利影响，更为准 振有效孑Ｌ隙度较低，平均有效孑Ｌ隙度仅１．５９％，同 作者简介：吴见萌，男，１９８２年生，Ｔ程师，从事测井资料解释与综合研究工作。 ・ １６Ｏ・ 测井技术 时，差谱法指示该层无明显可动天然气信息，为非有 效储层。因此，利用核磁共振测井技术能有效剔除 浅灰色中、粗粒岩屑石英砂岩，储集物性相对较好， 岩心分析孔隙度为４．７％～６．５ ９／６。图１左图第６ 道显示岩心分析孑Ｌ隙度与核磁共振有效孑Ｌ隙度对应 性较好，同时，依据这２段岩心，对岩心分析孑Ｌ隙度 与核磁共振有效孑Ｌ隙度进行了线性回归（见图１ 右），其相关系数为０．９５，则说明核磁共振测井所计 算的储层物性参数可靠。 炭质砂岩等非储层。 ２提供可靠的储层参数 对于须家河组储层，常规测井曲线的计算精度 相对较差。针对川西地区须家河组致密碎屑岩储层 开展了８５块岩心孔隙度和１０块岩心渗透率、饱和 度的核磁共振实验分析，结果表明核磁共振测井可 依据××５井核磁共振测井处理参数，对××８ 井须二段进行了核磁共振测井资料处理，图２为× ×８井须二段４ ９７５～４ ９７６ ｍ和５ ０１０￣５ ０１６ ｍ岩 以在致密储层提供比较可靠的储层参数ｌ２］。 以××５井为例，取心段４ ７３９￣４ ７５５ ｍ，岩性 屑砂岩岩心分析与核磁共振测井提供储层参数对比 图。图２中第７、第８、第９道显示取心段岩心分析 孔隙度与核磁共振有效孑Ｌ隙度、岩心分析含水饱和 为灰色细粒岩屑砂岩，储集物性差，岩心分析孑Ｌ隙度 为０．８ ～３．７ ；取心段４ ９２５～４ ９３３ ｍ，岩性为 碚＝ｏ９．５０ ０；８＆ ５ ＋ｎ １０Ｍ７５９９ ／ ． ． ＝ 图１ ××５井岩心子Ｌ隙度与核磁孑Ｌ隙度相关关系图 ＊非法定计量单位，１ ｆｔ １２ ｉｎ—Ｏ．３０４ ８ ＩＩ１，下同；＊＊非法定计量单位，１ ｍＤ＝９．８７×１０ ｍ 图２ Ｘ Ｘ８井核磁共振测井提取储层参数 第３４卷第２期 吴见萌，等：核磁共振测井在川西低孔隙度低渗透率储层中的应用 图３ ××ｌ１井３ ５５０￣３ ５６３ ｍ井段核磁共振测井流体判别成果图 度与核磁共振含水饱和度、岩心分析渗透率与核磁 共振渗透率相关关系较好，则核磁共振测井所计算 的储层参数合理。 衰减信号所得到的谱分布特征呈双峰指示，即左峰 对应的束缚水，右峰对应的可动流体信息，据此，可 看出该储层可动流体所占的比例大，同时，差谱法指 示 分布峰延后，其主峰主要分布在１００￣４００ ｍｓ 之间，为明显气层特征；此外，移谱显示长回波间隔 ３识别流体性质 川西地区致密碎屑岩储层中的孔隙流体成分以 丁２分布谱较短回波间隔 分布谱向减小的方向偏 移，也具明显天然气响应特征，综合评价为气层（见 图３）。 气、水为主，因此，在储层流体识别中，主要以测试资 料为依据，结合谱信息的分布特征，并借助岩心分析 饱和度与核磁分析饱和度相关关系研究ｌ４］，有针对 性地建立起川西地区须家河组不同地层段Ｔ２谱的 ３．２高电阻率水层 核磁共振测井能较为明显地区分出裂缝性致密 气、水分布界限。其界限值见表１。 表１川西地区 谱气水分布界限情况表 分布值／ｍｓ 岩性 碎屑岩储层可动水、可动气的分布信息。以××５ 井为例，５ ０３２．２～５ ０４２．９ ｍ井段，岩性为细粒岩屑 石英砂岩，漏失钻井液２４．９ ｍ。；５ ０６３．７～５ ０９１．９ ｍ井段，岩性为细粒岩屑石英砂岩，气测全烃０．０７５ 十０．８１２ 。常规与成像测井反映该储层段基质物 性相对较差，网状裂缝发育，且深侧向电阻率较高， 可动水 天然气 依据川西须家河组储层评价标准，上述２个层储层 应评价为气层。但核磁共振谱分布特征（见图４）上 ３．１低电阻率气层 有明显含水迹象，这主要表现在５ ０３５～５ ０３６ ｍ和 ××１１井须四段３ ５５０～３ ５６３ ｍ岩性为浅灰 ５ ０７５￣５ ０７６ ｍ井段网状裂缝发育段，长等待时间 分布谱明显前移，依据 谱的气、水分布界限， 可得出５ ０３５～５ ０３６ ｒｌｌ井段可动流体信息几乎被 地层水所占据，平均可动水孔隙度为１．５８ ，５ ０７５ ～色中、细粒岩屑石英砂岩，气测全烃４．８９４ ３７．８９３ 。常规测井曲线特征反映该储层段电阻率 绝对值较低，约１Ｏ Ｑ・ｒｉ＇ｌ，与相邻泥岩段的电阻率测 量值较为接近，仅依靠常规测井曲线难以判别该储 层是否含水Ｌ３ｊ。 ５ ０７６ ｍ可动流体信息被部分地层水所占据，平 均可动水孔隙度为１．０ ；差谱显示，裂缝不发育 段， 谱分布范围为１００～４００ ｍｓ，具明显含气特 征。据此，综合分析认为，该段地层裂缝含水，基质 孔隙含气。完井后经射孑Ｌ测试，该储层段获得水产 核磁共振测井处理成果图显示丁２分布谱幅度 较高，分布范围大（０．５～３ ０００ ｍｓ），反映基质孔隙 度相对较高，为储层特征；该储层段Ａ、Ｂ、Ｄ组回波 测井技术 量７２．４ ｍ。／ｄ，进一步证实了成像测井与核磁共振 测井结合识别储层流体性质的可靠性。 ３．３钙屑砂岩气层 ××２２井３ ８３０．６～３ ８３４．０ ｍ井段岩性为浅 孔、加砂压裂及酸化压裂测试，获得天然气产量 ２．４１３ １×１０ ｍ。／ｄ，证实了利用核磁共振测井资料 判别储层流体性质的可靠性。 ３．４裂缝一孔隙型气层 灰色中粒钙屑砂岩，气测无异常，录井未解释。常规 测井曲线响应特征反映该储层储集物性相对较差， 含气特征不明显。核磁共振处理成果图（见图５）显 示 分布谱幅度较低，谱分布范围相对较窄，即基 质物性相对较差；长等待时间 谱右峰反映可动 核磁共振测井在裂缝性致密碎屑岩储层中应用 效果较好。以××５井须二段５ １３８．５～５ １７８．５ １ＴＩ 为例，该储层段岩性为灰色细粒岩屑砂岩，气测全烃 ０．０３７十６１．８２９ ，井口气泡４Ｏ 。常规测井曲线 和成像测井图显示该储层储集物性好，高角度裂缝 极为发育；同时，核磁共振测井处理成果图反映 流体信息，右峰延后，其主峰分布范围在ｌＯＯ～４ｏＯ ｍｓ之间，差谱法也指示谱分布范围在１００～４００ ｍｓ，具明显气层特征，同时，核磁共振有效孑Ｌ隙度 ３．８５ ，平均可动气孑Ｌ隙度为２．５７ ，平均含水饱 和度３３．２ ，综合评价为气层。该储层段经套管射 分布谱幅度较高，分布范围大（Ｏ．５～３ ０００ ｍｓ），储 集物性好，差谱（见图６）显示可动流体较发育，并且 谱峰延后，其峰值主要集中在８Ｏ～４Ｏ０ ｍｓ之间，具 明显气层特征。此外，核磁处理平均有效孔隙度为 图４××５井５ ０２０～５ １００ ｍ井段核磁共振与成像测井组合图 岩性曲线 自然伽马／ＡＰＩ Ｏ 三孔Ｉ羁ｃ度曲线 电阻率曲线 声波时差 ＩＩｓ・疗‘） 深侧向电阻率 Ｑ・ｍ１ 核磁．旆体分析 核臌总孑【腺度 谱．姑 普礴待时间 谱图像－差谱 自然电位＾ｄｖ ｌ５ｃ １４０ 补偿中子 ４０ ２ 浅侧向电阻率幅｝・ｒｎ） ２０００ ２０核醛 Ｌ隙度 ２０核磁流体ｊ徽 ０ ０ ▲ ■ ▲ 舳＿一一一 §．．． 平均井径厂ｍ 补偿骝度他・口 ｌ 一一一 ２－一一一一 ０ｃ ． ２ ３ 深度／ ２（】核磁 ２０ 隙度 ０ 长等待时间 谱血０ 短等待时间 谱 ０ 差谱／ｍｓ ｍ 毛箧水Ｉ毛管水 Ｉ Ｊ懑ｌ， ３０Ｏ ０Ｉ ３ｏ００ ３ ３０００ ｛。 ｔ ｆ Ｊ ＇ ｔ ３８２０ ● ＿ｌＩ Ｅ 。一＾ 一 ， ｔ ＞ Ｉ＜ Ｉ，～Ｉ １＞；ｆ ＼，ｌ莩 ３８ｚ￣１ 图５ Ｘ Ｘ２２井３ ８３０．６～３ ８３４．０ ｍ井段核磁共振流体判别成果图 第３４卷第２期 吴见萌，等：核磁共振测井在川西低孔隙度低渗透率储层中的应用 图６ ×Ｘ５井５ １３８．５～５ １７８．５ Ｉｌｌ井段核磁共振储层流体性质判别成果图 表２ ＭＲＩＬ—Ｐ型核磁共振测井判别储层流体性质结果对照表 ５．９ ，平均可动气孔隙度为４．４ ，平均含水饱和 密地层中可以提供比较准确的储层参数。 度为２５ ，综合评价为裂缝一孔隙型气层。该解释 （３）核磁共振测井在川西低孑Ｌ隙度低渗透率储 层经射孔测试，获天然气产量８．５８２ １×１Ｏ ／ｄ， 层评价中能准确判别复杂储层的流体性质，特别是 无阻流量１９．８８６×１０ ｍ。／ｄ，核磁共振测井解释结 能解决低电阻率气层、高电阻率水层、钙屑砂岩气层 论与测试结果一致。 的流体识别问题。 ３．５应用效果评价 表２为核磁共振测井在川西地区须家河组致密 参考文献： 碎屑岩储层的流体性质判别结果，从表２中可以看 ［１］ 肖立志．核磁共振测井资料解释与应用导论［Ｍ］．北 出，核磁共振测井判别致密储层的流体性质具有较 京：石油工业出版社，２００１． 好的效果，其解释符合率为８８．９ 。 ［２］ 肖立志．核磁共振成像测井与岩石核磁共振及应用 ［Ｍ］．北京：北京科学出版社，１９９８． ４ 结 论 ［３］ 曾文冲．油气藏储集层测井评价技术ＥＭ］．北京：石油 工业出版社，１９９１． （１）核磁共振测井能有效剔除炭质砂岩等非储 ［４］莫修文，李舟波，梅忠武．核磁测井资料的解释方法与 层 应用［Ｊ］．测井技术，１９９７，２１（６）：４２４—４３１． （２）核磁共振测井在川西低孑Ｌ隙度低渗透率致 （收稿日期：２００９—１１—０４本文编辑余迎）