探討天然氣儲(chǔ)層的測(cè)井評(píng)價(jià)

宋彥達(dá)（大慶油田第二采油廠第四作業(yè)區(qū) 黑龍江 大慶 163000）

一、天然氣的測(cè)井所表現(xiàn)出的有關(guān)特征以及所在的巖石相應(yīng)的物理基礎(chǔ)

含油的地層與地下不含油的水層有很大的不同，因此在測(cè)井時(shí)候的相應(yīng)方面也有明顯的差別，同樣，天然氣與油之間的差別也有明顯的不同。在常規(guī)測(cè)井中，主要是通過電阻率和巖性—孔隙度系列的差別來用于天然氣的識(shí)別和評(píng)價(jià)。

1.使用物理學(xué)中的高電阻率原理顯示的測(cè)量方法

目前對(duì)儲(chǔ)層和油氣劃分的方法之一就是使用三電阻率組合的測(cè)井方法，用該方法進(jìn)行測(cè)井，油層外的油氣的電阻率很低，但除此之外的測(cè)得的電阻率一般都很高，所以就利用這種電阻率高低的差別來判定是否是油氣層。

2.利用聲學(xué)中聲波的高時(shí)差來測(cè)判

聲波其實(shí)是震動(dòng)的能量在介質(zhì)中的傳播，在各種介質(zhì)中的傳播速度及特征是不一樣的。聲波的能量在遇到天然氣的儲(chǔ)層時(shí)候能量會(huì)衰減的很厲害，如果巖石特性與孔隙度都一致，聲波在油層與水層的時(shí)差表現(xiàn)有很大的差別，反映在測(cè)量的儀器上，就是曲線的變化沒有規(guī)則性，一會(huì)大一會(huì)小，跳躍不定沒有規(guī)律。這些特征就為勘探天然氣儲(chǔ)層找到依據(jù)。

3.使用放射性元素所發(fā)出的射線測(cè)量密度的高低

利用放射性元素所放射出的伽馬射線的高強(qiáng)穿透性穿透地層，與地層中所含物質(zhì)的原子核外的電子發(fā)生碰撞，使其產(chǎn)生“康普頓效應(yīng)”。假如地層物質(zhì)密度比較大，則射線的衰減就比較快，反之射線衰退的就比較慢。根據(jù)射線衰減的快慢程度來判定物質(zhì)的密度大小，從而獲取石灰?guī)r的孔隙度或其他物質(zhì)的密度，進(jìn)而獲得測(cè)井?dāng)?shù)值。若是含油水層，則測(cè)得的數(shù)值的密度會(huì)比較高，反之，若是含有天然氣，則測(cè)得的數(shù)值的密度就會(huì)比較低。

4.運(yùn)用低速中子來探測(cè)孔隙度的方法

快速中子經(jīng)過一定技術(shù)手段減速后便成為了低速中子，即熱超中子，通過對(duì)其的技術(shù)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在孔隙流體中，氫元素減速能力居前，通過儀器的測(cè)量，便可得知地層中含氫量的多少，進(jìn)而就能確定地層中孔隙度的體積大小情況，然后就能通過該值得到石灰?guī)r的孔隙度數(shù)值，在巖性和孔隙度相同的情況下，氣層的氫指數(shù)要比油水層指數(shù)低，中子孔隙度值也明顯偏低。這就是中子孔隙度測(cè)井的主要原理。

5.運(yùn)用高速中子減速放出伽馬射線來探測(cè)孔隙度的方法

伽馬射線的放出是由于快中子經(jīng)減速衰變?yōu)闊嶂凶优鲎册尦霰缓怂夭东@而產(chǎn)生，通過伽馬射線的測(cè)井?dāng)?shù)值大小就能基本得知出地層中的氫元素含量的大小，與此同時(shí)還可能也會(huì)受到氯元素含量造成的影響。所在的氣層的氫密度越低其反映出的計(jì)數(shù)率將會(huì)越高。

二、對(duì)天然氣的測(cè)井反映出的相應(yīng)特征以及評(píng)價(jià)的技術(shù)問題

1.在常規(guī)測(cè)井系列中有關(guān)天然氣層的相應(yīng)特征以及評(píng)價(jià)的技術(shù)性問題

運(yùn)用了聲波的時(shí)差來測(cè)井計(jì)數(shù)，是常規(guī)測(cè)井系列中常用的方法。用該方法測(cè)試壓泵時(shí)，測(cè)井曲線上會(huì)出現(xiàn)聲波時(shí)差的異同，這個(gè)時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)氣層一般會(huì)表現(xiàn)出周期性的正玹波跳躍形態(tài)，縱軸上的波動(dòng)時(shí)差也會(huì)有增大的情況出現(xiàn)。采用密度測(cè)井的時(shí)候,就會(huì)發(fā)現(xiàn)油層與水層的測(cè)井密度值要比氣層的大很多。而用補(bǔ)償性中子法探測(cè)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)不管是氫元素的指數(shù)還是氣體體積密度上，表現(xiàn)出的天然氣的值都會(huì)小很多，另一個(gè)方面，通過挖掘的效應(yīng)的比較，也從側(cè)面強(qiáng)化了這個(gè)判斷,在中子孔隙度的曲線上面反映出來的數(shù)值,氣層數(shù)值也是低值。

2.用成像法來測(cè)井其相應(yīng)特征與評(píng)價(jià)反映出的技術(shù)問題

陣列感應(yīng)也是測(cè)井的一種方法，在此方法中，沖洗代電阻以及原狀地層電阻率,都能通過陣列感應(yīng)成像測(cè)井儀準(zhǔn)確的確定，并能直接表現(xiàn)出了侵入的性質(zhì)和特征。如何判別氣層和水層的呢？就是通過應(yīng)用侵入這一特性來下的結(jié)論，用淡水鉆井液在鉆井時(shí)候灌注,一般來說水層就是低侵入氣層為高侵入。還有一種測(cè)井的方法，就是核磁共振成像法，可以用得到的T Z譜與移譜對(duì)比進(jìn)行分析判斷,也可以有效地識(shí)別地下的氣層,核磁共振方法進(jìn)行的檢測(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)，地層的孔隙度與總孔隙度相比要小。假如用另一種方法進(jìn)行測(cè)井，即偶極橫波成像法，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)地層的橫波、縱波以及斯通利波都能達(dá)到捕獲的目的，一般來說，是通過對(duì)縱波與橫波的速度比值以及泊松比值來對(duì)氣層判定的，如果氣層的縱波與橫波速度的比值減小,從泊松比來看，氣飽和巖石的要比水飽和巖石的小很多。

3.生產(chǎn)測(cè)井法的相應(yīng)特征以及非常規(guī)測(cè)井方法的相應(yīng)特征與技術(shù)評(píng)價(jià)的問題

非常規(guī)測(cè)井和生產(chǎn)測(cè)井是兩種不同的方法，但都有一定的共同特性,即都可對(duì)氣層價(jià)值進(jìn)行綜合的初步評(píng)價(jià)。地層中如果含有大量的天然氣，相應(yīng)的碳氧含量就會(huì)低,含水飽和度就會(huì)比較高,若用電阻率來計(jì)算，則含水飽和度的數(shù)值就會(huì)較低,若此，便可用這兩個(gè)值的對(duì)比度來判斷含氣層的分布和大小。在用溫度差別法進(jìn)行測(cè)井時(shí)，巖石的性質(zhì)若相同,則氣層的溫度差別梯度將更大,相應(yīng)的熱的傳導(dǎo)率會(huì)減小。如果采用M D T、RF T電纜在地層進(jìn)行測(cè)試,地下流體的密度的獲得可通過地層壓力梯度來實(shí)現(xiàn),對(duì)氣層和氣水、氣油界面的識(shí)別，是通過分析壓力梯度剖面上斜率的變化焦點(diǎn)獲取的，氣測(cè)錄井之所以適合于對(duì)氣層的判斷，是因?yàn)槠錃鉁y(cè)資料的直觀、快速和靈敏。當(dāng)鉆探一定的深度，遇到地下氣層時(shí)候,烴含量立即就會(huì)增大,就會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)值增加驚人，其最大值可能超過基本數(shù)值的幾倍、十幾倍乃至上百倍,在這些氣體中，甲烷的含量在全烴的構(gòu)成中占有絕對(duì)的比例。

[l]蘿飛,潘保芝,張程恩《成像測(cè)井圖像紋理特征提取及火山巖巖勝識(shí)別》，田國(guó)《外測(cè)牛技術(shù)團(tuán)》12,6.

[2]徐靜,楊宇,劉建國(guó),楊琦,劉海松等測(cè)井資料識(shí)別子洲氣田氣水層方法研究田錄井工程2012,2.