利用校正密閉取心飽和度改進地化解釋方法

侯慧敏

（江蘇石油工程公司地質測井處，江蘇揚州225002）

利用校正密閉取心飽和度改進地化解釋方法

侯慧敏

（江蘇石油工程公司地質測井處，江蘇揚州225002）

利用密閉取心求取油氣水飽和度過程中，由于巖心在地層與地面環(huán)境的溫度壓力不同，油氣降壓散失，直接檢測的油氣水飽和度與地層真實飽和度存在誤差。通過Z4井密閉取心，建立密閉取心油氣水飽和度校正方法，調整地化解釋圖版，應用于油氣層地化解釋評價取得明顯效果。

密閉取心；覆壓校正；脫氣校正；飽和度校正；地化含油飽和度

密閉取心室內分析油氣水飽和度值之和通常低于100%，本文通過Z4井密閉取心，分析巖心受測量環(huán)境、降壓脫氣油水溢出等影響因素，并建立油氣水飽和度校正方法。密閉取心飽和度校正時分兩步進行，當巖心到達地面時由于壓力減小，巖石孔隙體積會變大，所以首先進行覆壓孔隙度校正［1-2］。在取心筒起鉆和巖心封裝過程中，巖心流體系統(tǒng)的壓力逐漸下降，使溶解在油水向孔隙外移動，造成油氣飽和度嚴重損失，因此其次進行降壓脫氣校正，從而求得地層條件下的原始飽和度［3］。

直接使用地化分析實驗得出的含油飽和度對油氣水層進行解釋，時常與實際存在誤差，直接影響了地化含油飽和度在儲集層定量評價中的應用精度。應用密閉取心油氣水飽和度校正方法，調整地化解釋圖版，有利于提高資料解釋質量［4-5］。

1　飽和度校正方法

1.1覆壓孔隙度校正

計算飽和度的公式為：

式中：Sw-含水飽和度，%；So-含油飽和度，%；Vw-孔隙中含水體積，cm3；Vo-孔隙中含油體積，cm3；VΦ-巖石總體積，cm3。

其中：

式中：Cw-地層水體積系數；Co-原油體積系數。

聯(lián)立（1）（2）得出：

得出：

式中：Φ-常溫常壓下測量的巖石孔隙度，%；Φ覆壓-地層條件下測量的巖石孔隙度，%；V地面-常溫常壓下測量的巖石體積，cm3；V地層-地層條件下測量的巖石體積，cm3。

1.2降壓脫氣校正

由于取心過程中的油氣散失，假設油的剩余率為θo，水的剩余率為θw，則：

其中：Soc-校正后的含油飽和度，%；Swc-校正后的含水飽和度，%，則：

式中：A，B可以由密閉取心飽和度測量數據通過線性擬合得到，這樣求出θo、θw，完成密閉取心飽和度的脫氣校正。

2　密閉取心飽和度校正

在對Z4井密閉取心飽和度校正時，首先進行密閉取心飽和度的覆壓孔隙度校正，消除由于孔隙體積變化和流體體積變化對測量飽和度的影響，然后在校正基礎上進行降壓脫氣校正。

利用高集地區(qū)的地層孔隙度的校正公式Φ覆壓= 0.936Φ-0.224，將Z4井密閉取心巖樣的地面孔隙度轉化為地層孔隙度。假定巖石顆粒骨架的體積變化可以忽略不計，將式（3）、式（4）簡化為：

已知取心井段的Cw為1，Co為1.07，求得地層條件下的飽和度Sw實、So實。利用密閉取心樣品建立的剩余率計算公式（見圖1），Sw=-0.952So+71.7%，結合式（6）確定密閉取心的油水剩余率為θo=0.754，θw=0.717，結合式（5）計算得出校正后的含油水飽和度Soc、Swc。

圖1　Z4井垛一段密閉取心飽和度關系圖

從表1可以看出，校正后的含油飽和度和含水飽和度之和依然不等于100%，需要歸一化處理。設定δ為飽和度損耗總值中油所占的百分比，則根據歸一化校正公式，使校正結果更符合實際情況。

3　利用校正飽和度調整地化解釋圖版

利用歸一化處理后的含油飽和度與地化實驗得出的含油飽和度，建立地化含油飽和度校正公式，即：

圖2　地化含油飽和度與校正后含油飽和度交會圖

表1　Z4井飽和度校正前后對比數據

圖3　調整前的地化解釋圖版

圖4　調整后的地化解釋圖版

用原始的地化含油飽和度和校正后的地化含油飽和度，分別建立新舊解釋圖版。對比調整前后的地化解釋圖版可以看出，校正后的解釋圖版油水界限右移，且油干層/干層的界限也向右上方移動。

4　實例分析

Y38井是高郵凹陷漢留斷裂帶永安構造上的一口預探井，試油井段3 674.9 m～3 679.7 m，地化分析數據S0：0.131 mg/g，S1：3.270 mg/g，S2：0.883 mg/g，用之前的解釋圖版解釋為油干層。

將地化含油飽和度用式（9）校正后，用新的解釋圖版重新解釋后為油層，試油結果：抽汲原油0.11 m3/d，水0.31 m3/d；壓裂后原油9.40 m3/d，油層，校正后的解釋結論符合試油結果。

表2　地化解釋數據表

圖5　Y38井調整前后地化解釋圖版

5　結論與認識

（1）密閉取心飽和度損失的主要因素：①取心過程中，巖心流體系數壓力逐漸下降，溶解在油水中的氣體逐漸膨脹驅替孔隙中的流體造成取心飽和度損失；②由于地層與地面環(huán)境的溫度壓力不同，當巖心到達地面后，孔隙體積變大，流體體積變小，引起實驗室測量飽和度偏小。密閉取心飽和度校正是建立在覆壓孔隙度校正和降壓脫氣校正基礎上，參數選取少，校正方法簡單、快速。

（2）即使巖心中的流體沒有任何揮發(fā)與損耗，巖心孔隙度的變化導致了測量的油水飽和度之和不等于100%，經過校正并歸一化處理后的油水飽和度之和為100%，結果更符合實際情況，推導出的油水飽和度校正關系式在實際生產應用中具有較大應用價值。

（3）調整后的地化解釋圖版需要先將地化含油飽和度校正后才可以使用，校正后的地化含油飽和度，更接近實際值，解釋結論與試油結論吻合度較高，說明新圖版應用效果較好，有利于精確解釋油水層。

［1］劉麗，等．基于物理模擬實驗的密閉取心井油水飽和度校正［J］．石油鉆采工藝，2009，31（2）:82-86.

［2］王謙，蘇波，宋帆．油基泥漿密閉取心飽和度校正方法［J］．測井技術，2014，38（4）:392-395.

［3］張亮.密閉取心井巖心飽和度校正物理模擬實驗［J］．油氣地質與采收率，2009，16（2）：94-96.

［4］楊勝來，胡學軍，李輝.密閉取心流體飽和度誤差的影響因素及修正方法［J］．石油大學學報，2004，28（6）：64-67.

［5］馬德華，劉芳.通過密閉取心資料校正地化含油飽和度的方法［J］．錄井技術，2004，15（3）：21-24.

Correction sealed coring saturation improved geochemical interpretation

HOU Huimin
（Geological Well Logging Company，Jiangsu Petroleum Engineering Corporation，Yangzhou Jiangsu 225002，China）

In the process of using sealed coring to obtain oil gas and water saturation，because the temperature and pressure of strata and ground environment in different cores，oil and gas step-down loss，direct detection of oil gas and water saturation exists error in real formation with saturation.Through the sealed coring of Z4，establishment the correction method of sealed coring oil gas and water saturation，the adjustment of the interpretation chart，used in oil gas geochemical interpretation and obtained obvious effect.

sealed coring；overburden pressure correction；degassed correction；saturation correction；geochemical oil saturation

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.034

TE312

A

1673-5285（2015）04-0123-04

2015－03-09