致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒8段例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.183

现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (04): 1131-1137.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.183

致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒₈段例

卢俊辉¹^,²(), 张小莉¹(), 杨振¹, 李亚军¹, 王晓琳¹, 赵希¹

1.国家与地方碳捕集与封存技术联合工程研究中心/西北大学地质学系/西北大学大陆动力国家重点实验室,陕西西安 710069
2.中国冶金地质总局西北地质勘查院,陕西西安 710119

收稿日期:2021-07-20 修回日期:2021-08-07 出版日期:2022-08-10 发布日期:2022-09-09
通讯作者: 张小莉
作者简介:张小莉,女,教授,博导,1968年出生,石油地质学专业,从事石油地质与测井方面的教学及科研工作。Email: xiaoli_nwu@163.com。
卢俊辉,男,硕士研究生,1994年出生,石油地质学专业,从事测井资料综合解释与油藏描述。Email: 994621213qq.com。
基金资助:
二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心与国家科技重大专项(2016ZX05003-006)

Saturation Calculation Model With Variable Rock-Electrical Parameters for Tight Sandstone Reservoirs: A Case Study of the Shihezi Formation (8^th Member) in Western Sulige Gas Field

LU Junhui¹^,²(), ZHANG Xiaoli¹(), YANG Zhen¹, LI Yajun¹, WANG Xiaolin¹, ZHAO Xi¹

1. National and Local Joint Engineering Research Center of Carbon Capture and Storage Technology/Department of Geology/State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi’an,Shaanxi 710069, China
2. Northwest Geological Exploration Institute of China General Administration of Metallurgical Geology, Xi’an,Shaanxi 710119, China

Received:2021-07-20 Revised:2021-08-07 Online:2022-08-10 Published:2022-09-09
Contact: ZHANG Xiaoli

摘要/Abstract

摘要：

致密砂岩储层是油气勘探的重点方向之一,由于致密砂岩储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂、非均质性强和岩电参数变化等特点,在测井解释过程中不同于常规储层。Archie公式在致密砂岩地层中使用时,强非均质性导致岩电参数a、b、m和n会随着储层的变化而变化。针对苏里格西区盒₈段致密砂岩储层提出利用变岩电参数建立饱和度模型。依据研究区盒₈段储层25块岩心岩电实验分析发现胶结系数m与lgϕ呈二次函数关系、m与岩性系数a呈幂函数关系、束缚水饱和度S_wb对饱和度指数n有较大的影响。因此,在对孔隙度、束缚水饱和度和孔隙结构指数等因素分析的基础上,综合各因素影响特征建立了变岩电参数的饱和度模型。结果表明,该方法相对传统Archie公式饱和度解释,模型精度更高,为解释复杂孔隙结构砂岩储层提供了一种有效预测方法。

关键词: 致密砂岩, Archie公式, 变岩电参数, 饱和度模型, 苏里格气田

Abstract:

Tight sandstone reservoirs are one of the major regions for oil and gas exploration. Due to the characteristics of low porosity and permeability, complex pore structure, and strong heterogeneity in rock electrical parameters, logging interpretation process for tight sandstone reservoirs is different from that of conventional reservoirs. When interpreting tight sandstone reservoirs with the Archie formula, strong heterogeneity would lead to changes in the rock electrical parameters a, b, m and n with different reservoirs. In this study, a saturation model is established by using the variable rock electrical parameters for the tight sandstone reservoir in the Shihezi Formation (8^th member) in the western Sulige gas field. According to the rock-electrical experiment on 25 cores, we found that the relationship between cementation coefficient m and lgϕ is a quadratic function, the relationship between m and lithology coefficient a is a power function, and the irreducible water saturation S_wb has major influence on the saturation index n. Therefore, based on the analysis of porosity, irreducible water saturation and pore structure index, the saturation model with variable rock electrical parameters is established by integrating the various influence factors. The results show that the accuracy of this method is higher than that of the traditional Archie formula, which is effective for interpreting complex pore structure sandstone reservoirs.

Key words: tight sandstone, Archie formula, variable rock-electric parameter, saturation model, Sulige gas field

中图分类号:

TE122.2

卢俊辉, 张小莉, 杨振, 李亚军, 王晓琳, 赵希. 致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒₈段例[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1131-1137.

LU Junhui, ZHANG Xiaoli, YANG Zhen, LI Yajun, WANG Xiaolin, ZHAO Xi. Saturation Calculation Model With Variable Rock-Electrical Parameters for Tight Sandstone Reservoirs: A Case Study of the Shihezi Formation (8^th Member) in Western Sulige Gas Field[J]. Geoscience, 2022, 36(04): 1131-1137.

图/表 11

图1 地层因素与孔隙度关系图(a)及lgF与lgϕ关系图(b)

Fig.1 Diagram of formation factors and porosity (a) and diagram of lgF and lgϕ (b)

图2 m与lgϕ关系图

Fig.2 m and lgϕ diagram

图3 a与m关系图

Fig.3 a and m diagram

图4 电阻增大率与含水饱和度关系图

Fig.4 Relationship between resistivity index and water saturation

图5 孔隙度与饱和度指数关系图

Fig.5 Relationship between porosity and saturation index

图6 孔隙结构指数与饱和度指数关系图

Fig.6 Relationship between porosity structure index and saturation index

图7 束缚水饱和度与饱和度指数关系图

Fig.7 Relationship between bound-water saturation and saturation index

图8 自然伽马与粒度中值关系图

Fig.8 Relationship between natural gamma and median grain diameter

图9 实验束缚水饱和度与计算束缚水饱和度关系图

Fig.9 Relationship between experimental bound water saturation and calculated bound water saturation

图10 S1井变岩电参数计算含水饱和度与核磁测井含水饱和度对比图

Fig.10 Comparison of water saturation calculated by variable rock electric paramneters in Well S1 with that calculated by nuclear magnetic logging

表1 S1井含水饱和度误差分析对比表

Table 1 Analysis and comparison of water saturation error in Well S1

深度/m	综合解释结论	核磁含水饱和度	传统Archie公式计算含水饱和度			变岩电参数模型计算含水饱和度
深度/m	综合解释结论	核磁含水饱和度	计算值	绝对误差	相对误差/%	计算值	绝对误差	相对误差/%
3 619.0~3 621.7	气层	0.359	0.424	0.064	20.4	0.335	-0.024	5.7
3 621.7~3 628.0	气水同层	0.443	0.503	0.059	16.6	0.434	-0.009	8.2
3 635.9~3 639.0	干层	0.396	0.524	0.128	31.5	0.385	-0.011	10.6
3 639.0~3 641.4	差气层	0.315	0.438	0.122	28.6	0.343	0.027	6.9

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致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒₈段例

Saturation Calculation Model With Variable Rock-Electrical Parameters for Tight Sandstone Reservoirs: A Case Study of the Shihezi Formation (8^th Member) in Western Sulige Gas Field

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