專利名稱：致密碳酸鹽巖氣層初始產(chǎn)能預(yù)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地質(zhì)與天然氣勘探開發(fā)，主要用于在鉆井及錄井過程中預(yù)測致密碳酸鹽巖氣層初始產(chǎn)能，為儲層評價提供解釋關(guān)鍵參數(shù)。屬于地質(zhì)與測井、錄井服務(wù)領(lǐng)域，特別是錄井資料解釋評價。
背景技術(shù)：
在碳酸鹽巖天然氣井鉆探過程中，通常使用鉆桿裸眼測試技術(shù)或完井后“射 ？L——測試”聯(lián)作技術(shù)對氣層進(jìn)行試氣求產(chǎn)，進(jìn)而評價氣層產(chǎn)能。對于致密碳酸鹽巖氣層，使用鉆桿裸眼測試技術(shù)很難直接取得氣層產(chǎn)能參數(shù)。在裸眼井測試中，由于酸化施工風(fēng)險大，也很少使用“酸化——測試”技術(shù)求產(chǎn)，多是在完井后進(jìn)行“射孔——酸化壓裂——測試(三聯(lián)作)”技術(shù)確定氣層產(chǎn)能。完井后的“射孔——酸化壓裂——測試(三聯(lián)作)”后，無法再進(jìn)行繼續(xù)鉆井，影響后續(xù)鉆井和下部地層的氣層發(fā)現(xiàn)。目前，在致密碳酸鹽巖氣層初始產(chǎn)能定量預(yù)測方面，尚無利用錄井資料預(yù)測氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能的實用方法。為滿足在鉆井、錄井過程中解釋評價致密碳酸鹽巖氣層的需要， 提高錄井氣層解釋符合率，需要研究和開發(fā)以錄井資料為主的產(chǎn)能預(yù)測技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)現(xiàn)狀，旨在提供一種針對致密碳酸鹽巖氣層的初始穩(wěn)定產(chǎn)能預(yù)測方法。本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，具體步驟如下1)建立碳酸鹽巖氣層地區(qū)錄井解釋數(shù)據(jù)庫，2)利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg = AXIg+B產(chǎn)能預(yù)測方程，利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg = AXIg+B產(chǎn)能預(yù)測方程預(yù)測碳酸鹽巖氣層地區(qū)初始穩(wěn)定產(chǎn)能，Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版的繪制方法是通過氣測儀、綜合錄井儀、測井儀等裝置采集并記錄的相關(guān)信息，利用氣層有效垂直厚度H、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、含氣飽和度Sg 和井型系數(shù)α五項關(guān)鍵參數(shù)確定儲層含氣指數(shù)Ig，Ig= α XHXKfX OXSg ；利用同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近并已獲試氣證實的氣層含氣指數(shù)Ig與氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點(diǎn)圖上呈線性關(guān)系的特點(diǎn)，制作Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版；建立產(chǎn)能預(yù)測線性回歸方程Qg = AX Ig+B，A、B為產(chǎn)能預(yù)測回歸系數(shù)，采用最小二乘法求取，線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)R的平方應(yīng)大于0. 5 ；3)選取同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近的待預(yù)測產(chǎn)能的氣層含氣指數(shù)Ig，投點(diǎn)到Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版上，Ig對應(yīng)的Qg值即為該氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能，或代入該地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測方程Qg = AXIg+B,計算待預(yù)測氣層的產(chǎn)能；4)輸出預(yù)測結(jié)果，并與實測結(jié)果進(jìn)行對比，若相對誤差< 20%，則將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫；5)若相對誤差> 20%，則重復(fù)步驟2)、3)至步驟4)的相對誤差< 20%，再將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫。通過該方法適用于孔隙型、孔隙——微裂縫型碳酸鹽巖氣層，特別適用于致密碳酸鹽巖氣層，可提高此類探井氣層的錄井解釋符合率。本發(fā)明產(chǎn)能預(yù)測關(guān)鍵參數(shù)計算簡便，現(xiàn)場實用性強(qiáng)，能有效提高碳酸鹽巖孔隙型、 孔隙一微裂縫型氣層、特別是低滲透碳酸鹽巖探井氣層錄井解釋符合率。對于水平井、井斜大于60°的大斜度井，井型系數(shù)即氣層等效垂直厚度與水平井或大斜度井氣層視厚度比值為 0. 50 0. 58，一般取 0. 54。本發(fā)明已在四川盆地150多井、層進(jìn)行了應(yīng)用，產(chǎn)能預(yù)測相對誤差的絕對值小于 20%,


圖1為本發(fā)明工作原理圖，圖2為目標(biāo)氣層產(chǎn)能預(yù)測工作流程圖，圖3為四川盆地渝東鄂西地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版，圖4為四川盆地開江——梁平地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版。，
具體實施例方式
參照圖1，本發(fā)明的具體步驟是建立碳酸鹽巖氣層地區(qū)錄井解釋數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，用同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近并已獲試氣證實的氣層含氣指數(shù)Ig與氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點(diǎn)圖上呈線性相關(guān)關(guān)系的特點(diǎn)，制作Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版；建立Qg = AX Ig+B產(chǎn)能預(yù)測方程，系數(shù)R2應(yīng)大于0. 5 ；利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg = AX Ig+B產(chǎn)能預(yù)測方程預(yù)測巖氣層地區(qū)初始穩(wěn)定產(chǎn)能，輸出預(yù)測結(jié)果，并與實測結(jié)果進(jìn)行對比，若相對誤差< 20%，則將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫；若相對誤差 > 20%，則重復(fù)工作，直至相對誤差< 20%，再將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫。參照圖2，利用Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和Qg = AX Ig+B產(chǎn)能預(yù)測方程預(yù)測產(chǎn)能的具體步驟如下1)有效垂直厚度H、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、含氣飽和度Sg和井型系數(shù)α五項關(guān)鍵參數(shù)的確定與求取根據(jù)目標(biāo)井氣層錄井氣測全烴曲線峰形狀確定氣層厚度Ha，Ha = H2-H1，起始井深Hl為氣層全烴曲線起峰處對應(yīng)的地層深度，結(jié)束井深H2為單一顯示峰峰頂或連續(xù)脈狀顯示峰的最后一個峰頂處對應(yīng)的地層深度。確定井型系數(shù)α，斜度大于60°的大斜度井和水平井，α值一般取0. Μ，直井α 值取1。選取致待預(yù)測氣層段內(nèi)錄井地層壓力梯度的最大值做為氣層地層壓力系數(shù)Kf ；選取待預(yù)測氣層段內(nèi)測井或錄井、室內(nèi)通過巖樣測量的孔隙度的平均值做為氣層孔隙度Φ， 選取待預(yù)測氣層段內(nèi)測井或錄井測量的含氣飽和度的平均值做為氣層含氣飽和度Sg。對于水平井、井斜大于60°的大斜度井，井型系數(shù)即氣層等效垂直厚度與水平井或大斜度井氣層視厚度比值為0. 50 0. 58，一般取0. Μ。
氣層地層壓力系數(shù)Kf，單位MPa/100m或MPa/hm，保留2位小數(shù)。氣層孔隙度Φ，用小數(shù)表示，保留2位小數(shù)。氣層含氣飽和度\，用小數(shù)表示，保留2位小數(shù)。2)計算待預(yù)測氣層含氣指數(shù)Ig，Ig= α XHXKfX Φ Χ\。氣層為直井段，α = 1 ； 氣層為水平或井斜大于60°的大斜度井段，α = 0. 50 0. 58，一般α = 0. Μ。低產(chǎn)區(qū)塊的Ig可保留1位小數(shù)，產(chǎn)能超過1 X 104m3/d的高產(chǎn)區(qū)塊區(qū)塊Ig —般保留2位小數(shù)。3)多個氣層合層預(yù)測時，可將每個氣層的含氣指數(shù)Ign(n = 1,2,···)累加做為總的含氣指數(shù)Ig，即Ig = Igl+Ig2+…。但要求每個氣層的壓力系數(shù)接近，無異常低壓氣層。4)利用Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版預(yù)測時，將待預(yù)測氣層的含氣指數(shù)Ig投點(diǎn)到Ig-Qg 產(chǎn)能預(yù)測圖版上，利用Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版找到對應(yīng)的Qg值，該Qg值即為該氣層的預(yù)測產(chǎn)能。5)利用產(chǎn)能預(yù)測方程％ = AX Ig+B預(yù)測時，將待測氣層含氣指數(shù)Ig代入該產(chǎn)能預(yù)測方程，計算結(jié)果A即為該氣層的預(yù)測產(chǎn)能。6)復(fù)核無誤后，輸出產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果。一般情況下，使用預(yù)測方程比在圖版上直接讀取的預(yù)測值相對準(zhǔn)確，但圖版顯示更直觀。7)跟蹤氣層最終試氣結(jié)果，產(chǎn)能預(yù)測與實際試氣結(jié)果相比，相對誤差的絕對值小于20%，認(rèn)為預(yù)測結(jié)果可靠，可將該氣層解釋參數(shù)和實際產(chǎn)能結(jié)果添加到用于制作Ig-A產(chǎn)能預(yù)測圖版的解釋數(shù)據(jù)庫中。相對誤差的絕對值大于20%，要分析產(chǎn)生誤差的原因，重新進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)數(shù)據(jù)庫更新情況，定期更新產(chǎn)能預(yù)測圖版Ig4g預(yù)測方程％ = AX Ig+B。下面用具體實施例說明本發(fā)明。本發(fā)明在四川盆地渝東鄂西地區(qū)建南構(gòu)造上A井應(yīng)用。在A井4039. O 4091. Om、 4109. O 4167. Om致密碳酸鹽巖井段，定性解釋孔隙——微裂縫型氣層2層段，厚度H分別為52. Om和58.0m。兩氣層段井斜角為82°，井型系數(shù)α取0. M ；兩層氣層的地層壓力系數(shù)&均為1.07，孔隙度Φ分別為4. 3%和3.8%，含氣飽和度Sg分為79. 5%和73. 5%;兩層含氣指數(shù)計算分別為 Igl = α XHXKfX Φ XSg = 0. 54X52. 0X1. 07X4. 3% X79. 5% =1. 03 和 Ig2 = α XHXKfX Φ XSg = 0. 54X58X1. 07X3. 8% X73. 5%= 0. 94，計算合層含氣指數(shù) Ig = Igl+Ig2 = 1. 97。圖3為四川盆地渝東鄂西地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版。橫軸為含氣指數(shù)Ig，縱軸為氣層產(chǎn)能Qg，A = 2. 12, B = -0. 14為產(chǎn)能預(yù)測回歸系數(shù)，R為回歸相關(guān)系數(shù)，R2 = 0. 96。數(shù)據(jù)標(biāo)志選用符號■，顏色選擇黑色或其它顏色，標(biāo)志大小為6磅，數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)不少于12個。添加預(yù)測趨勢線，回歸分析類型為線性，并在圖版左上角顯示產(chǎn)能預(yù)測回歸方程A = AXIg+B，和相關(guān)系數(shù)R的平方值；R2 = 0. 96，大于0. 5，認(rèn)為相關(guān)性較好，能滿足錄井產(chǎn)能預(yù)測需要。使用圖3四川盆地渝東鄂西地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版和該地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測方程，預(yù)測A井初始穩(wěn)定產(chǎn)能為 ％ = AXIg+B = 2. 12X Ig-O. 14 = 2. 12X 1. 97-0. 14 = 4. 0X 104m3/d。完井后，對4039. O 4091. 0m、4109. O 4167. Om兩氣層合并酸壓試氣，獲3. 5X104m3/d天然氣的初始穩(wěn)定產(chǎn)能。預(yù)測產(chǎn)能大于實際試氣結(jié)果0. 5X104m3/d，相對誤差為14. 3%，產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果與實際試氣結(jié)果較吻合。
本發(fā)明在四川盆地開江——梁平海槽周緣評價井B井應(yīng)用。在B井6447.0 6490. Om致密碳酸鹽巖井段，定性解釋孔隙型氣層1層段，厚度H為43. 0m。該井為直井，井型系數(shù)α取值1.0;氣層壓力系數(shù)Kf為1. 10，氣層孔隙度Φ為11.0%，含氣飽和度\為 78. 0%;計算氣層含氣指數(shù) Ig = α XHXKfX Φ XSg = 1X43. 0X1. IOfXll. 0% X78. 0% =4. 06。使用圖4四川盆地開江——梁平地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版產(chǎn)能預(yù)測圖版和該地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測方程，預(yù)測B井初始穩(wěn)定產(chǎn)能為23. 6X 104m3/d。完井后，酸壓試氣，獲25. OX 104m3/d天然氣的初始穩(wěn)定產(chǎn)能。預(yù)測產(chǎn)能小于實際試氣結(jié)果1. 4X 104m3/d，相對誤差為-5. 6%，產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果與實際試氣結(jié)果吻合較好。本發(fā)明在四川盆地梁平——開江海槽周緣評價井C井應(yīng)用。在C井6701. O 6749. Om致密碳酸鹽巖井段，定性解釋孔隙型氣層1層，厚度H為48. Om。該井為直井，井型系數(shù)α取值1.0;氣層壓力系數(shù)Kf為1. 10，氣層孔隙度Φ為10.5%，含氣飽和度\為 76. 5%;計算氣層含氣指數(shù)Ig為4.對。使用圖4四川盆地開江——梁平地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測圖版產(chǎn)能預(yù)測圖版和該地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測方程，預(yù)測B井初始穩(wěn)定產(chǎn)能為6 X 104m3/d。完井后，酸壓試氣，獲21. OX 104m3/d天然氣的初始穩(wěn)定產(chǎn)能。預(yù)測結(jié)果大于實際試氣結(jié)果3. 6X IO4Hi3/ d，相對誤差為17. 1%，產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果與實際試氣結(jié)果較吻合。
權(quán)利要求
1.致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于具體步驟如下1)建立碳酸鹽巖氣層地區(qū)錄井解釋數(shù)據(jù)庫，2)利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg= AXIg+B產(chǎn)能預(yù)測方程，利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg = AXIg+B產(chǎn)能預(yù)測方程預(yù)測碳酸鹽巖氣層地區(qū)初始穩(wěn)定產(chǎn)能，Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版的繪制方法是通過氣測儀、綜合錄井儀、測井儀等裝置采集并記錄的相關(guān)信息，利用氣層有效垂直厚度H、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、含氣飽和度Sg和井型系數(shù)α五項關(guān)鍵參數(shù)確定儲層含氣指數(shù)Ig，Ig= α XHXKfX OXSg ；利用同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近并已獲試氣證實的氣層含氣指數(shù)Ig與氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點(diǎn)圖上呈線性關(guān)系的特點(diǎn)，制作Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版；建立產(chǎn)能預(yù)測線性回歸方程Qg = AX Ig+B，A、B為產(chǎn)能預(yù)測回歸系數(shù)，采用最小二乘法求取，線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)R的平方應(yīng)大于0. 5 ；3)選取同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近的待預(yù)測產(chǎn)能的氣層含氣指數(shù)Ig，投點(diǎn)到 Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版上，Ig對應(yīng)的Qg值即為該氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能，或代入該地區(qū)產(chǎn)能預(yù)測方程Qg = AXIg+B，計算待預(yù)測氣層的產(chǎn)能；4)輸出預(yù)測結(jié)果，并與實測結(jié)果進(jìn)行對比，若相對誤差<20%，則將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫；5)若相對誤差>20%，則重復(fù)步驟2)、3)至步驟4)的相對誤差<20%，再將預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于有效垂直厚度 H、地層壓力系數(shù)Kf、孔隙度Φ、含氣飽和度Sg和井型系數(shù)α五項關(guān)鍵參數(shù)的確定與求取根據(jù)目標(biāo)井氣層錄井氣測全烴曲線峰形狀確定氣層厚度Ha，Ha = H2-H1，起始井深H1為氣層全烴曲線起峰處對應(yīng)的地層深度，結(jié)束井深吐為單一顯示峰峰頂或連續(xù)脈狀顯示峰的最后一個峰頂處對應(yīng)的地層深度；確定井型系數(shù)α，斜度大于60°的大斜度井和水平井α值一般取0. M，直井α值取 1 ；選取致待預(yù)測氣層段內(nèi)錄井地層壓力梯度的最大值做為氣層地層壓力系數(shù)Kf ；選取待預(yù)測氣層段內(nèi)測井或錄井、室內(nèi)通過巖樣測量的孔隙度的平均值做為氣層孔隙度Φ，選取待預(yù)測氣層段內(nèi)測井或錄井測量的含氣飽和度的平均值做為氣層含氣飽和度\。
3.根據(jù)權(quán)利要求2述的致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于氣層含氣指數(shù)Ig =α XHXKfX Φ 中，氣層為直井段，α = 1 ；氣層為水平或井斜大于60°的大斜度井段，α = 0. 50 0. 58。
4.根據(jù)權(quán)利要求3述的致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于氣層為水平或井斜大于60°的大斜度井段，α =034。
5.根據(jù)權(quán)利要求2述的致密碳酸鹽巖氣層產(chǎn)能預(yù)測方法，其特征在于多個氣層合層預(yù)測時，將每個氣層的含氣指數(shù)Ign(n = 1,2,…)累加做為總的含氣指數(shù)Ig，即Ig = Igl + Ig2 + ." °
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能定量預(yù)測致密碳酸鹽巖氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能的方法。建立碳酸鹽巖氣層地區(qū)錄井解釋數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，用同一地區(qū)相同類型或儲層特征相近并已獲試氣證實的氣層含氣指數(shù)Ig與氣層初始穩(wěn)定產(chǎn)能Qg在散點(diǎn)圖上呈線性相關(guān)關(guān)系的特點(diǎn)，制作Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版；建立Qg＝A×Ig+B產(chǎn)能預(yù)測方程；利用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分地區(qū)繪制Ig-Qg產(chǎn)能預(yù)測圖版和建立Qg＝A×Ig+B產(chǎn)能預(yù)測方程預(yù)測碳酸鹽巖氣層地區(qū)初始穩(wěn)定產(chǎn)能，輸出預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果對比，相對誤差＜20％，預(yù)測結(jié)果輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫；＞20％重復(fù)工作，直至相對誤差＜20％，再輸入錄井解釋數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明已在四川盆地150多井、層進(jìn)行了應(yīng)用，產(chǎn)能預(yù)測相對誤差的絕對值小于20％，產(chǎn)能預(yù)測關(guān)鍵參數(shù)計算簡便，現(xiàn)場實用性強(qiáng)。
文檔編號E21B47/00GK102536200SQ20121003728
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者馮愛國, 葉應(yīng)貴, 石元會, 趙紅燕, 陳強(qiáng), 魏大農(nóng), 黃強(qiáng) 申請人:中國石化集團(tuán)江漢石油管理局測錄井工程公司, 中國石油化工股份有限公司