・　１６　・　录井工程　２ＯｌＯ年３月　

・工艺技术・　

低渗透性储集层评价方法及初产液量预测研究　

王飞龙　甘丽娜　王振中　

（中国石化集团华北石油局）　

王飞龙，甘丽娜，王振中．低渗透性储集层评价方法及初产液量预测研究．录井工程，２０１０，２１（１）：１６～２１　

摘　要　低渗透性油气藏储集层孔隙极其微小，层内流体被毛细管力和黏滞力等束缚而难以流动，故其储集层评　价和有效开发成为重要研究课题。可动流体是评价低渗透油气田开发潜力的重要岩石物性参数，通过核磁共振分　析技术获取的可动流体与采油测试参数初产液量间的关系研究，建立了核磁共振可动流体储集层评价方法，将储　集层划分为４类，相关系数为０．６０２　７。为进一步定量评价储集层，引入评价参数Ｐ，进行初产液量预测，把可动流　体、孔隙度评价数据直接与初产液量拟合，提出了计算模型与校正方法以及相关系数求取方法。通过在镇泾油田　延长组储集层评价的应用实例表明，该方法能够现场随钻预测储集层初产液量，对油气层进行有效评价，提高解释　精度，为完井方案的确定、测试选层、制定早期开发方案提供技术支持。　

关键词　核磁共振　低渗透性储集层　评价　可动流体　孔隙度　渗透率　初产液量　

Ｏ　引　言　

镇泾油田位于鄂尔多斯盆地西缘天环向斜南　

端，属于低孔隙度、低渗透率一特低渗透率、低压的　

“三低”油藏。具有这种油藏特征的储集层渗流阻力　大、自然产能较低，加之油层致密坚硬，往往出现录　

井及测井评价好而测试不理想的情况。而且，储集　

层实验室分析数据又远远滞后，不能应用于随钻储　集层性质评价。近年开发情况表明，该区烃源岩生　

油充足，延长组各油层组的储集层均有油气显示，储　集层孔渗性的好坏在储集层产能中起着至关重要的　作用［１　］。因此，建立现场随钻储集层评价标准成　为解释评价工作中亟待解决的难题。　通过对核磁共振录井获取的孔隙度、渗透率、可　动流体等参数的分析，将其与油井初产液量建立关　联性，提出了适用于该地区的储集层评价方法。　

１　低渗透储集层评价参数选择　

目前国内多利用孑Ｌ隙度和渗透率等参数开展储　

集层评价，该方法在中、高渗透性储集层评价中作用　明显，在低渗透性储集层评价中表现出极大的不适　

应性　。　

岩石的渗透率只能说明流体在其中的流动能　力，对于储集层而言，它仅仅反映了油气被采出的难　易程度，并不反映岩石内流体的含量。　

在油田开发中，那些不能流动的流体（油气），在　

目前工艺条件下还无法将其采出，只有可以流动的　

流体才是有工业价值的。低渗透储集层中的层内流　

体流动十分缓慢，短时间内可近似看作储集层渗透　

性接近于零，此时储集层好坏主要看流出流体总量　（可动流体），单位时间通过的流体量成为次要因素。　

流动孔隙度指在一定压差作用下，饱和于岩石　

孔隙中的流体流动时，与可动流体体积相当的那部　

分孔隙体积与岩石外表体积的比值（通常流动孔隙　

度是有效孔隙体积减去微毛细管孔隙体积后，与岩　

石外表体积的比值，用百分数表示；中高渗透率油气　

层微毛细管孔隙是指孔径小于０．２　ｔｚｍ的孔隙，低　

孔隙度低渗透率油气层微毛细管孔隙是指孔径小于　

０．１４４　ｔｚｍ的孔隙）。可动流体孔隙度与有效孔隙度　

的比值为可动流体百分数，简称可动流体。　

渗透率与可动流体之间并无必然联系（表１），　即渗透率大时可动流体不一定大。利用表１中可动　

流体与渗透率参数的平均值探讨两者的相关性　

（图１）。由图１可知，可动流体与渗透率的相关系数　

ｒ　为０．０７８８，即在低渗透储集层中可动流体与渗透　

基金项目：中国石化华北分公司Ｇ１３　ＫＪ一０７　ＺＳ—ＬＪ—ＺＪ　０００８　王飞龙１９７７年生，２０００年７月毕业于江汉石油学院石油与天然气勘查专业，现在中国石化华北石油局录井公司研究所从事录井综合研究　工作。通讯地址：４５００４２河南省郑州市中原区须水镇华北录井公司。电话；（０３７１）６７８１７７２８。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｂｌｊｇｓｗｆｌ

＠１６３．ｔｏｍ　第２１卷第１期　孙林等：中原油田水平井地质导向技术研究与应用　

２０９６．３Ｏ　２Ｏ９８．ＯＯ　Ａ　１８　２Ｏ９９．６Ｏ　２１０１．４０　６．７９　６．８Ｏ　３．３８　５．６１　４２．４２９６　３７．７８６０　２２．６７６６　３９．８５６０　０．２０４　０．１２５　５．６４５　３５．６８７１　０．１２９　２．２６　０．０３０　

０．１５８　・　１８　・　录井工程　２０１０年３月　

率没有必然联系。那么，哪个参数更适用于低渗透　

性储集层呢？笔者通过可动流体和渗透率与采油初　产液量的相关性分析来进行选择。　

善　饕　矗　

图１　．－ｌ动流体与渗透翠相关性分析　

图２、图３分别为渗透率与初产液量、可动流体　

与初产液量相关性分析。由图２可知，渗透率与初　产液量绝对相关系数ｒ　为０．３　７７５，由图３可知，可　

动流体与初产液量绝对相关系数ｒ　为０．６　０２７。显　然可动流体与初产液量相关性远远高于渗透率与初　

产液量的相关性。即低渗透油气田中，用可动流体　评价储集层远远优于用渗透率评价储集层。　

图２渗透率与初产液量相关性　

图３可动流体与初产液相关性分析　

２储集层可流动体评价方法　

２．１储集层孔、渗与可动流体的相关性　镇泾油田延长组储集层渗透率平均为　０．５２６ｍＤ，属于超低渗透率的储集层。可动流体在　

储集层评价中起着重要作用，与初产液量相关性达　０．６０２　７。因此，对可动流体适当刻度，就能评价储集　

层。从表１中看出，当可动流体小于２０　时，初产　

液量小于１的储集层为干层；当可动流体为２Ｏ　～　

３Ｏ　时，可动流体对储集层影响很大，在储集层评价　中起主导作用；当可动流体为３０　～４２　时，可动　

流体对储集层影响较大；当可动流体大于４２　时，　可动流体对储集层影响较小，在储集层评价中起次　

要作用。孔隙度在储集层评价中起着不可忽视的作　

用，当孔隙度小于５　时，初产液量较低，储集层极　差，为干层；当孔隙度大于８　时，储集层孔隙性较　

好，初产液量较高；当孔隙度为５　～８　时，孔隙度　对储集层影响较小，可动流体起主导作用。按孑Ｌ隙　

度和可动流体对该区延长组储集层储集性能的优劣　

进行划分，把储集层分为４类：好储集层（Ｉ类储集　层）、中等储集层（ＩＩ类储集层）、差储集层（Ｉ］Ｉ类储集　

层）和干层（ＩＶ类非储集层），并给出评价分类的参数　及划分界限（表２）。　２．２划分标准的回判　按表２储集层分类方案，对１０口井的储集层性　

质（表１）进行了回判研究，其中：Ａ　１０１井、Ｃ　１井、　

Ｃ　２井３口井储集层属于好储集层；Ｃ　３井、Ｂ　６井、　Ａ　１２井、Ａ　１７井、Ａ　１８井５口井储集层属于差储集　

层；Ｂ　５井、Ａ　１３井２口井储集层属于干层。通过测　试验证可知，好储集层的３口井初产液量在９　ｍ。／ｄ　

以上；于层的２口井初产液量均小于１　ｍ。／ａ，差储　

集层的５口井（Ｂ　６井除外）初产液量为１～３　ｍ。／ａ。　除Ｂ　６井外，储集层评价与储集层产能一一对应，储　

集层评价越好产能越高，储集层评价越差产能越低，　验证了储集层评价方案的准确性。依此归纳储集层　

产能为：好储集层（Ｉ类）初产液量８　ｍ。／ａ以上；中　

等储集层（１Ｉ类）初产液量４～８　ｍ。／ａ；差储集层（１］Ｉ　类）初产液量１～４　ｍ。／ｄ；非储集层（ＩＶ类）初产液量　１　ｍ。／ａ以下。　Ｂ　６井按表２储集层分类方案属于差储集层　

（１１１类储集层），测试结果为干层（ＩＶ类非储集层）。　

误差１个评价级别，分析其原因主要有两个方面：一　方面，Ｂ　６井平均孔隙度为５．８９３　，平均可动流体　

为３２．６５４５　，两者均接近差储集层下限，如果孔隙　度再低１个百分点或可动流体再低３个百分点，储　

集层评价就可评价为干层，在储集层评价参数分组　

交界处的点出现个别评价误差，

尽管在情理之中，但　第２１卷第１期　王飞龙等：低渗透性储集层评价方法及初产液量预测研究　・１９・　

表２　延长组储集层分类方案　

也说明该划分方案还需要进一步完善。另一方面，　

由于延长组储集层非均质性强，也能造成储集层横　向物性变差，导致产能降低。　２．３　方法的初步验证　为检验储集层划分方案准确与否，以Ｂ　２１井和　

Ｂ　２２井为例进行验证。Ｂ　２１井和Ｂ　２２井可动流体　及初步试产数据见表３。依据表３数据查表２分类　方案进行评价可知，Ｂ　２１井和Ｂ　２２井均为差储集层　

（ＩＩＩ类储集层），Ａ　２４井属于中等储集层（１１类储集　层）。　Ｂ　２１井初产液１．２１　ｍ。／ｄ，其中：油０．１３　ｍ。／ｄ、　

水１．０８　ｍ。／ｄ；Ｂ　２２井初产液２．８１　ｍ。／ｄ，全部为水。　

两口井初产液均在１～４　ｍ。／ｄ，符合差储集层产能；　Ａ　２４井初产液５．６５　ｍ。／ｄ，其中：油０．８３　ｍ。／ｄ、水　

４．８２　ｍ。／ｄ，符合中等储集层产能。实例说明评价正　确、可靠。　

表３　Ｂ　２１井和Ｂ　２２井延长组可动流体参数及初步试产数据（平均值）　

３储集层产液量预测研究　

３．１产液量计算模型的建立与校正　上述可动流体储集层评价方法，验证了延长组　储集层可动流体高的其产能也高，可动流体低的其　

产能也低，即可动流体与储集层产液量具明显正相　

关性。但可动流体和孔隙度评价储集层方法只能把　储集层分为４种类型，即４个区间，而储集层初产液　

量是连续变化的实数。为研究两者相关性，这里引　进储集层评价参数Ｐ，Ｐ是孔隙度与可动流体的综　

合体现，无量纲。它表征了储集层初产液能力的大　

小。由表２可知，储集层产液能力与孔隙度和可动　流体正相关，因此Ｐ与孔隙度和可动流体的函数关　系用乘积表示。当可动流体小于２Ｏ　时，储集层为　

干层，Ｐ趋近于０，与孔隙度大小无关。通过深入研　究，尝试性地建立的Ｐ求取数学模型为：　

Ｐ—ｎ　Ｓｈ　（１）　式中　——孑Ｌ隙度，　；　

Ｓ——可动流体，　；　

系数，与区域地质有关；　ｈ——储集层有效厚度系数，无量纲。　

由图３可知，可动流体与初产液量绝对相关系　数仅为０．６０２　７，直接用（１）式计算的初产液量Ｐ与　

储集层实际初产液量相差很大，因此必须对（１）式进　行校正才能应用。在储集层评价中把可动流体和孔　

隙度分别分成几个区间（表２），笔者按照可动流体　和孔隙度区间进行校正。如果可动流体大于４２　时，令储集层初产液量在计算中所占权重为１，那　

么，可动流体在３０　～４２　区间内，可动流体在初　

产液量计算中所占权重就要小于１，即ｓ要乘以权　重系数Ａ（Ａ＜１）；当Ｓ＜３０　时在初产液量计算中　

所占权重应该更小。同理，可以说明可动流体在　＜４２　变化范围内普遍存在值越小在评价中所占权　

重越小的现象，因此对可动流体评价权重进一步校　

正，校正方法是乘以可动流体本身。经过两次校正　后可动流体的权重系数为ＡＳ（两者之积小于１，不　

同区间Ａ值不同）。用相同的方法对孔隙度进行校　正，形成校正后的储集层初产液量计算公式：　

Ｐ—ｎｈ　Ｓ。　（２）　式中　——孑Ｌ隙度分量，即校正后的孔隙度；　ｓ。——可动流体分量，即校正后的可动流体。　

ｈ为储层有效厚度系数，因为（２）式计算的是初　

产液量，包括油气水总量，所以储集层有效厚度即为　砂体厚度。Ｐ和砂体厚度呈正相关，但不呈线性关　

系，在实际应用中按砂体厚度分成不同区间，每个区　间根据油田初产液结果赋予不同系数值。如：按砂　

体厚度分成Ｏ～２　ｍ、２～４　ｍ、４～６　ｍ、＞６　ｍ这４个　

区间，砂体厚的区间ｈ值也较大；当砂体厚度＞６　ｍ