一种气藏地层水海相补给来源的定量方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，特别涉及一种气藏地层水海相补给来源的定量方法。

背景技术

地层水以不同的形式与油气共存于地下岩石的孔、洞、裂中，是油气生成的参与物，是油气运移、聚集及成藏的重要动力与载体，同时蕴含丰富的沉积、成岩、成藏等信息。油气田地层水是影响气田开发的关键因素之一，气井一旦见水，会降低储层气相渗透率，气产量快速下降，严重影响气藏产能。同时由于部分气藏的地质历史时间长，构造期次多，成岩作用改造普遍，储层致密化严重，成藏机理与模式不清，产水层位不定，水量大小不一的特点，导致地层水及气水分布特征十分复杂，这直接限制了对气藏地层水的赋存形式及分布规律的深入理解和全面把握。

地层水通常有四种来源：一是沉积水，指沉积物堆积过程中保存于其中的水，其含盐量和化学成分受控于原环境；二是渗入水，指大气降水等渗入岩层中的地表水，渗入水可淡化地下高矿化度水；三是深层水，指来源于地壳深部的高矿化度高温水；四是转化水，指沉积成岩和烃类形成过程中，粘土转化脱出的层间水及有机质向烃类转化时分解出的水。

随着深部气藏的不断开采，深部海相地层水的侵入作用(补给)逐渐加强，导致部分钻井开采过程中水淹封井已无法满足生产需求。同时由于海水在长期的蒸发及演化过程中，已经无法进行定量分析。这大大增加了气藏开发、勘探、预测难度，随着时间的推移，矛盾将会更加突出。所以确定气藏地层水补给特征的科学技术研究已迫在眉睫。

研究发现，由于海水在长期干旱环境蒸发过程中会沉积巨厚的石膏层(CaSO

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中无法定量分析气藏地层水补给的问题，提供一种气藏地层水海相补给来源的定量方法，本发明通过分析海相地层目标区域中硬石膏厚度和脱水量，定量得出气藏地层水海相补给来源的补给量。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种气藏地层水海相补给来源的定量方法，包括以下步骤：

选定具有硬石膏的海相地层区域作为目标区域；

勘测并确定所述目标区域内硬石膏的沉积厚度；

选取所述目标区域钻井岩心中的硬石膏样品，检测所述硬石膏样品的含水量；

收集钻井资料，确定补给半径；

结合硬石膏的沉积厚度、硬石膏含水量、补给半径，得出地层水海相补给来源的补给量。

本发明的方法利用海水沉积后形成石膏层，石膏层埋藏达到一定深度会脱水转化成硬石膏，通过分析目标区域中海相地层中硬石膏的厚度和脱水量，结合钻井资料确定补给半径，定量得出气藏地层水海相补给来源的补给量(贡献量)，是一种具体、有效、可行的地层水海相补给来源的定量方法。本发明对于判定气藏地层水的宏观赋存形式与分布规律和气藏未来整体的勘探开发具有重要的现实意义，通过本发明能够进一步为未来气藏勘探开发提供实证数据及方法借鉴。

进一步地，选定具有硬石膏的海相地层区域作为目标区域的方法为：所述目标区域的地层岩性为海相成因，地层沉积岩性主体为碳酸盐岩和硫酸盐岩，并且没有氯化物沉积。

更进一步地，硬石膏的自然伽玛值极低，自然伽玛值在1.5～6，硬石膏的视电阻率为7000Ω·m～20000Ω·m且高视电阻率异常，硬石膏的中子孔隙度近于零，范围为-2～1；硬石膏中钍铀比值较高，范围为＞4，铀钾比值低，范围为＜2。

进一步地，确定所述目标区域内硬石膏的沉积厚度的方法为：依据钻井岩心或测录井数据确定岩心中硬石膏的沉积厚度或硬石膏所占比例。

进一步地，检测所述硬石膏样品的含水量的方法为：采用全直径核磁共振岩心分析仪检测硬石膏样品的含水量，得到硬石膏含水量。

进一步地，补给半径根据渗透系数与补给半径关系式确定，渗透系数与补给半径关系式为公式一和公式二联合；

其中R为补给半径，m；Q为产水量，m

进一步地，补给量的计算公式为：

R

其中R

更进一步地，根据理论石膏分子式CaSO

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的方法通过分析目标区域中硬石膏厚度和含水量，结合钻井资料确定补给半径，定量得出气藏地层水海相补给来源的补给量，是一种地层水海相补给来源的定量方法。本发明应用于气藏整体的勘探开发及钻井地质设计、施工的方法，具有具体、有效、可行的特点，对于判定气藏地层水的宏观赋存形式与分布规律和气藏未来整体的勘探开发具有重要的现实意义，能够进一步为未来气藏勘探开发提供实证数据及方法借鉴，有广阔的应用前景。

附图说明：

图1是本发明气藏地层水海相补给来源的定量方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例中目标区域构造示意图

图3是根据本发明实施例中各层位的岩性岩相描述图；

图4是根据本发明实施例中钻井测井成果曲线图；

图5是根据本发明实施例中钻井链接剖面示意图；

图6是根据本发明实施例中2号井采气曲线图；

图7是新生代特提斯洋侵入区域示意图；

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种气藏地层水海相补给来源的定量方法，包括以下步骤：

选定具有硬石膏的海相地层区域作为目标区域；

勘测并确定所述目标区域内硬石膏的沉积厚度；

选取所述目标区域钻井岩心中的硬石膏样品，检测所述硬石膏样品的含水量；

收集钻井资料，确定补给半径；

结合硬石膏的沉积厚度、硬石膏含水量、补给半径，得出地层水海相补给来源的补给量。

本发明选定具有海相地层沉积的区域作为目标区域的技术指标为：所述目标区域的地层岩性为海相成因，地层沉积岩性主体为碳酸盐岩和硫酸盐岩，并且没有氯化物沉积。硬石膏的自然伽玛值极低，自然伽玛值在1.5～6，硬石膏的视电阻率为7000Ω·m～20000Ω·m且高视电阻率异常，硬石膏的中子孔隙度近于零，硬石膏中钍铀比值较高，范围为＞4，铀钾比值低，范围为＜2。

在本实施例中，通过地质资料分析，四川盆地川西坳陷新场构造带即认为是海相地层(硬石膏)沉积的区域，具体参照图2。本实施例对于选定了3个目标区域，分别为1号井、2号井、3号井，以2号井为例，研究的层位主要为雷口破组四段地层，具体参照图3，以中三叠统雷口坡组四段上部为浅灰、灰色粉晶(藻团块)白云岩、膏(硬石膏)云岩；中部为(含膏)微晶白云岩、(含膏)泥晶白云岩夹白色石膏岩；下部为灰色微晶白云岩、泥晶白云岩与灰白色硬石膏岩不等厚～等厚互层。对2号井的硬石膏进行分析，地球物理特征如图4所示，具体参数如下表1所示。值得说明的是，由于岩层的视电阻率随着孔隙度、含水量、温度、致密度的不同而出现很大的差异，因此不同的地区视电阻率不同；视电阻率的高低只能代表一个地区不同岩层相互间相对的高或低，并不能一概而论；因此，上述中7000Ω·m～20000Ω·m的低视电阻率仅是一种普遍情况，但也可能会存在大于20000Ω·m的视电阻率值。

表1各种岩石成份的骨架参数列表

勘测并确定所述目标区域内海相地层的沉积厚度的方法为：依据钻井岩心或测录井数据确定岩心中硬石膏的沉积厚度或硬石膏所占比例。硬石膏的埋藏深度大于3000米，若钻井岩心钻取到硬石膏层，可直接根据钻井岩心确定硬石膏的沉积厚度；部分井的钻井岩心并未达到相应的目标深度，则可根据测录井数据确定岩心中硬石膏的沉积厚度或根据硬石膏在地层中所占比例乘以地层厚度得到硬石膏的沉积厚度。每个目标区域的硬石膏所占成分比例如图5所示。

检测所述硬石膏样品的含水量是利用流动站实验室全直径核磁共振岩心分析仪AniMR-Hole Core检测选取的目标区域钻井岩心中的硬石膏样品，得到硬石膏含水量。

补给半径根据公式一和公式二联合确定；

其中R为补给半径，m；Q为产水量，m

补给量的计算公式为：

R

其中R

采用本发明的方法对选定的3个目标区域计算补给量，计算结果如表1所示。

表13个目标区域的补给量

此外，2号井实际产水情况如图6所示，根据上述确定的地层水海相补给来源的补给量，结合2号井实际生产井产水情况结合进行分析为下一步气藏勘探开发提供数据支持。

本实施例选取了3个目标区域，检测得到目标区域内的硬石膏含水量均为0，说明石膏全部转化为硬石膏时，但其他海相地层中会出现石膏未转化为硬石膏的情况，硬石膏含水量存在大于0的情况，图7为特提斯洋侵入区域示意图，区域内有海相地层沉积，可根据本发明所述的方法计算气藏地层水海相补给来源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。