天然气藏中二氧化碳含量的测井定量评价方法

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2014.06.05.01

摘要/Abstract

摘要：

当气层中含有二氧化碳时，由于烃气、非烃气以及束缚水同时存在，导致孔隙流体成分及其测井响应趋于复
杂，尤其是二氧化碳溶于水后形成的附加导电性不强且无明显规律，使得运用电阻率方法对二氧化碳的定性识别和定
量计算变得非常困难。基于孔隙度测井方法，利用甲烷气体和二氧化碳气体对热中子减速以及扩散方面影响的差异，
选取中子长短源距计数率值建立了二氧化碳定量计算模型。同时，考虑到在储层高温高压条件下甲烷和二氧化碳气
体声波和密度测井响应特征，结合已有的孔隙度和饱和度数据，运用基于体积物理模型的最优化方法对各流体成分的
含量进行计算。将两种方法同试油和测试结果进行了对比，均取得了良好的效果，证实了方法的可靠性。

关键词: 二氧化碳, 中子长短源距计数率, 最优化方法, 体积物理模型, 阿尔奇公式

Abstract:

When carbon dioxide exists in gas zone，pore fluid composition and logging response are getting more complex
because of the presence of hydrocarbon gas，non-hydrocarbon gas and irreducible water. The extra conductivity caused by the
dissolution of carbon dioxide is absolutely weak and no apparent regulation exists in it，which makes qualitative identification
and quantitative calculation of carbon dioxide very difficult. According to the different influence of methane and carbon dioxide
on thermal neutron moderation and diffusion，this paper builds the carbon dioxide quantitative calculation model with porosity
logging methods based on neutron′s long and short spacing counting rates. Then，in consideration of the logging response
features of methane and carbon dioxide with reservoir at high temperature and high pressure，and by using porosity and saturation
data，we adopted the optimization method based on rock′s physical volume model and calculated the content of each fluid
composition. The effect is proven to be reliable through comparison between the interpretation results and testing conclusion.

Key words: carbon dioxide；neutron&prime, s long and short spacing counting rate；optimization method；physical volume model；
Archie equation

中图分类号:

TE19

何胜林1，赵军2 *，周家雄1，张海荣1，王迪2. 天然气藏中二氧化碳含量的测井定量评价方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(4): 82-88.

HE Shenglin1, ZHAO Jun2*, ZHOU Jiaxiong1, ZHANG Hairong1, WANG Di2. Quantitative Evaluation of Carbon Dioxide Content in Natural#br# Gas Reservoir with Logging Data[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2016, 38(4): 82-88.

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参考文献

[1] 张伙兰，裴健翔，张迎朝，等. 莺歌海盆地东方区中深
层黄流组超压储集层特征[J]. 石油勘探与开发，2013，
40（3）：284 293.
ZHANG Huolan，PEI Jianxiang，ZHANG Yingzhao，et
al. Overpressure reservoirs in the mid-deep Huangliu Formation
of the Dongfang Area，Yinggehai Basin，South
China Sea[J]. Petroleum Exploration and Development，
2013，40（3）：284 293.
[2] 谢玉洪，范彩伟. 莺歌海盆地东方区黄流组储层成因
新认识[J]. 中国海上油气，2010，22（6）：355 359.
XIE Yuhong，FAN Caiwei. Some new knowledge about
the origin of Huangliu Formation reservoirs in Dongfang
Area，Yinggehai Basin[J]. China Offshore Oil and Gas，
2010，22（6）：355 359.
[3] 韩宏伟，张金功，张建锋，等. 济阳拗陷二氧化碳气藏
地下相态特征研究[J]. 西北大学学报（自然科学版），
2010，40（3）：493 496.
HAN Hongwei，ZHANG Jingong，ZHANG Jianfeng，et
al. A study on phase of CO2 pools underground，Jiyang
Depression[J]. Journal of Northwest University（Natural
Science Edition），2010，40（3）：493 496.
[4] 罗智，刘如敏，郝晓良，等. 利用测录井资料识别气藏
中的二氧化碳[J]. 内蒙古石油化工，2012（9）：36 37.
LUO Zhi，LIU Rumin，HAO Xiaoliang，et al. Identification
of CO2 in gas reservoir by logging data[J]. Inner Mongolia
Petrochemical Industry，2012（9）：36 37.
[5] 罗智，张恒山. 利用测井资料识别气藏中的CO2[J]. 天
然气勘探与开发，2012，35（4）：34 35.
LUO Zhi，ZHANG Hengshan. Logging data used to identify
CO2 in gas reservoirs[J]. Natural Gas Exploration &
Development，2012，35（4）：34 35.
[6] 郭宇航，潘保芝. 松南深层火山岩CO2 气层测井特征
与含量预测[J]. 国外测井技术，2012（6）：24 27.
GUO Yuhang，PAN Baozhi. Logging identification and
content prediction of CO2 bearing reservoirs in deep volcanic
in south Songliao Basin[J]. World Well Logging
Technology，2012（6）：24 27.
[7] 郭栋. CO2 气综合勘探技术及实例分析[J]. 油气地球物
理，2009，7（1）：24 28.
GUO Dong. Integrated exploration techniques for CO2
and analysis on case history[J]. Petroleum Geophysics，
2009，7（1）：24 28.
[8] 郭栋. CO2 气综合识别技术及应用[J]. 物探与化探，
2008，32（3）：283 287.
GUO Dong. Integranted recognition technique for CO2
gas and its application[J]. Geophysical and Geochemical
Exploration，2008，32（3）：283 287.
[9] 刘中奇，杜春玲. 非烃类气层测井识别方法[J]. 测井技
术，1998，22（2）：107 110.
LIU Zhongqi，DU Chunling. Identification of non hydrocarbon
Gas Zone[J]. Well Logging Technology，1998，
22（2）：107 110.
[10] 孟祥水，张晋言，孙波. 利用测井视孔隙度差异识别二
氧化碳和烃类气[J]. 测井技术，2003，27（2）：132 135.
MENG Xiangshui，ZHANG Jinyan，SUN Bo. Using different
logging apparent porosities to distinguish carbon
dioxide from methane[J]. Well Logging Technology，
2003，27（2）：132 135.
[11] 姜亮，刘大能，邱细斌. 二氧化碳气层的测井解释方
法[C]//姜亮. 东海陆架盆地油气资源勘探论文集. 北
京：石油工业出版社，2004：266 271.
[12] 侯大力，孙雷，潘毅，等. 人工神经网络预测高含CO2
天然气的含水量[J]. 西南石油大学学报（自然科学版），
2013，35（4）：121 125.
HOU Dali，SUN Lei，PAN Yi，et al. Predicting water
content of high CO2 content natural gas by artificial
neural network[J]. Journal of Southwest Petroleum University（
Science & Technology Edition），2013，35（4）：
121 125.
[13] 程超，桑琴，杨双定，等. 最优化测井解释方法在复
杂碎屑岩储层中的应用[J]. 测井技术，2011，30（5）：
455 459.
CHENG Chao，SANG Qin，YANG Shuangding，et al.
Application of the optimization log interpretation method
to complex clastic resservoir[J]. Well Logging Technology，
2011，30（5）：455 459.
[14] 韩雪，潘保芝，张意，等. 遗传最优化算法在砂砾岩
储层测井评价中的应用[J]. 测井技术，2012，36（4）：
392 396.
HAN Xue，PAN Baozhi，ZHANG Yi，et al. GA-optimal
log interpretation applied in glutenite reservoir
evaluation[J]. Well Logging Technology，2012，36（4）：
392 396.
[15] 王辉，周承刚，孙少平. 测井解释最优化方法中的误差
和约束条件[J]. 中国煤田地质，2002，14（1）：73 76.
WANG Hui，ZHOU Chenggang，SUN Shaoping. Error
and constraint condition in the optimization method of
logging interpretation[J]. Coal Geology of China，2002，
14（1）：73 76.
[16] 冯国庆，陈军，张烈辉，等. 最优化测井解释的遗传算
法实现[J]. 天然气工业，2002，22（6）：48 51.
FENG Guoqing，CHEN Jun，ZHANG Liehui，et al. Realizing
genetic algorithm of optimal log interpretation[J].
Natural Gas Industry，2002，22（6）：48 51.
[17] 段亚男，潘保芝，韩雪. 砂砾岩储层的多组分模型及最
优化测井解释[J]. 国外测井技术，2012（6）：20 23.
DUAN Ya′nan，PAN Baozhi，HAN Xue. Multicomponent
model and optimization logging evaluation of glutinite
reservoirs[J]. World Well Logging Technology，2012（6）：
20 23.
[18] 田云英，夏宏泉. 基于多矿物模型分析的最优化测井
解释[J]. 西南石油学院学报，2006，28（4）：8 11.
TIAN Yunying，XIA Hongquan. The optimal logging explanation
based on multi-minerals model analysis[J]. Journal
of Southwest Petroleum Institute，2006，28（4）：8 11.
[19] 周改英，赵喜亮. 多矿物模型分析的最优化测井解
释[J]. 河南石油，2006，19（5）：21 22.
ZHOU Gaiying，ZHAO Xiliang. Optimum logging interpretation
for multimineral model analysis[J]. Henan
Petroleum，2006，19（5）：21 22.
[20] 王拥军，夏宏泉，陈科贵，等. 塔里木碳酸盐岩储层
最优化测井解释方法[J]. 西南石油学院学报，2000，
22（4）：18 21.
WANG Yongjun，XIA Hongquan，Chen Kegui，et al. Optimized
log interpretation for carbonate reservoirs in Tarim
Basin[J]. Journal of Southwest Petroleum Institute，2000，
22（4）：18 21.
[21] 何胜林，陈嵘，高楚桥，等. 乐东气田非烃类气层的测
井识别[J]. 天然气工业，2013，33（11）：22 27.
HE Shenglin，CHEN Rong，GAO Chuqiao，et al. Logging
identification of non-hydrocarbon gas zones in the
Ledong Gas Field，Yinggehai Basin[J]. Natural Gas Industry，
2013，33（11）：22 27.
[22] 吴洪深，高华，林德明，等. 南海西部海域非烃类气层
测井识别及解释评价方法[J]. 中国海上油气，2012，
24（1）：21 24.
WU Hongshen，GAO Hua，LIN Deming，et al. A methodology
on logging identification and interpretation of nonhydrocarbon
gas zones in the western South China Sea[J].
China Offshore Oil and Gas，2012，24（1）：21 24.
[23] 唐广荣，赵峰，李跃林. 东方1 1 气田低渗疏松砂岩气
藏伤害机理研究[J]. 西南石油大学学报（自然科学版），
2015，37（3）：103 108.
TANG Guangrong，ZHAO Feng，LI Yueli. An experimental
study on reservoir damage mechanisms of DF1-1 low
permeability loose sandstone gas reservoir[J]. Journal of
Southwest Petroleum University（Science & Technology
Edition），2015，37（3）：103 108.