王文文，张宏伟，周 全，成家杰，侯振永

（中海油田服务股份有限公司油田技术事业部，北京101149）

鄂尔多斯盆地东北缘D探区油气主要勘探层系为晚古生代地层，由上至下依次发育二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组和太原组以及石炭系本溪组，主要岩性为砂岩、泥岩、灰岩及煤层。 经过几年的勘探开发实践，区块内致密砂岩气已经取得了一定的成果。 但是，在致密砂岩储层勘探开发过程中， 由于致密砂岩储层孔喉半径小、非均质性强，导致储层“非阿尔奇”效应明显，气、水层电阻率基本相当，甚至出现低电阻气层、高电阻水层并存，上水下气共生等特征，给流体性质识别带来困难，含气性评价问题日益突出。

根据致密砂岩气储层流体识别困难的特点，前人应用常规、阵列声波、核磁等测井资料，对致密砂岩储层流体特性进行评价，提出了多种方法，取得了一定效果。彭真等［1］分析了致密砂岩储层物性、泥浆侵入等特征，明确了致密砂岩储层微观孔隙结构与可动流体之间的关系，利用孔隙度曲线重叠判别法、含气指示判别法实现流体性质判别；王兆年等［2］针对川西白马庙地区浅层砂岩气勘探，分析了侏罗系蓬莱镇组砂岩储层的测井响应特征，提出了致密砂岩横波速度随含气饱和度增加而降低，电阻率边界不明确，用纵横波速度比法来区分致密气；武鑫等［3］利用铸铁薄片、扫描电镜、压汞法和NMR等资料，对乌尔禾油田克拉玛依组低渗砂岩储层微孔隙结构特征进行了分析，认为研究区低渗砂岩储层的压汞曲线、核磁T2谱特征及中值压力、分选系数、核磁大小孔隙比、孔隙度、渗透率、储层品质因子为储层主要表征参数。

本文以鄂尔多斯盆地东北部D探区上古生界致密砂岩气层为研究实例，综合阵列声波、阵列感应、核磁等测井数据，构建了包含深电阻率、泊松比等参数的致密砂岩气储层声电判别指数。 研究区试验井实例表明，利用声电判别指标可以有效识别致密砂岩气层，可为研究区及其周缘上古生界致密砂岩气层有效判识提供科学依据。

1 致密储层含气性与电阻率关系

由于鄂尔多斯盆地东缘致密储层孔隙结构的复杂性，造成储层的电性特性多样，物性对于电性影响的线性变化规律缺失。 通过建立自然伽马与深电阻率交会图， 发现随着自然伽马数值的增加，显示储层泥质含量上升，孔隙结构逐渐变差，深电阻率在17 Ω·m以下，气层、气水同层混叠，电学性质趋于复杂化，常规电阻率判别流体性质失效，如图1所示。

通过孔隙度与深电阻率交会图发现，当地层深电阻高于17 Ω·m时，测试结论均为气层；但当地层深电阻低于17 Ω·m后， 不同流体类型层位混杂，电性对含气性的控制规律失效，如图2所示。

2 致密储层含气性与声电参数关系

地层含气后，会导致纵波速度下降，由于横波传播不受流体影响，故横波速度不变；含气储层的纵横波速度比与纯水储层相比显著下降［4-6］；另外不同流体的压缩系数差别较大，气体压缩系数相对较大，水的压缩系数相对较小。 因此可以根据上述力学参数特征进行流体性质定性识别［7-10］。

利用图版法对有试气结果的层位进行统计，结合测试产气、产水量对解释层进行分类划分，建立泊松比与体积压缩系数交会图版，如图3所示。 该图版可以对气层与非气层具有较明显的区分作用。 当泊松比小于0.17时，测试均为纯气层。受声波含气敏感性影响，测试差气层与含水层混叠。

进一步利用图版法，建立泊松比与深电阻率交会图版， 如图4所示。 结合电阻率与泊松比双重控制，可以发现该图版可以对纯气层与含水层具有明显的区分作用。

3 声电判别指数构建

结合区域分析的电性及力学参数特征，构建声电判别指数， 声电判别指数由两部分贡献组成，分为电阻率贡献和力学参数贡献。 由于声波计算的岩石力学参数对含气敏感，因此将该部分贡献设置为指数函数； 由于电阻率对本区流体判别存在界线，因此将该部分贡献设置为线性函数；据此可定义声电判别指数：

其中，a=4 039.1；b=0.68；RO=19.11

式中，KF为声电判别指数；γ为泊松比，无量纲；Δtp为 地 层 纵 波 时 差，μs/ft；Δts为 地 层 横 波 时差，μs/ft；Rt为深电阻率，Ω·m。a、b和RO为区域系数，可根据泊松比与深电阻率交会图版上投影数据点相对位置关系确定区域系数。

当KF≥0时， 该实测点对应储层判别为纯气储层；当KF＜0时，该点对应含水储层。进一步结合地层孔隙度信息，可对有效储层进行判别。

4 应用实例

图5为A井用声电判别指数得到的致密砂岩气层处理成果图，为应用声电判别指数后测试点区分情况，应用该指数可对区域气层进行有效判别。

图中10号层深度段1 652.7～1 656.3 m，层厚3.6 m，对应的自然伽马整体呈低值，岩性较纯；井径曲线规则、井眼条件良好；阵列感应测井电阻率曲线呈现高阻、重合特征；阵列声波的泊松比和速度比具有微弱“镜像特征”；但声电判别指数呈现高值，利用声电判别指数，指示该层段为气层；该井1 651.1～1 656.3 m层段射孔， 获得日产气无阻流量8 330 m3/d，为工业气流层，与解释结论完全符合。

12号层深度段1 682.2～1 686.6 m， 测井响应类似，电阻率呈现低阻特征、重合特征，利用声电判别指数，指示该层段为水层；该井1 680.1～1 686.4 m层段压裂后，日产水3 m3/d，与解释结论相符。

5 结论

（1）针对致密储层电性对含气性敏感度降低的特点，利用泊松比与体积压缩系数交会可以有效区分气层与非气层，当泊松比小于0.17时，测试均为纯气层。

（2）综合电阻率和力学参数，构建声电判别指数，研究区测试井实例表明，利用声电判别指数可以有效识别致密砂岩气层。