太原地区裂缝型地热储层常规测井分类评价

太原地区裂缝型地热储层常规测井分类评价

田飞

中石化华北石油工程有限公司测井分公司 河南郑州 450000

摘 要：产水资料表明，在太原地区地热资源开发中，不同层位产量差异较大。为了更好的进行地热资源的开发利用，需要结合测井资料建立储层分类评价标准。本文结合太原地区地热储层发育裂缝的特征，通过构建对裂缝信息敏感的特征参数，结合常规测井响应特征建立了太原地区裂缝型储层分类评价标准。利用分类评价标准确定的储层分类与试采结果吻合性好，验证了分类评价标准的有效性和可行性。

关键词：测井解释；地热资源；常规测井；裂缝型储层；分类评价

中图法分类号 TE142; 文献标志码 A

地热是地质作用活跃区域所特有一种地质现象。我国地热资源丰富，位于山西太原的地热储层主要位于上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组、冶里组以及凤山组。地热储层存在分布广、厚度大的特征。同时该盆地多口探井试水时产出60度以上的地热水，且长期稳产，预示了良好的勘探开发前景。

在地热资料评价中，需要构建储层分类标准，以便于整体开发部署。针对太原地区裂缝型储层，本文建立了一种考虑裂缝发育的常规测井分类评价标准，并进行了综合评价，结果表明，评价结果与实际产水结果一致性好，说明评价标准具有良好的精度和一致性。

1 储层特征

研究区块裂缝型地热储层位于上马家沟组，主要岩性为碳酸盐岩，矿物为白云石、方解石和碎屑矿物等。太原地区目标区上马家沟组以泥晶灰岩和白云质灰岩为主。

研究区块中碳酸盐岩主要发育有较多的裂缝及孔洞作为储集空间和渗流通道。

2 地热储层分类评价标准

2.1 基于测井响应初步分类

依据基于声波及侧向电阻率，将储层分为三类，见表1，一类储层拥有较大的声波值及较小的电阻率值，裂缝最为发育。

表1 常规测井响应储层分类标准

2.2 构建裂缝敏感因子及储层分类

综合测井信息，构建对裂缝信息敏感的参数，进行储层分类评价。

(1)龟裂系数S法

利用地层岩石纵波波速（ ）与其骨架纵波速度（ ）之比构建的龟裂系数S可用以评价地层岩石的完整性，具体形式表示为：

（1） 即： （2）

式中：Δt_p、Δt_ma分别表示地层和岩石骨架声波时差，μs/m

S越大，表明地层声波速度与岩石骨架声波速度越相近，反映岩石较为完整；而S值减小则反映地层岩石破裂越严重，裂缝越发育（图1）。可以得到以下标准：Ⅰ类和Ⅱ类储层：S≤0.53；Ⅲ类储层：S>0.53。

图1 龟裂系数S与产水量关系图

(2)电阻率比值法

①侧向电阻率与微球电阻率比值法

微球测井为浅探测聚焦测井，反映井壁介质的电阻率变化，与双侧向电阻率结合，可以指示储层中裂缝的存在。当储层中裂缝较发育时，微球型测井电阻率响应值明显低于深浅侧向电阻率响应值，尤其在致密碳酸盐岩储集层，裂缝的存在会使微球电阻率值更低（图2）。可以得到以下标准：Ⅰ类储层：RT/Rxo≤2.2；Ⅱ类储层：2.229。

图2 RT/Rxo与产水量关系图

(3)基岩比值法

对于碳酸盐岩储层，一般具有高电阻率的特征（1000—10000Ω.m），裂缝、溶洞越发育，双侧向数值相对基岩电阻率下降幅度更大、且有大幅度正差异。即使被泥质充填，这种特征依然很明显。为了扩大这一裂缝信号，将深浅侧向的基岩校正系数的乘积再乘100定义为kk。基岩差异系数为公式3，基岩校正系数为公式4，最终校正系数为公式5，其中， 为单井基岩平均值, RA为研究区基岩平均电阻率,对于研究区块，取RA=6400Ω.m。

(3)

(4)

(5)

图3 kk与产水量关系图

建立基岩校正系数kk与产水量的关系（图3），由此可以得到以下标准：Ⅰ类储层：kk≤0.15;Ⅱ类储层：0.151。

3 实际效果

依据测井建立的地热储层各参数求解和产能预测模型，在研究区内选择了TD-1、FHJD-5、GXWL-4三口井进行了实例解释分析，结合实际产量进行解释标准验证。

在表3中，可以看出，划分的储层类型能较好的区分去实际产量的关系，同时，裂缝的发育使得储层物性变好，渗透性增强，从而产量更高。

表2 太原地区裂缝型储层分级划分标准

表3 测井解释成果表

4 结论

1、本文对于太原地区裂缝型地热储层进行储层特征分析，发现，岩性为碳酸盐岩，主要矿物为方解石、白云石和碎屑；同时物性较差，主要靠裂缝进行改善。

2、本文从多个方位构建了裂缝敏感因子，包括龟裂系数、电阻率比值、基岩比值等。同时建立了储层分类评价标准；实际应用表明，分类标准可靠，能较为准确的进行储层分类，同时具有较好的推广性。

3、对于裂缝型地热储层，裂缝的发育使得储层渗透性变好，产量提高。

5、参考文献

[1] 赵娟.地热资源的开发利用及可持续发展[J].科技经济导刊, 2019(14):126-127.

[2] 曹阳, 施尚明, 李雪英, 等. 地热资源综合评价方法[J]. 测井技术, 2000(S1):511-514.