一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法

本发明涉及一种用于致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，属于矿场地球物理测井。

背景技术：

1、近年来，常规气藏产能的不断降低，而且可开发常规油气藏资源量在日益减少，非常规气藏的勘探和开发倍受关注，用以补充常规气藏油气产量下降带来的缺口，因此致密砂岩气藏已成为国内外通用的一种经济的天然气供应源头；然而，随着国际上开发步伐的加快，我国致密砂岩油气藏构造的勘探力度也在不断加大。我国致密砂岩气藏资源储量约达12×1012m3，开采潜力巨大；所以，加大对致密砂岩油气的研究迫在眉睫。

2、随着油气勘探开发的不断深入，诸多学者利用中子-声波、中子-密度曲线重叠法、声波、电阻率和核磁等技术进行含气识别与评价，但是当地层为致密砂岩储层时，由于其低孔低渗，及地层泥质含量较高等特点，该方法对气层指示不明显，测井曲线受到天然气的影响使测井值不能准确反映储层孔隙度。国内外针对致密气储层含气识别与评价的研究还处于理论探索阶段，目前，致密砂岩气的勘探开发还需要更多的新方法新技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于致密砂岩含气饱和度定量评价方法，其能够定量确定地层含气饱和度，可用于致密砂岩含气饱和度评价。

2、为了达到上述目的，本发明的具体过程为：

3、一种用于致密砂岩含气饱和度定量评价方法，是基于双超热中子探测器结构模型的脉冲中子测井方法，定量评价前要建立计算模型，优化仪器结构(包括脉冲中子源、双探测器、屏蔽体)；

4、利用近超热中子探测器和远超热中子探测器分别记录能量为0.1ev～10ev的超热中子，探测器记录能量高于热中子的超热中子，避开了地层扩散和辐射俘获的影响，使中子在被探测器记录之前只经历了慢化过程，更能有效的反映地层的含氢量，因此，利用近超热中子探测器记录的超热中子计数与远超热中子探测器记录的超热中子计数比值r的相对变化量de定量确定含气饱和度，研究de与含气饱和度sg的关系，得到定量确定含气饱和度sg的公式。

5、本发明所述脉冲中子源为产额为4×108n/s，脉冲宽度为20μs的d-t脉冲中子源。

6、本发明所述双探测器分别为近超热中子探测器和远超热中子探测器，探测器类型均为he-3，其中近超热中子探测器到脉冲中子源的距离为35cm，长度为10cm；远超热中子探测器到脉冲中子源的距离为65cm，长度为10cm。

7、本发明所述屏蔽体采用重金属材料和轻核材料的双层屏蔽结构。

8、本发明测井仪器贴井壁，d-t脉冲中子源和2个超热中子探测器、2个中子屏蔽体位于同一直线上。

9、本发明定义近超热中子计数探测器与远超热中子探测器记录的超热中子计数比值的相对变化量de为：

10、

11、其中，r为近超热中子探测器与远超热中子探测器计数比值，rg为致密砂岩储层含气时，近超热中子探测器与远超热中子探测器计数比值。

12、本发明利用所述超热中子计数比值，用于建立定量确定含气饱和度sg的公式为：

13、sg＝1-1/φ(14.889de-0.021)

14、式中，φ和sg的单位为％。

15、本发明的有益技术效果是：

16、本发明定义反映含气饱和度的近、远超热中子计数比值的相对变化量参数定量确定地层含气饱和度，其方法要比其它不同计数比值的参数变化更加剧烈，在致密砂岩储层中对含气饱和度响应更加灵敏，所以，可用于致密砂岩储层含气饱和度定量评价。

技术特征：

1.一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，其特征在于，脉冲中子源(1)采用d-t脉冲中子源，脉冲中子源产额为4×108n/s，脉冲宽度为20μs，释放出能量为14mev的高能快中子。

3.根据权利要求2所述的一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，其特征在于，近超热中子探测器(2)和远超热中子探测器(3)都采用he-3计数管，近超热中子探测器距离脉冲中子源最近，远超热中子探测器距离脉冲中子源最远，近超热中子探测器(2)距离脉冲中子源(1)的距离为35cm，长度为10cm；远超热中子探测器(3)距离脉冲中子源(1)的距离为65cm，长度为10cm。

4.根据权利要求1所述的一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，近中子屏蔽体(4)和远中子屏蔽体(5)采用重金属材料和轻核材料的双层屏蔽结构，近中子屏蔽体(4)选用4cm钨镍合金和4cm含硼聚乙烯，远中子屏蔽体(5)选用4cm钨镍合金和4cm含硼聚乙烯；井眼(6)内充满淡水。

技术总结本发明公开了一种致密砂岩储层含气饱和度定量评价方法，涉及致密砂岩储层含气饱和度评价技术领域，利用双超热中子探测器(近超热中子探测器和远超热中子探测器)记录不同位置处超热中子计数，探测器记录能量高于热中子的超热中子计数，避开了地层扩散和辐射俘获的影响，使中子在被探测器记录之前只经历了慢化过程，更能有效的反映地层的含氢量，再计算近、远超热中子计数比值，定义反映含气饱和度的近、远超热中子计数比值的相对变化量参数定量确定地层含气饱和度，其方法要比其它不同计数比值的参数变化更加剧烈，在致密砂岩储层中对含气饱和度响应更加灵敏。技术研发人员：张丽,韩笑,李振华,耿学森,翟强,李昕龙受保护的技术使用者：山东科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11