伍 燚 司馬立強(qiáng) 伍洲 孫昊茹 彭月倩

(1.西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，成都 610051;2.中國(guó)石化西南油氣分公司川西采氣廠，四川 德陽(yáng) 618000;3.川慶鉆探工程有限公司川西鉆探公司，成都 610051)

我國(guó)的碳酸鹽巖油氣藏主要有縫洞型油藏、裂縫—孔隙型氣藏等類型，關(guān)于孔隙型碳酸鹽巖油藏技術(shù)的研究明顯不足?？紫缎吞妓猁}巖油藏廣泛分布于北美、西歐北海和中東地區(qū)，目前國(guó)內(nèi)該類油氣藏發(fā)現(xiàn)較少。隨著中國(guó)油氣業(yè)務(wù)不斷向海外發(fā)展，這一領(lǐng)域值得石油工作者關(guān)注。俄羅斯UMD油田為發(fā)育于臺(tái)地邊緣淺灘 —開闊海陸棚相，經(jīng)多次水進(jìn)水退作用形成具有層狀特征的碳酸鹽巖地層。該油田的巴什基爾層主要巖性為顆?；?guī)r、致密灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r，主要儲(chǔ)層為顆?；?guī)r，相對(duì)具有較好的物性。儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層交替出現(xiàn)頻率高、分層性強(qiáng)、小層多、薄層發(fā)育，屬于中孔、中低滲儲(chǔ)層。本文以錄井信息、測(cè)井資料為基礎(chǔ)確定儲(chǔ)層流體性質(zhì)，用綜合幾種方法進(jìn)行油水層響應(yīng)特征分析，據(jù)此對(duì)巴什基爾層孔隙型進(jìn)行油水層識(shí)別。

1 正態(tài)分布法(P1/2法)

1.1 方法原理

該方法是根據(jù)純水層的阿爾奇公式，F(xiàn)=Ro/Rw=a/φm，先計(jì)算出地層水視電阻率Rwa=Ro/φm(設(shè)a=1)，再用Rwa的變化規(guī)律來(lái)指示儲(chǔ)層的含流體性質(zhì)。具體做法是對(duì)視地層水電阻率開方，并命名為P1/2，即 P1/2=(Rt× φm)1/2。在同一層內(nèi)各測(cè)量點(diǎn)計(jì)算的P1/2值結(jié)果應(yīng)滿足正態(tài)分布規(guī)律，如圖1所示。

圖1 正態(tài)分布曲線特征圖

圖中，μ為P1/2的中值，代表出現(xiàn)次數(shù)最多的P1/2值;σ為正態(tài)分布曲線的標(biāo)準(zhǔn)離差，表示測(cè)量點(diǎn)落在(μ-σ)和(μ+σ)范圍內(nèi)的概率是68.3%。σ反映了正態(tài)曲線的胖瘦程度，但由于正態(tài)曲線的胖瘦程度是一個(gè)相對(duì)概念，難以對(duì)流體性質(zhì)作出準(zhǔn)確判別。為此，將P1/2的累計(jì)頻率點(diǎn)在一張?zhí)厥獾恼龖B(tài)概率紙上，其縱坐標(biāo)為P1/2值，橫坐標(biāo)為累計(jì)頻率，并按一定方法標(biāo)注刻度。這樣就將一條正態(tài)概率曲線變成一條近似的直線，根據(jù)累計(jì)頻率曲線斜率的變化就可以對(duì)儲(chǔ)層所含流體性質(zhì)做出判斷。若儲(chǔ)層為水層，則視地層水電阻率接近于真地層水電阻率，數(shù)據(jù)點(diǎn)離散程度小，在P1/2累計(jì)頻率圖上顯示出數(shù)據(jù)點(diǎn)連線的斜率小;若儲(chǔ)層為油層，則視地層水電阻率與真地層水電阻率差異很大，數(shù)據(jù)點(diǎn)離散程度高，在P1/2累計(jì)頻率圖上顯示出數(shù)據(jù)點(diǎn)連線斜率大。

1.2 研究實(shí)例

圖2為俄羅斯UMD油田巴什基爾層X1井的儲(chǔ)層P12法流體性質(zhì)判別結(jié)果圖。從圖中可以看出數(shù)據(jù)點(diǎn)呈2條斜率不同的直線，且幅度差較明顯。根據(jù)正態(tài)分布法的判別規(guī)則，斜率小的直線表示水層，斜率大的直線表示油層。實(shí)際測(cè)試產(chǎn)油10.75 m3d，產(chǎn)水9.4 m3d，表明測(cè)井解釋結(jié)果與試油結(jié)論相符合。

圖2 X1井儲(chǔ)層P12法流體性質(zhì)判別圖

1.3 適應(yīng)性分析

P1/2法的本質(zhì)是利用電阻率信息，通過深電阻率和孔隙度計(jì)算出的地層水電阻率來(lái)判別儲(chǔ)層的流體性質(zhì)，但并非直接利用視地層水電阻率的絕對(duì)值而是利用其變化規(guī)律來(lái)判斷儲(chǔ)層的流體性質(zhì)。P1/2法適應(yīng)孔隙(洞)型儲(chǔ)層，也適應(yīng)部分裂縫孔隙型儲(chǔ)層。但對(duì)孔隙度低的低孔微裂縫儲(chǔ)層，由于孔隙度值要求不準(zhǔn)，而使流體性質(zhì)判別結(jié)論和實(shí)際情況有所出入，并且利用P1/2法判別流體性質(zhì)時(shí)要求各個(gè)儲(chǔ)層的地層水電阻率基本穩(wěn)定。

2 電阻率和孔隙度交會(huì)圖法

2.1 方法原理

電阻率－孔隙度交會(huì)圖是應(yīng)用Archie公式的一種快速直觀解釋方法。當(dāng)孔隙度指數(shù)和飽和度指數(shù)都取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)2時(shí)，地層電阻率平方根的倒數(shù)與孔隙度有線性關(guān)系，其直線斜率取決于地層水電阻率和含水飽和度。

根據(jù)Archie公式:

從上式可以看出:在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，Rt與φ之間關(guān)系是一組斜率為-m，截距為lg(abRw/)的直線。對(duì)于巖性穩(wěn)定(a，b，m，n 不變)、地層水電阻率Rw穩(wěn)定的解釋井段，直線的截距僅隨含水飽和度Sw而變化。這樣，便可以獲得一組隨Sw變化的平行線，利用這組直線來(lái)定性判別油(氣)、水層。

2.2 研究實(shí)例

在俄羅斯UMD油田巴什基爾層的8口井，通過試油層位的儲(chǔ)層孔隙度與電阻率交會(huì)法判別儲(chǔ)層流體性質(zhì)。圖3為其電阻率和孔隙度交會(huì)圖法流體性質(zhì)判別圖。研究區(qū)域的測(cè)井資料綜合解釋與處理分析表明，在95個(gè)層點(diǎn)中，符合判別標(biāo)注的層點(diǎn)達(dá)到85個(gè)，符合率達(dá)到89.5%。

圖3 巴什基爾層電阻率和孔隙度交會(huì)圖法流體性質(zhì)判別圖

2.3 方法的適應(yīng)性

該方法大量應(yīng)用于裂縫孔隙型儲(chǔ)層研究，當(dāng)儲(chǔ)層孔隙度較高、鉆井液濾液侵入地層深度較淺時(shí)，應(yīng)用效果較好。在使用這種方法判別儲(chǔ)層流體性質(zhì)時(shí)，仍需注意兩點(diǎn):一是保證儲(chǔ)層孔隙度準(zhǔn)確，相應(yīng)孔隙度所對(duì)應(yīng)的電阻率值讀數(shù)準(zhǔn)確;二是要使用符合研究地區(qū)的巖電參數(shù)和地層水電阻率來(lái)制作理論圖版。該方法在純裂縫型儲(chǔ)層和低孔氣層(含氣層、干層)的適應(yīng)性較差。

3 雙孔隙度重疊法

3.1 方法原理

根據(jù)沉積巖的導(dǎo)電機(jī)理可知，連通孔隙中水的含量決定了巖石電阻率的大小，因此在研究區(qū)中采用對(duì)比孔隙度法，以孔隙度測(cè)井得到的孔隙度φe為標(biāo)準(zhǔn)。

變換Archie公式得到Snw·φm=Rw/Rt，此時(shí)利用深探測(cè)測(cè)井電阻率Rt反算出的地層孔隙度孔隙度實(shí)際是地層的含水孔隙度，用φw表示。當(dāng)儲(chǔ)層為水層時(shí)，此時(shí)的電阻率達(dá)到最小值，即有Sw=100%，得到φw=(Rw/Rt)1/m，計(jì)算出在水層中孔隙空間大小φe=φw;而油氣層由于Sw＜100%，故φe＞φw。所以我們利用φe和φw雙孔隙度重疊，這樣可以用(φe-φw)得到的曲線幅度差來(lái)反映地層的含油氣孔隙度，并劃分油層和水層。在實(shí)際運(yùn)用中，使用φe大于2φw來(lái)劃分油氣層，這相當(dāng)于Sw小于50%。

3.2 研究實(shí)例

在研究區(qū)域采用雙孔隙重疊法來(lái)判別油水層。從圖4可以看出，X2井1295 m至1315 m層段，孔隙度測(cè)井得到的孔隙度與電阻率計(jì)算所得的值基本吻合，φe=φw。根據(jù)流體性質(zhì)判別原理，該層流體性質(zhì)判別為水層。經(jīng)試油氣，X2井1295 m至1315 m層段為水層，試油結(jié)果與解釋結(jié)果一致。由X3井1254 m至1265 m層段的流體判別(圖5)，可以看出孔隙度測(cè)井得到的孔隙度與電阻率計(jì)算所得的值明顯分離，φe＞φw，故該層根據(jù)流體性質(zhì)判別原理識(shí)別為油層，經(jīng)試油氣，X3井1254 m至1265 m層段為油層，試油結(jié)果與解釋結(jié)果一致。

圖4 X2井水層雙孔隙度重疊成果圖

圖5 X3井油層雙孔隙度重疊成果圖

3.3 適應(yīng)性分析

在實(shí)際運(yùn)用過程中，由于含水孔隙度主要是由電阻率計(jì)算而得到，受到裂縫的影響較大，所以，雙孔隙重疊法不適用于縫洞型儲(chǔ)層;但針對(duì)判別孔隙型或微裂縫性儲(chǔ)層這些對(duì)電阻率測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)影響不大的儲(chǔ)層的流體性質(zhì)，效果較好。由于油水同層的電阻率變化較大，故而對(duì)其判別不是很敏感，存在一定的不確定性。

4 結(jié)語(yǔ)

采用電阻率 —孔隙度交會(huì)圖法、雙孔隙重疊法和正態(tài)分布法將兩種或者更多的測(cè)井信息結(jié)合起來(lái)，通過解釋公式處理數(shù)據(jù)并構(gòu)成交會(huì)圖，能夠快速、簡(jiǎn)潔、直觀地對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)字處理所選擇的解釋模型和解釋參數(shù)進(jìn)行顯示和評(píng)價(jià)。但在巴什基爾層的流體識(shí)別中，雙孔隙重疊法在流體識(shí)別中對(duì)油水同層識(shí)別不敏感;電阻率與孔隙度交會(huì)圖法受到低孔隙度的影響;正態(tài)分布法受到地層水電阻率波動(dòng)的影響。兩者單獨(dú)識(shí)別的效果一般，但通過相互協(xié)同一起判別則可以收到很好的效果。故在流體識(shí)別中根據(jù)不同的情況采用相對(duì)應(yīng)的識(shí)別方法，利用已有的試油資料作為判別依據(jù)和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能減少失誤，提高精度，使得到的流體性質(zhì)判別結(jié)果更為合理，滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

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