楊正茂

(1.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100；2.中國(guó)石化華東油氣分公司油氣開(kāi)發(fā)管理部)

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測(cè)井技術(shù)在馬北八區(qū)油氣層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

楊正茂1，2

(1.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100；2.中國(guó)石化華東油氣分公司油氣開(kāi)發(fā)管理部)

分析了四種評(píng)價(jià)油氣層測(cè)井技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和適應(yīng)性，證明了利用電阻率與孔隙度交會(huì)圖技術(shù)不適用于研究馬北區(qū)塊。對(duì)馬北區(qū)塊油、氣、水的評(píng)價(jià)，首先采用K參數(shù)與中子交會(huì)圖技術(shù)把氣層識(shí)別出來(lái)，然后利用高分辨率感應(yīng)測(cè)井的侵入校正因子法、Rt/ΔSP-孔隙度交會(huì)技術(shù)再把油層和水層區(qū)分開(kāi)來(lái)，這三種方法的結(jié)合使用，使測(cè)井解釋符合率達(dá)到了87.5%，比原來(lái)解釋符合率75.4%提高了12.1%，滿足了油田勘探開(kāi)發(fā)的需求。

馬北8區(qū)塊；測(cè)井評(píng)價(jià)；儲(chǔ)層識(shí)別

馬北8區(qū)塊E31儲(chǔ)層巖性混雜，儲(chǔ)層巖性粒度較粗，主要為礫狀中～粗砂巖、不等粒砂巖、砂礫巖、細(xì)砂巖，碎屑顆粒直徑主要區(qū)間為粗砂～細(xì)粉砂；地層水礦化度差異較大，有高礦化度水層和低礦化度水層，水層中有溶解氣；油氣密度較低，為揮發(fā)性油氣?？碧介_(kāi)發(fā)初期，利用常規(guī)測(cè)井評(píng)價(jià)油氣層技術(shù)(標(biāo)準(zhǔn)水層比較法、電阻率-孔隙度交會(huì)法、曲線重疊法等測(cè)井常用的方法)開(kāi)展識(shí)別評(píng)價(jià)氣層、油層和水層。但從試采的14口井情況來(lái)看，與測(cè)井解釋差別較大，這些方法評(píng)價(jià)的油層射開(kāi)后產(chǎn)氣、產(chǎn)水，測(cè)井解釋符合率偏低(僅為75.4%)，直接影響該區(qū)域油氣層的開(kāi)發(fā)。針對(duì)馬北8區(qū)塊E31儲(chǔ)層巖性、地層水和油氣的特點(diǎn)，通過(guò)高分辨率感應(yīng)測(cè)井的侵入校正因子法，Rt/ΔSP-孔隙度交會(huì)技術(shù)和K參數(shù)與中子交會(huì)技術(shù)的測(cè)井評(píng)價(jià)方法[1]的結(jié)合使用，達(dá)到了正確區(qū)分評(píng)價(jià)氣層、油層和水層的目的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)該區(qū)塊油氣層的高效、合理開(kāi)發(fā)。

1 油藏概況

馬北8區(qū)塊整體表現(xiàn)為一自北西向南東傾沒(méi)的斜坡，北為多條斷裂聯(lián)合控制下的鼻狀構(gòu)造背景。該區(qū)塊經(jīng)歷多次油氣充注，油氣沿不整合-斷裂-高滲砂體形成的復(fù)合疏導(dǎo)體系多次運(yùn)移，形成了多層系、多類(lèi)型的油氣藏，具大面積含油氣特征。儲(chǔ)層主要含油氣層系為Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)油組。

儲(chǔ)層巖石主要以中、粗砂巖為主，其次為粗粉砂巖和細(xì)粉砂巖。陸源碎屑礦物以巖屑、石英為主，石英含量為7.4%～69.6%，平均含量38.4%；巖屑含量為3.8%～87%，平均含量33.2%。

儲(chǔ)層物性主要以中高孔、中滲為主?？紫抖葏^(qū)間為3.37%～35.40%，平均值18.9%，滲透率區(qū)間為(5～3 263.94)×10-3μm2，平均值274.11×10-3μm2。

儲(chǔ)層油氣密度較低，為揮發(fā)性油氣，天然氣相對(duì)密度平均值為0.751 5，原油密度平均值為0.785 7 g/cm3。黏度平均值為1.53 mPa·s。

地層水水型為CaCl2。儲(chǔ)層屬于次生改造的油藏，層間地層水礦化度變化范圍為2 663～75 113 mg/L。

2 測(cè)井評(píng)價(jià)方法

2.1 電阻率與孔隙度交會(huì)圖評(píng)價(jià)技術(shù)

由圖1(14口井的試油、試采資料)可看出：干層可以利用孔隙度來(lái)識(shí)別(孔隙度小于8%)；在孔隙度8%～22%范圍之內(nèi)，油、氣、水層的數(shù)據(jù)點(diǎn)交叉在一起，很難識(shí)別和評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)油、氣、水層[2]困難的主要原因可能是油層巖性、油組的差別。因此，本研究分巖性(中粗砂巖、細(xì)砂巖)和分油組(Ⅱ油組、Ⅲ油組)進(jìn)行分析。

分巖性(中粗砂巖、細(xì)砂巖)感應(yīng)電阻率與孔隙度進(jìn)行交會(huì)，干層可以區(qū)分開(kāi)來(lái)，孔隙度≤8%。當(dāng)孔隙度大于8%時(shí)，氣層、油層數(shù)據(jù)點(diǎn)交叉在一起無(wú)法評(píng)價(jià)和區(qū)分，整體劃分氣層、油層、水層符合率為20.2%。

分油組(Ⅱ油組、Ⅲ油組)感應(yīng)電阻率與孔隙度進(jìn)行交會(huì)，Ⅱ油組的氣層、油層和水層同樣混雜在一起，很難區(qū)分開(kāi)來(lái)。Ⅲ油組當(dāng)Rt≥49.08×e-0.14POR時(shí)，水層勉強(qiáng)可以和油氣層區(qū)分開(kāi)來(lái)，油層和氣層還是無(wú)法分開(kāi)，符合率僅為30.0%。

圖1 常規(guī)測(cè)井感應(yīng)電阻率與孔隙度交會(huì)圖

綜上分析，電阻率與孔隙度交會(huì)圖技術(shù)不適應(yīng)研究區(qū)塊。

2.2 含氣指數(shù)與中子交會(huì)圖技術(shù)評(píng)價(jià)氣層

由于儲(chǔ)層巖性復(fù)雜、揮發(fā)性油氣和泥漿侵入的影響，聲波孔隙度、密度孔隙度和中子孔隙度測(cè)井的氣層特征受到削弱，造成三孔隙度的差值和重疊，識(shí)別氣層不明顯。為了放大氣層的特征顯示，引入含氣指數(shù)K參數(shù)識(shí)別評(píng)價(jià)氣層，其原理是利用三孔隙度乘積的比值，進(jìn)一步放大氣層信號(hào)的測(cè)井響應(yīng)特征。這種乘積的比值法，在一定程度上消除了儲(chǔ)層巖性、揮發(fā)性油氣和泥漿侵入的影響。

K=φAφD/φn2

(1)

式中：φA——聲波孔隙度，%；φD——密度孔隙度，g/cm3；φn——中子孔隙度，%。

圖2顯示，氣層中子值較小(中子孔隙度小于15%)，油層和水層中子值較大，K值在氣層大于1.2，K參數(shù)指示氣層非常明顯；油層、水層、干層K參數(shù)基本上為0.8～1.2，這3種儲(chǔ)層在該交會(huì)圖中很難區(qū)分開(kāi)來(lái)。

圖2 中子孔隙度與K參數(shù)交會(huì)識(shí)別氣層圖

因此，利用K參數(shù)與中子交會(huì)可以很好地識(shí)別氣層，但油層、水層和干層不能識(shí)別。

2.3 Rt/ΔSP-孔隙度交會(huì)圖技術(shù)

E31油氣藏儲(chǔ)層屬于次生改造油藏，由于后期地表水的侵入，層間地層水礦化度變化范圍大，出現(xiàn)了低礦化度水層和高礦化度油層和水層，水性的差別削弱了含油性對(duì)電性質(zhì)的影響，測(cè)井解釋符合率較低，造成部分油層錯(cuò)判或漏判[3]。

E31油氣藏儲(chǔ)層上部油層的自然電位幅度相對(duì)較小，電阻率值相對(duì)較高；下部水層自然電位幅度相對(duì)較大，這給利用自然電位相對(duì)幅度與電阻率的比值和孔隙度交會(huì)評(píng)價(jià)油水層帶來(lái)可能，同時(shí)比值消除了地層水礦化度、巖性對(duì)電阻率的影響，突出了含油性對(duì)電阻率的影響。

圖3中，油層、水層共有44個(gè)，有2個(gè)水層進(jìn)入了油層分布的區(qū)域內(nèi)，有2個(gè)油層進(jìn)入了水層分布的區(qū)域內(nèi)。因此，圖版精度為90.90%。其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：油層：φ≥8%，Rt/ΔSP≥2.161EXP(-0.09POR)；水層：POR≥8%，Rt/ΔSP<2.161EXP(-0.09POR)；干層：φ<8%。

這種方法對(duì)于油層存在低阻環(huán)帶時(shí)，由于測(cè)量的電阻率較低，容易解釋為水層，從而可能漏掉油層。因此，該方法不適應(yīng)存在低阻環(huán)帶的油層、水層評(píng)價(jià)。

圖3 Rt/ΔSP-孔隙度交會(huì)圖

2.4 高分辨率感應(yīng)侵入校正因子交會(huì)圖法

理論上儲(chǔ)層油水層的侵入特征如下：水層侵入特征主要是增阻侵入特征，沒(méi)有低阻環(huán)帶的油層主要是減阻侵入特征，低阻環(huán)帶主要是∨型特征，其中低阻環(huán)帶出現(xiàn)在30 、60 in兩個(gè)探測(cè)深度區(qū)間?；谝陨咸卣?，利用了高分辨率感應(yīng)電阻率測(cè)井徑向分布特征，并采取了不同徑向電阻率乘積的比值法，引入了D1、D2兩個(gè)侵入校正因子參數(shù)，從而對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行交會(huì)評(píng)價(jià)油、水層。其計(jì)算公式為：

(2)

(3)

式中：T2R2——2 ft分辨率下，20 in探測(cè)深度的電阻率；T2R3——2 ft分辨率下，30 in探測(cè)深度的電阻率；T2R1——2 ft分辨率下，10 in探測(cè)深度的電阻率；T2R6——2 ft分辨率下，60 in探測(cè)深度的電阻率；T2R9——2 ft分辨率下，90 in探測(cè)深度的電阻率。

正常情況下(淡水泥漿)油層、水層在D1和D2的反映如下：對(duì)于水層，則有D1<1，D2<1；對(duì)于無(wú)低阻環(huán)帶油層，電阻率逐步增大，則有D1>1，D2>1；對(duì)于低阻環(huán)帶油層，電阻率呈∨型特征，30 in、60 in探測(cè)深度的電阻率最低，則有D1<1，D2>1。

D1和D2交會(huì)圖版識(shí)別評(píng)價(jià)油層、水層標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)圖4)：

油層：D1>0.4，D2>1.0；水層：D1<0.8,D2<1.0；干層：D1≈1.0,D2≈1.0。

圖4 油、水層識(shí)別D1-D2交會(huì)圖

實(shí)用性分析表明，高分辨率感應(yīng)測(cè)井，縱向上探測(cè)了不同深度的5條電阻率曲線，很好地解決了油層低阻環(huán)帶常規(guī)感應(yīng)無(wú)法識(shí)別的難題。因此，該方法對(duì)于有低阻環(huán)帶的油氣層識(shí)別具有優(yōu)勢(shì)。

3 典型實(shí)例分析

以馬八×井測(cè)井解釋為例，該井是一口新鉆的開(kāi)發(fā)井，其中電法測(cè)井主要是雙感應(yīng)-八側(cè)向和高分辨率感應(yīng)測(cè)井，按照常規(guī)測(cè)井解釋Ⅰ-3，Ⅰ-5，Ⅰ-6三個(gè)小層，解釋了兩個(gè)油水同層，一個(gè)油氣同層(見(jiàn)表1、表2)；新方法解釋結(jié)論為一個(gè)水層，一個(gè)氣層和一個(gè)油層。為了驗(yàn)證新方法測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)的可靠性[4]，對(duì)常規(guī)解釋與新方法解釋相互矛盾的三個(gè)層中的兩個(gè)層(油層和氣層)進(jìn)行了投產(chǎn)和試油驗(yàn)證。

Ⅰ-6小層：常規(guī)測(cè)井解釋為同層。利用高分辨率感應(yīng)電阻率徑向分布指示存在低阻環(huán)帶，利用D1-D2交會(huì)技術(shù)解釋為油層，Rt/△SP-POR交會(huì)技術(shù)評(píng)價(jià)也為油層。該層位進(jìn)行了投產(chǎn)驗(yàn)證，射開(kāi)1 333.4～1 336.0 m井段，穩(wěn)產(chǎn)后日產(chǎn)油8.2 m3/d。

表1 馬八×井常規(guī)測(cè)井解釋成果

表2 馬八×井新方法測(cè)井解釋成果

Ⅰ-5小層：中子孔隙度較小，有“挖掘效應(yīng)”指示，常規(guī)測(cè)井解釋為油氣層，利用K參數(shù)-中子交會(huì)解釋為氣層。該層位也進(jìn)行了投產(chǎn)驗(yàn)證，射開(kāi)1 325.5～1 327.0 m井段，穩(wěn)產(chǎn)后，日產(chǎn)氣3.3×103m3/d，不產(chǎn)油。

Ⅰ-3小層：常規(guī)解釋標(biāo)準(zhǔn)為同層，但利用新方法K參數(shù)-中子交會(huì)解釋?zhuān)皇菤鈱?；D1、D2兩個(gè)參數(shù)值均小于1，應(yīng)解釋為水層；Rt/△SP值為0.24，在Rt/△SP-POR交會(huì)解釋為水層，因此，用新方法綜合解釋為水層。

利用上述新方法對(duì)該油藏Ⅱ、Ⅲ油組進(jìn)行解釋?zhuān)^(guò)去解釋為氣層，現(xiàn)解釋為油層的4口井，9個(gè)小層，累計(jì)厚度31.3 m，提出投產(chǎn)建議，投產(chǎn)后平均每口井日產(chǎn)油3.5 m3。

4 結(jié)論

(1)對(duì)利用電阻率與孔隙度交會(huì)技術(shù)識(shí)別氣層、油層和水層的方法，不適于該地區(qū)。

(2)K參數(shù)與中子交會(huì)圖技術(shù)是該區(qū)域評(píng)價(jià)氣層最好的方法。

(3)Rt/△SP-孔隙度交會(huì)技術(shù)，解決了油水層礦化度差異引起的低阻油層和高阻水層同時(shí)存在的矛盾，但該方法不適應(yīng)低阻環(huán)帶的油層。

(4)利用高分辨率感應(yīng)測(cè)井的侵入校正因子法，進(jìn)一步放大了低阻環(huán)帶油層的識(shí)別信息，很好地解決了油層存在低阻環(huán)帶造成常規(guī)感應(yīng)識(shí)別困難的難題。

[1] 歐陽(yáng)健.渤海灣地區(qū)低電阻油氣層測(cè)井技術(shù)與解釋方法[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000：1-5.

[2] 雍世和，張超謨.測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2002：135-136.

[3] 曾文沖.油氣藏儲(chǔ)集層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1991：67-70.

[4] 歐陽(yáng)健.油藏中飽和度-電阻率分布規(guī)律研究[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2002，29(3):44-47.

編輯：王金旗

1673-8217(2016)06-0104-04

2016-05-05

楊正茂，工程師，在職研究生，1983年生，現(xiàn)主要從事油氣田開(kāi)發(fā)研究、管理工作。

P631.8

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