蔣云箭

(中國石化勝利油田油氣勘探管理中心, 山東 東營 257200)

0 引 言

勝利油田沙四濱淺湖相發(fā)育大量礁灰?guī)r儲(chǔ)層,巖性主要為生物灰?guī)r和灰?guī)r,儲(chǔ)層基質(zhì)孔隙、溶蝕孔洞和裂縫發(fā)育,主要為裂縫-孔洞型儲(chǔ)層。由于鉆井液的侵入,孔洞段儲(chǔ)層表現(xiàn)為低電阻率特征,儲(chǔ)層含油性在電性上的響應(yīng)弱化,常規(guī)測井解釋結(jié)論與試油結(jié)論符合率低。針對該類儲(chǔ)層采用了核磁共振、聲電成像和陣列感應(yīng)等測井新技術(shù),在解決儲(chǔ)層有效性評價(jià)方面見到了好的效果,但儲(chǔ)層含油性的識(shí)別效果不明顯。本文探索一種新的利用聲波和自然伽馬交會(huì)圖法識(shí)別儲(chǔ)層流體的方法,較好地解決了研究區(qū)儲(chǔ)層流體識(shí)別難題。

1 儲(chǔ)層特征與測井評價(jià)難點(diǎn)

勝利油田沙四段濱淺湖相儲(chǔ)層天然裂縫和溶蝕孔洞發(fā)育,為裂縫-孔洞型結(jié)構(gòu)。成像測井資料指示儲(chǔ)層裂縫和裂縫型溶蝕孔發(fā)育。鉆井過程中溶蝕孔洞易發(fā)生井漏現(xiàn)象。

在溶蝕孔洞處,相比基質(zhì)孔隙,測井曲線表現(xiàn)為3種孔隙度增大、電阻率值減小、井徑增大、自然電位和自然伽馬異常等特征。對于較大孔洞,由于鉆井濾液的侵入,電阻率值急劇變小,主要反映了溶洞內(nèi)鉆井流體的電性特征。由于無法確定孔洞段流體性質(zhì),儲(chǔ)層的含油性評價(jià)困難,解釋結(jié)論與試油結(jié)果吻合率低。

以BX315井和D312-1井為例,BX315井沙四段1 886.0～1 915.0 m井段錄井為灰色油斑灰?guī)r,巖屑中微細(xì)裂縫發(fā)育。層內(nèi)1 907.0～1 909.0 m段(紅色框內(nèi))為大井眼,鉆井過程中發(fā)生井漏,指示儲(chǔ)層孔洞發(fā)育。由于鉆井濾液的驅(qū)替作用,電阻率僅為1.0 Ω·m,無法反映原狀地層的含油性,原解釋為含油水層。篩管測試,產(chǎn)油29.53 m3/d,產(chǎn)氣5 263 m3/d,不含水(見圖1)。

圖1 BX315井測井曲線綜合評價(jià)圖*非法定計(jì)量單位,1 ft=12 in=0.304 8 m,下同

D312-1井沙四段20號(hào)層錄井見微裂縫,井壁取心見熒光、油斑顯示,計(jì)算含油飽和度為35%,綜合解釋為油層。其中,層內(nèi)1 796.0～1 798.0 m段(紅色框內(nèi))為高孔隙度、低GR值、低電阻率特征,常規(guī)測井資料初步分析為風(fēng)化黏土層,解釋過程中作泥質(zhì)校正后定為干層。經(jīng)測試,儲(chǔ)層產(chǎn)水22.3 m3/d,不含油(見圖2)。重新分析1 796.0～1 798.0 m段儲(chǔ)層應(yīng)存在溶蝕孔洞發(fā)育,應(yīng)為主要供液層。

圖2 D312-1井測井曲線綜合評價(jià)圖

2口井測井解釋與試油結(jié)果的不一致表明該類儲(chǔ)層層內(nèi)孔洞段流體識(shí)別難度大。由于層內(nèi)裂縫型溶蝕孔發(fā)育,鉆井泥漿濾液的侵入造成電阻率值減小,電阻率資料已無法準(zhǔn)確反映原狀地層的含油性,是造成該類儲(chǔ)層流體評價(jià)困難的主要原因。

2 裂縫孔洞型儲(chǔ)層流體評價(jià)方法

2.1 D312-1井與BX315井差異性分析

結(jié)合試油資料,進(jìn)一步分析D312-1井與BX315井測井曲線的差異。2口井試油段均發(fā)育基質(zhì)孔隙和溶蝕孔洞(紅色框內(nèi)),為裂縫-孔洞型儲(chǔ)層。在基質(zhì)孔隙發(fā)育段,表現(xiàn)為低聲波與低自然伽馬值特征。在孔洞發(fā)育段,2口井聲波和自然伽馬組合表現(xiàn)了完全不同的測井特性。D312-1井孔洞發(fā)育段(紅色框內(nèi))為高孔隙度、高聲波值和低自然伽馬值特征,測試為水層。BX315井孔洞發(fā)育段(紅色框內(nèi))為高孔隙度、高聲波值和高自然伽馬值特征,測試為油層。試油結(jié)果表明,該區(qū)溶蝕孔洞處自然伽馬異常與儲(chǔ)層流體類型存在一定的關(guān)系,水層為低自然伽馬值特征,油層為高自然伽馬特征。

在油氣成藏過程中,有機(jī)質(zhì)分解形成的還原環(huán)境有利于吸附鈾的有機(jī)質(zhì)沉淀。在還原條件下,吸附鈾的有機(jī)質(zhì)沉淀于裂縫或洞或縫合線中,使鈾含量增加[1]。有機(jī)質(zhì)對鈾的吸附作用,在自然伽馬曲線上表現(xiàn)為高值[2],鈾曲線與儲(chǔ)層裂縫和油氣具有較為密切的關(guān)系[3-5],利用鈾曲線異常判斷水淹級別見到了好的效果[6-7]。

鈾曲線異?？梢灾甘玖芽p和裂縫性溶蝕孔洞,同時(shí)還可以指示裂縫段儲(chǔ)層的流體性質(zhì)。裂縫性儲(chǔ)層為油層時(shí),鈾元素富集,自然伽馬值高;裂縫性儲(chǔ)層為水層時(shí),鈾元素不易沉淀富集,自然伽馬值一般為低值。由于研究區(qū)井缺少自然伽馬能譜資料,本文采用自然伽馬開展裂縫段儲(chǔ)層流體性質(zhì)分析。

2.2 建立流體識(shí)別交會(huì)圖版

D312-1井與BX315井自然伽馬值的差異以及不同的試油結(jié)果初步表明,裂縫-孔洞段不同的自然伽馬值可以指示不同的流體性質(zhì)。裂縫-孔洞段在測井曲線上表現(xiàn)為聲波值增大、中子孔隙度增大、密度值減小和井徑值增大、電阻率值減小等特征。由于聲波時(shí)差對于低角度和網(wǎng)狀裂縫的反應(yīng)靈敏[8],應(yīng)用聲波測井曲線確定儲(chǔ)層裂縫-孔洞發(fā)育段。結(jié)合試采資料,利用油水層自然伽馬的差異,建立了聲波和自然伽馬儲(chǔ)層流體識(shí)別交會(huì)圖。

巖心分析表明,儲(chǔ)層裂縫較發(fā)育,局部含溶蝕性孔洞,儲(chǔ)層基質(zhì)孔隙度一般小于6%,聲波時(shí)差小于68 μs/ft;溶蝕孔洞孔隙度大于6%,聲波時(shí)差大于68 μs/ft。依據(jù)鉆井取心標(biāo)定,給定研究區(qū)裂縫-溶蝕孔洞段聲波時(shí)差范圍大致為68～98 μs/ft(見圖3)。在裂縫段,D312-1井為低自然伽馬值,一般小于43 API。BX315井自然伽馬值分布范圍廣,為20.0～95.0 API。

圖3 聲波時(shí)差—自然伽馬流體識(shí)別交會(huì)圖

依據(jù)自然伽馬和聲波時(shí)差并結(jié)合試油結(jié)果,將圖3裂縫發(fā)育段分為Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū),分別定義Ⅰ區(qū)為含油區(qū),Ⅱ區(qū)為含水區(qū)。儲(chǔ)層交會(huì)點(diǎn)僅落在Ⅱ區(qū),評價(jià)儲(chǔ)層為水層。如儲(chǔ)層段交會(huì)點(diǎn)不完全落在Ⅱ區(qū),同時(shí)還有部分點(diǎn)落在Ⅰ區(qū),則評價(jià)儲(chǔ)層為含油層。

D312-1井試油層交會(huì)點(diǎn)全部落在Ⅱ區(qū),指示裂縫段自然伽馬值低,含油性差,應(yīng)為水層。BX315井試油層交會(huì)點(diǎn)分別落在Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū),依據(jù)試油情況,取Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)自然伽馬截止值為43 API。

3 應(yīng)用效果分析

應(yīng)用流體識(shí)別圖對2口試油不符井進(jìn)行再評價(jià),確認(rèn)了該方法的有效性。同時(shí)采用該方法對近期完鉆井B305-X1進(jìn)行了評價(jià)并得到試油驗(yàn)證。

DX313井沙四段目的層15號(hào)層井壁取心為油斑、熒光砂質(zhì)灰?guī)r。1 922.0～1 923.0 m段(紅色框內(nèi))聲波時(shí)差值大,電阻率下滑明顯,認(rèn)為底部可能含水,解釋為上油層下油水同層。試油結(jié)果為油層,不含水。由于儲(chǔ)層底部裂縫-孔洞發(fā)育,鉆井濾液的侵入造成儲(chǔ)層電阻率減小,增加了儲(chǔ)層評價(jià)難度(見圖4)。在流體識(shí)別圖上,目的層交會(huì)點(diǎn)分別落在Ⅱ區(qū)和Ⅰ區(qū),其中紅色框內(nèi)交會(huì)點(diǎn)全落在Ⅰ區(qū),指示儲(chǔ)層裂縫-孔洞段含油性好,應(yīng)重新評價(jià)為油層,不含水(見圖5)。

圖4 DX313井測井曲線綜合評價(jià)圖

圖5 聲波時(shí)差—自然伽馬流體識(shí)別交會(huì)圖

D314井沙四段2 274.0～2 295.0 m段錄井為灰?guī)r、熒光泥灰?guī)r,取心見油斑,2 274.0～2 280.0 m段(紅色框內(nèi))電性特征與DX313井相似,表現(xiàn)為大孔隙低電阻率值,常規(guī)測井很難評價(jià)儲(chǔ)層的含油性,結(jié)合錄井和取心資料,綜合解釋為油干層,經(jīng)測試為水層,見油花(見圖5)。在流體識(shí)別圖上,D314井試油段交會(huì)點(diǎn)全部落在Ⅱ區(qū),指示裂縫段含油性差,為水層特征,應(yīng)重新評價(jià)為水層(見圖6)。

圖6 D314測井曲線綜合評價(jià)

圖7 B305-X1測井曲線綜合評價(jià)圖

B305-X1井為近期完鉆的勘探評價(jià)井(見圖7)。22號(hào)層頂部1 919.0～1 923.0 m段(紅色框內(nèi))測井曲線表現(xiàn)聲波時(shí)差值增大、中子孔隙度增大、密度值減小和井徑值增大、電阻率值減小等特征,指示儲(chǔ)層存在孔洞。由于孔洞儲(chǔ)層電阻率值降低,儲(chǔ)層流體性質(zhì)很難評價(jià)。在流體識(shí)別圖上,紅色框內(nèi)交會(huì)點(diǎn)全部落在Ⅱ區(qū),指示孔洞段含油性差,為水層特征。由于孔洞段位于22號(hào)層高部位不含油,因此,綜合解釋22號(hào)層為含油水層。經(jīng)測試見油花,為含油水層,與試油結(jié)論吻合。

4 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)儲(chǔ)層段巖性單一、泥質(zhì)含量低,為利用自然伽馬替代自然伽馬能譜分析儲(chǔ)層流體性質(zhì)提供了條件。

(2) 在流體識(shí)別交會(huì)圖中,存在部分較大的基質(zhì)孔隙,表現(xiàn)為高聲波、低自然伽馬值,這部分交會(huì)點(diǎn)落在了Ⅱ區(qū)。落在Ⅱ區(qū)交會(huì)點(diǎn)的含油性可以采用常規(guī)測井解釋方法進(jìn)行流體評價(jià)。

(3) 采用聲波和自然伽馬交會(huì)圖法識(shí)別裂縫-孔洞型儲(chǔ)層含油性彌補(bǔ)了該類儲(chǔ)層常規(guī)解釋方法的不足,提高了該類儲(chǔ)層試油符合率。

(4) 利用自然伽馬替代鈾曲線進(jìn)行流體分析,存在一定的局限性。在裂縫和孔洞發(fā)育段,部分泥質(zhì)充填也會(huì)造成自然伽馬值增加。因此,有待加強(qiáng)該區(qū)自然伽馬能譜資料的采集,進(jìn)一步提高該類儲(chǔ)層流體識(shí)別的準(zhǔn)確性。

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