蔣成剛 （大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠，黑龍江 大慶163517）

牛小希 （大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶163517）

橫向測井資料在葡萄花及敖包塔油田淺層氣識別中的應(yīng)用

蔣成剛 （大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠，黑龍江 大慶163517）

牛小希 （大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司，黑龍江 大慶163517）

葡萄花及敖包塔油田在近10年的鉆井過程中黑帝廟層多次發(fā)生井噴，目前有200多口井進行長封，有70口井加測橫向測井。在充分應(yīng)用油田淺井及橫向加測井的鉆井、測井及試油資料的基礎(chǔ)上，研究橫向測井響應(yīng)特征與流體性質(zhì)的關(guān)系。采取數(shù)學(xué)地質(zhì)判別方法進行儲層油、氣、水層的判別。應(yīng)用橫向測井資料的研究確定含油氣有利區(qū)域，結(jié)合鉆井顯示，對砂體的含油氣情況進行綜合分析，開展了砂體的橫向追蹤及預(yù)測，確定了主力層位。在此基礎(chǔ)上對黑帝廟油層試氣層位進行了優(yōu)選。選取老井進行現(xiàn)場試氣，獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流。

橫向測井；淺層氣；識別；應(yīng)用

1 地質(zhì)概況

葡萄花及敖包塔油田位于大慶長垣南部的葡萄花構(gòu)造上，共發(fā)育中生代白堊系3套含油氣組合，分別是下部的扶楊油層、中部的葡萄花油層和淺層的黑帝廟油層。黑帝廟油層發(fā)育在嫩江組三、四段地層中。黑帝廟層沉積屬于河流－湖泊三角洲沉積。黑帝廟油層已有工業(yè)油氣流的井大部分都是在20世紀90年代以前發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)在除了在黑帝廟熱采區(qū)有工業(yè)油流外，其他地區(qū)基本沒有發(fā)現(xiàn)有工業(yè)油氣流的井。通過10多年的鉆井及試油表明，敖包塔油田有一定規(guī)模的氣量產(chǎn)出。

2 利用橫向測井資料及應(yīng)用數(shù)學(xué)地質(zhì)方法判識油氣層

判別分析是數(shù)學(xué)地質(zhì)中廣泛應(yīng)用的一種多元統(tǒng)計方法，主要是根據(jù)已知樣本建立判別模型，然后用判別函數(shù)判別未知樣本應(yīng)劃歸哪一個已知總體［1～3］。利用該原理來判別巖層是油層、氣層、水層還是干層。該次研究使用多組逐步判別分析方法。該地區(qū)有加測橫向測井曲線的井78口，其中敖包塔地區(qū)32口井，葡南油田及葡淺井46口，兩個地區(qū)所共有的測井系列是SP（自然電位）、CALC（井徑）、LLD（深雙側(cè)向電阻率）、LLS（淺雙側(cè)向電阻率）、R25（2.5m底部梯度電阻率）、RMG （微梯度電阻率）、RMN （微電位電阻率）、AC（聲波時差）。

2.1 已知樣本的選取

判別分析過程是一個由已知樣本判識未知樣本的過程。建立判別模型所用的已知樣本的選取是在統(tǒng)計所有井完井測試成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合該地區(qū)錄井油、氣、水顯示、鉆井地質(zhì)總結(jié)報告、測井及試驗分析等資料，分別建立油、氣、水層的判別標(biāo)志，并選取建立判別模型時所用的已知樣本 （見表1）。

2.2 判別模型的建立及模型可靠性評價

結(jié)合研究區(qū)的實際地質(zhì)情況，在該次研究中對單井進行油、氣、水劃分時，采用多組逐步判別分析的方法，首先分別建立油、氣、水層的判別模型，然后應(yīng)用于整個研究區(qū)內(nèi)，識別出其他井的油、氣、水層。

表1 已知樣本統(tǒng)計表

2.2.1 判別模型的建立

由于是建立全區(qū)總體的模型，所以要將測井系列中所共有的測井曲線作為油氣識別的變量，其中井徑測井曲線基本對油氣識別沒有貢獻，所以采用全區(qū)所共有的測井曲線LLD、LLS、R25、RMG、RMN、AC、SP。

1）測井?dāng)?shù)據(jù)的歸一化處理 由于各種測井?dāng)?shù)據(jù)量綱不一致，因此在建立判別模型之前，無論是對所取的已知樣本，還是待預(yù)測的未知樣本，都必須對數(shù)據(jù)進行歸一化處理，以便使這些數(shù)據(jù)具有相等的權(quán)重。在歸一化過程中各曲線的歸一化極值的選取很重要 （見表2），因為不同的取值將造成歸一化結(jié)果的差異，對于建模和預(yù)測結(jié)果會帶來較大的影響。

表2 葡淺井、葡南及敖包塔油田測井曲線極值統(tǒng)計

該次研究進行逐步判別，為了使樣本的錯判率達到最低，選取所有電阻率測井曲線的極大值和極小值 （極大值：300，極小值0.1）做為歸一化的極大值和極小值所建立的模型的樣本值。

2）判別模型的建立 應(yīng)用多組逐步判別分析原理，建立全區(qū)的油、氣、水判別模型。分別設(shè)定變量為x1（LLD）、x2（LLS）、x3（AC）、x4（RMG）、x5（RMN）、x6（R25）、x7（SP）。在這些變量中，對判別模型的貢獻大小是不一樣的，其中電阻率類測井曲線的變量對模型的貢獻最大，其次是SP、AC；另外，對于不同性質(zhì)的油、氣、水層，各變量對模型的貢獻不一樣，比如R2.5電阻率，其對油層、油氣層和氣層模型的貢獻率要大于對其他模型的貢獻率。還有，由于RMN對所有模型貢獻率都很小，判別模型已經(jīng)將之剔除。判別方程如下：

2.2.2 模型可靠性評價

回判率檢驗就是用已建立的判別方程分別對所選取的已知橫向測井資料樣本進行重新歸類。在將已知樣本代入判別函數(shù)進行回判時，總的回判率達91.18%，說明所建立的判別模型是可靠的。

3 試氣層位的確定

對現(xiàn)有測井資料進行了油、氣、水的劃分，在結(jié)合以前研究的基礎(chǔ)上，對該區(qū)油、氣、水層的分布規(guī)律進行了研究并提出了試油氣井及測試層位。

3.1 全區(qū)油氣識別結(jié)果

根據(jù)用生產(chǎn)井建立的模式分別在敖包塔區(qū)塊和古61區(qū)塊進行油、氣、水的識別，根據(jù)這些有標(biāo)準電測圖和橫向測井曲線的生產(chǎn)井的綜合識別的結(jié)果，繪制出了葡南油田、敖包塔油田油氣分布的有利區(qū)域。

圖1 根據(jù)橫向測井資料結(jié)合標(biāo)準測井資料繪制葡南地區(qū) （上）、敖包塔地區(qū) （下）含油氣有利區(qū)域

從利用橫向測井資料識別出來的含油氣層 （圖1）上可以看到，在葡南地區(qū)有6個含油氣有利區(qū)域，3個含氣有利區(qū)域和3個含油有利區(qū)域。而在敖包塔地區(qū)，含油氣有利區(qū)域只有一塊，即離斷層較近的構(gòu)造高點區(qū)域。

3.2 試氣建議井位及層位的確定

在橫向測井曲線上，氣層自然電位負異常明顯；地層電阻率相對較高；聲波時差一般有比較強的跳躍，其值在350～400μs/m，深淺雙側(cè)向曲線幅度差明顯；如果有加測補償中子和補償密度測井曲線，若補償中子明顯變小、補償密度明顯減小，且補償中子和補償密度曲線有交會的層就可確定為氣層。

敖268－66井位于現(xiàn)今構(gòu)造高點；附近大斷層分布多；單砂體厚度8.4m；沉積相是水下主分流河道微相。橫向測井曲線在HI5段自然電位曲線有明顯負異常，R25電阻率大于25Ω·m，補償中子、補償密度明顯減小，且補償中子和補償密度曲線有交會 （井深490～505m），氣層響應(yīng)特征好 （圖2）。

圖2 敖268－66井橫向測井曲線解釋成果圖

從敖268－66井測試層位含油面積圖 （圖3）上可以看出，該測試層位面積比較小，而且離斷層比較近，說明該層位油氣是從下方運移上來的，但由于沉積相為河流相，砂體面積小，從而使含油氣面積比較小。

根據(jù)以上綜合研究，確定了敖包塔地區(qū)敖268－66井HI5層為試氣層位，該井現(xiàn)場試氣獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流，最高日產(chǎn)氣量達到41033m3（見表3）。

表3 試油氣井層及試氣結(jié)果

3.3 試氣后效果評價分析

圖3 敖268－66井HI5層含油氣面積圖

敖268－66井周圍斷層分布比較密集，特別是有大斷層存在，為該區(qū)塊提供了穩(wěn)定的氣源。選定了HI5小層進行測試，該小層屬于水下主分流河道微相，雖然含氣面積較小但砂體厚度較大。選井的時候主要依靠該井橫向測井曲線。從曲線上分析，除了電阻率類曲線顯示特別明顯外，與反映天然氣含量比較明顯的補償中子、補償密度和聲波時差曲線顯示也很明顯，從這3條曲線上可以明顯看出該測試層上部含氣，下部含油，屬于油氣層。所以該井測試產(chǎn)能在 （3～4）×104m3是正常的。

4 結(jié) 論

1）應(yīng)用數(shù)學(xué)地質(zhì)判別方法結(jié)合油氣識別情況及各具體區(qū)塊的地質(zhì)、鉆井、測井等資料建立統(tǒng)一的油、氣、水識別模型，能較好地識別油氣層。通過回判率檢驗總的回判率達91.18%，說明所建立的判別模型是可靠的。

2）應(yīng)用橫向測井資料能較好的識別油氣層。從橫向測井曲線上分析，補償中子、補償密度和聲波時差曲線比較明顯的顯示反映天然氣含量，此外電阻率類曲線對氣層的顯示也特別明顯，其視電阻率值往往都大于20Ω·m，最高的甚至可達100Ω·m以上。

［1］歐陽健，王貴文，吳繼余，等.測井地質(zhì)分析與油氣層定量評價 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1999.

［2］唐澤堯.氣田開發(fā)地質(zhì) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［3］方少仙，侯方浩.石油天然氣儲層地質(zhì)學(xué) ［M］.北京：石油大學(xué)出版社，1998.

P631.84

A

1000－9752（2011）06－0243－05

2011－01－20

蔣成剛 （1981－），男，2004年西南石油學(xué)院畢業(yè)，工程師，碩士生，現(xiàn)主要從事油藏工程研究工作。

［編輯］ 龍 舟