羅興平,張大勇,王燕,張全,樊海濤

(1.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000; 2.中國石油西部鉆探工程公司測井公司,新疆克拉瑪依834000)

MDT單壓力點確定油/氣/水界面方法

羅興平1,張大勇1,王燕2,張全1,樊海濤1

(1.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000; 2.中國石油西部鉆探工程公司測井公司,新疆克拉瑪依834000)

在進行MDT電纜地層壓力測試時,油/氣層較薄等原因很容易造成所測的合格壓力數(shù)據(jù)點太少,無法對這些數(shù)據(jù)點進行地層壓力梯度擬合,從而無法確定油/氣/水界面。通過對MDT電纜地層壓力測試原理分析研究,提出了利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法,在給定地層流體密度的前提下,如果能夠在油/氣層和水層分別測得一個合格的壓力數(shù)據(jù)點,即可預測出油/氣/水界面深度。油氣田應用證明,該方法很好地克服了合格壓力數(shù)據(jù)點太少的問題,在一定程度上加快了油氣藏勘探開發(fā)進程。

測井方法;電纜地層壓力測試;單壓力數(shù)據(jù)點;油/氣/水界面

0 引 言

一口探井鉆探成功后,迅速確定出油氣藏的油/氣/水界面是非常重要的。這不僅可以幫助了解油氣藏基本特征,還可以為部署評價井提供參考依據(jù)[1]。目前通過單井MDT電纜地層壓力測試資料可以確定油/氣/水界面,但前提是能夠分別測得同一壓力系統(tǒng)下的油層和水層多個合格壓力數(shù)據(jù)點,利用這些壓力數(shù)據(jù)點分別擬合出油/氣層和水層的地層壓力梯度直線。但是在進行MD T電纜地層壓力測試時,油/氣層較薄等原因很容易造成所測的合格壓力數(shù)據(jù)點太少,進而無法對這些數(shù)據(jù)點進行地層壓力梯度擬合。本文利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法研究,為有效確定油/氣/水界面奠定了理論基礎。

1 方法原理

利用MDT壓力資料確定油/氣/水界面的一般方法[2]是在油/氣層和水層中分別獲得至少3個不同深度的合格地層壓力測量數(shù)據(jù),對這些壓力點進行擬合分別得到油/氣層和水層的地層壓力梯度直線(見圖1)[3]。1號井鉆遇了3套地層A、B、C,該井處的3套地層均為水層;2號井在同一構造上鉆遇了相同的地層A、B、C,但是位于構造頂部的A、B在此處是油層而不是水層。1號井C層的壓力點在壓力梯度線 E上,A層和B層都是水層,且這2層相通,其壓力點落在同一個壓力梯度線 F上。E、F壓力梯度線是平行的,說明其分別代表不同的壓力系統(tǒng)。2號井C層的壓力點落在和1號井相同的壓力梯度線 E上,A層和B層是油層,由于油的密度小于水的密度,因此油層的壓力梯度大于水層的壓力梯度,壓力梯度線的交點即為油-水界面AA和BB[4]。

圖1 MDT壓力數(shù)據(jù)預測油/氣/水界面示意圖

如果已知油/氣層和水層的流體密度。假設在油/氣層和水層分別有1個合格的壓力數(shù)據(jù),而且獲得壓力數(shù)據(jù)的油/氣層和水層屬于一個壓力系統(tǒng)[5]。如圖2所示,則油/氣層和水層的地層壓力梯度關系可以分別表示為

式中,gh和 gw分別為油/氣層和水層的壓力梯度,壓力梯度可以由流體密度計算。

圖2 單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面示意圖

根據(jù)油/氣層、水層中的一個壓力測量數(shù)據(jù), Ch、Cw可以通過式(1)和式(2)得到[6],所以油/氣/水界面深度Dh/w可以表示為

2 應用實例

×油氣田S305井位于一個帶邊水的巖性油藏低部位。從2 724.99～2 740.49 m井段,MDT共獲取了22個壓力點數(shù)據(jù)(見圖3)。根據(jù)油藏高壓物性數(shù)據(jù),地層原油密度為0.709 g/cm3,地層水礦化度13 145 mg/L,地層水密度為1.014 g/cm3。通過對壓力數(shù)據(jù)分析認為,2 735 m以下的4個測壓點數(shù)據(jù)一致性較好,質量基本可靠,中上部大部分壓力測量結果明顯受增壓影響。

選擇壓力數(shù)據(jù)趨勢合理,MDT流度較大的數(shù)據(jù)作為水層、油層壓力分析數(shù)據(jù)點。如圖3所示,分別選擇水層2 737.49 m(圖3中藍色空心圓點)、油層2 725.46 m(圖3中紅色空心圓點)深度處測壓數(shù)據(jù)作為水層、油層壓力梯度關系線上的數(shù)據(jù)點。按照確定的水層、油層密度及所選擇的壓力數(shù)據(jù),得到水層、油層壓力梯度關系直線分別為藍色、紅色直線。由此確定油-水界面為2 728.3 m(-2 296.3 m)處。

圖3 S305井壓力數(shù)據(jù)解釋

S305井采用單點法所確定的油水界面深度與油藏綜合研究的結果非常接近,說明所選擇的測壓點數(shù)據(jù)是準確的。同時也表明,只要所選擇的壓力點數(shù)據(jù)可靠,油層和水層的流體密度數(shù)據(jù)準確,這種方法可以給出非常準確的油/氣/水界面預測結果。

Y油氣田M 103井位于一個帶油環(huán)的凝析氣藏,氣-油、油-水界面分別為-3 860 m、-3 872 m。油層密度和水層密度分別為ρg=0.248 g/cm3;ρo= 0.642 g/cm3。

按照圖4中箭頭所示分別選擇水層、油層和氣層用于繪制壓力梯度關系線的單壓力數(shù)據(jù)點,分別求得氣油界面和油水界面為-3 864 m和-3 870 m (見圖5)。

圖4 M 103井測井曲線及壓力點選擇

圖5 M 101井、M 103井壓力數(shù)據(jù)分析

若采用M 103井油層中部3個壓力點數(shù)據(jù)直接擬合壓力梯度關系,可以求得油水界面為-3 871 m,而氣油界面數(shù)值沒有改變,圖5中紅色數(shù)字所表示的即為油水界面和氣油界面。

采用MDT單壓力點數(shù)據(jù)或連續(xù)壓力測量數(shù)據(jù)計算的氣油、油水界面深度非常接近,這進一步驗證了利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面方法的有效性。

3 結論與建議

在給定地層流體密度的前提下,如果能夠在油/氣層和水層分別測得一個合格的壓力數(shù)據(jù)點,就可以預測出油/氣/水界面深度。即利用MD T單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法是可行的。該方法很好地克服了合格壓力數(shù)據(jù)點太少的問題,為快速確定油/氣/水界面奠定了基礎,在一定程度上加快了油氣藏勘探開發(fā)進程。

[1] 夏位榮.鉆柱測試解釋方法與油層評價[M].北京:石油工業(yè)出版社,1991.

[2] 張厚福,方朝亮,高先志,等.石油地質學[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

[3] 曾濺輝,王洪玉.輸導層和巖性圈閉中石油運移和聚集模擬實驗研究[J].中國地質大學學報:地球科學, 1999,24(2):193-196.

[4] 康永尚,郭黔杰.論油氣成藏流體動力系統(tǒng)[J].中國地質大學學報:地球科學,1998,23(3):281-283.

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

[6] 林梁.電纜地層測試器資料解釋理論與地質應用[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994.

A Method of Determ in ing Oil/gas/water Interface by MDT Single Pressure Data Point

LUO Xingping1,ZHANGDayong1,WANG Yan2,ZHANG Quan1,FAN Haitao1
(1.Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China; 2.Wireline Logging Company,Xibu Drilling Engineering Corporation,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China)

Due to thin oil/gas layer,qualified tested p ressure data is so little that we can’t use these data to equate the formation p ressure gradient by MDT(formation p ressure test),so,it is not easy to determine the oil/gas/water interface.Based on the theory analysisof MDT formation p ressure test,p roposed is a method using MD T single p ressure data to determ ine the w ater/oil/ gas interface.If fluid density is given and qualified p ressure data is tested and obtained from oil/ gas layer and w ater layer,the dep th of oil/gas/w ater interface can be fo recasted.The log app lications show that themethod can eliminate the limitation of accurate p ressure data,and imp rove the p roceeding of exploitation and development.

log method,fo rmation p ressure test,single p ressure data point,oil/gas/water interface

P631.81 文獻標識碼:A

羅興平,男,1971年生,高級工程師,從事石油地質及礦場地球物理專業(yè)研究。

2010-10-18 本文編輯 余迎)