李偉才，姚光慶 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）資源學(xué)院）

黃銀濤，居字龍 （ 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430074）

近年來(lái)，隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，無(wú)論在勘探程度較高或是新發(fā)現(xiàn)區(qū)塊都普遍存在低阻油層，增加儲(chǔ)量潛力較大[1～3]。低阻油層內(nèi)由于電測(cè)顯示電阻率偏低，導(dǎo)致測(cè)井曲線對(duì)巖性的敏感程度較弱，巖性識(shí)別難度較大。目前較常用的測(cè)井巖性識(shí)別方法有測(cè)井相序分析法[4]、灰色聚類(lèi)法[5，6]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[7～10]等，但這些方法在低阻油層中應(yīng)用效果較差。

文昌13－1油田屬新近系海相低阻油田，位于南海珠江口盆地西部，處于珠三坳陷瓊海凸起東緣的基底披覆構(gòu)造帶上[11，12]。該油田自下至上可劃分9個(gè)油層組和16個(gè)亞油層組，其中7個(gè)亞油層組為低阻層段。油田取心井只有3口，總?cè)⌒膶佣伍L(zhǎng)度僅有46.93m，導(dǎo)致油田測(cè)井巖性識(shí)別難度較大，有必要研究一種適合文昌13－1油田低阻層段的測(cè)井巖性識(shí)別方法。為此，筆者在充分考慮油田低阻層段與高阻層段之間的差異的基礎(chǔ)上，采用測(cè)井曲線交會(huì)圖版法，對(duì)文昌13－1油田的低阻層段和高阻層段巖性分別進(jìn)行了識(shí)別，識(shí)別結(jié)果可靠。

1 巖性識(shí)別思路

在對(duì)測(cè)井巖性識(shí)別的過(guò)程中，主要是依據(jù)測(cè)井曲線與取心井巖性的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，利用各種巖性測(cè)井曲線特征，篩選出最能反映巖性特征的測(cè)井曲線系列，建立巖性的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。在制定識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，筆者利用編程工具編寫(xiě)巖性識(shí)別程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)文昌油田群取心井的巖性識(shí)別。根據(jù)文昌13－1油田實(shí)際地質(zhì)特征，在該次巖性識(shí)別過(guò)程中將高阻層段與低阻層段分開(kāi)，分別繪制測(cè)井曲線交會(huì)圖版，采用不同的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，以降低巖性識(shí)別的誤差。

2 測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化

由于測(cè)井儀器及人為操作原因，不同井相同測(cè)井系列之間會(huì)存在偏差。因此，在統(tǒng)計(jì)測(cè)井曲線與取心井巖性關(guān)系之前，首先必須對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，以提高巖性識(shí)別精度。在對(duì)眾多測(cè)井系列進(jìn)行反復(fù)篩選后，優(yōu)選了對(duì)巖性識(shí)別相對(duì)敏感的4條曲線：自然伽馬 （qAPI）、中子孔隙度（n）、聲波時(shí)差 （Δt）和深感應(yīng)電阻率 （ρild）。測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法為：選取 WC13－1－1井為標(biāo)準(zhǔn)井，選取ZJ2－1亞油層組底部穩(wěn)定泥巖段為標(biāo)準(zhǔn)層，其余井與標(biāo)準(zhǔn)井在標(biāo)準(zhǔn)層段內(nèi)測(cè)井曲線平均值的差值為校正值，在全井段逐點(diǎn)減去校正值便可得到校正后的曲線值。表1中列舉了文昌13－1油田3口取心井4條測(cè)井曲線校正值的計(jì)算結(jié)果，WC13－1－1井為標(biāo)準(zhǔn)井，其校正值均為0。取心井校正后，利用相同方法可對(duì)其余未取心井不同測(cè)井曲線進(jìn)行逐一校正。

表1 取心井測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化校正值

3 測(cè)井曲線交會(huì)圖

交會(huì)圖法是一種測(cè)井資料的解釋技術(shù)。這種方法將兩種測(cè)井曲線數(shù)據(jù)在平面圖上進(jìn)行交會(huì)，根據(jù)交會(huì)點(diǎn)坐標(biāo)界定出所求參數(shù)的數(shù)值和范圍[13]。交會(huì)圖法在確定巖性、孔隙度和含油氣飽和度時(shí)是一種被廣泛采用的方法，有助于對(duì)測(cè)井曲線數(shù)值和趨勢(shì)的識(shí)別，還能把大量的數(shù)據(jù)用圖示的方法反映出來(lái)，使問(wèn)題更加明朗化。在標(biāo)繪有評(píng)價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)的可識(shí)別的圖形或圖版稱為交會(huì)圖[14]。

對(duì)油田3口取心井的巖心樣品進(jìn)行了分類(lèi)，對(duì)高阻層段和低阻層段分別繪制了不同測(cè)井曲線的交會(huì)圖版，見(jiàn)圖1～4。

從圖1～4中可以看出，利用深感應(yīng)電阻率－聲波時(shí)差交會(huì)圖版可較好地將鈣質(zhì)砂巖與其他巖性區(qū)分開(kāi)來(lái)，利用中子孔隙度－自然伽馬交會(huì)圖版可將泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖和砂巖區(qū)分開(kāi)來(lái)。由于高阻層段與低阻層段之間的差異，導(dǎo)致不同巖性在不同層段的交會(huì)圖版中分布有所差異。

圖1 低阻層段不同巖性深感應(yīng)電阻率聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖2 低阻層段不同巖性中子孔隙度-自然伽馬交會(huì)圖

圖3 高阻層段不同巖性深感應(yīng)電阻率聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖4 高阻層段不同巖性中子孔隙度-自然伽馬交會(huì)圖

另外，為提高巖性識(shí)別的正確率，還統(tǒng)計(jì)了不同巖性 （砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖）泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù) （φ（sh））的差異，見(jiàn)表2。可以看出，不管是高阻油層還是低阻油層，泥質(zhì)含量的大小都能較好地將4種巖性區(qū)分開(kāi)；低阻油層不同巖性的泥質(zhì)含量普遍要低于高阻油層。因此，在制定巖性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要區(qū)分低阻油層與高阻油層。

表2 不同巖性泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)差異統(tǒng)計(jì)

4 識(shí)別方法

4.1 識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

在不同層段測(cè)井曲線交會(huì)圖版的基礎(chǔ)上，識(shí)別過(guò)程增加了φ（sh）曲線，可起到輔助修正作用，具體識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。在識(shí)別過(guò)程中，首先利用Δt、n和ρild曲線數(shù)值將鈣質(zhì)砂巖和其他4種巖性區(qū)分開(kāi)，只有當(dāng)Δt＜95μs/m、n＜24%、ρild＞2.5Ω·m等3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，才識(shí)別為鈣質(zhì)砂巖；然后，利用φ（sh）和qAPI曲線的值，分低阻層段和高阻層段，分別對(duì)砂巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖進(jìn)行識(shí)別。

表3 文昌13－1油田巖性識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

4.2 識(shí)別程序

依據(jù)上述識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，采用 Microsoft Visual Basic編程工具，利用Basic語(yǔ)言編制了識(shí)別巖性程序，選取了φ（sh）、qAPI、Δt、n和ρild測(cè)井系列，對(duì)文昌13－1油田所有井巖性進(jìn)行了逐一識(shí)別，程序界面見(jiàn)圖5。在該程序中，設(shè)置了一個(gè)巖性粗化范圍，對(duì)巖性進(jìn)行了一定的粗化處理，該次巖性識(shí)別過(guò)程中，設(shè)定的巖性粗化范圍為0.4m。在該程序界面中，輸入各類(lèi)測(cè)井系列的界限值后，點(diǎn)擊 “巖性識(shí)別”按鍵，便可生成巖性識(shí)別結(jié)果。

圖5 文昌13－1油田測(cè)井巖性識(shí)別程序界面

5 識(shí)別結(jié)果檢驗(yàn)

5.1 識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證

利用前面巖性識(shí)別程序的識(shí)別結(jié)果，可對(duì)比巖性識(shí)別結(jié)果與取心井巖性 （圖6）。從圖6中可以看出，整體上識(shí)別效果較好，砂巖和泥巖識(shí)別效果要好于泥質(zhì)砂巖和砂質(zhì)泥巖。由于測(cè)井曲線的復(fù)雜性，巖性識(shí)別的效果雖然較好，但還須待進(jìn)一步提高。在低阻部分，測(cè)井曲線幅度較小的地方、巖性變化較頻繁的地方、砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖過(guò)渡巖性，識(shí)別效果都較差，針對(duì)這部分，采取人工修正，使識(shí)別結(jié)果更加準(zhǔn)確、可信。

圖6 WC13－1－2井巖性識(shí)別巖性與取心井巖性對(duì)比圖

5.2 識(shí)別正確率

巖性識(shí)別結(jié)果是否可信、是否能用，一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo)就是識(shí)別的正確率。Wen13－1－A7井經(jīng)識(shí)別程序識(shí)別，結(jié)果見(jiàn)表4。Wen13－1－A7井高阻油層共對(duì)比177個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中識(shí)別正確個(gè)數(shù)為143，總巖性識(shí)別正確率為80.79%。

表4 Wen13－1－A7井高阻油層不同巖性識(shí)別正確率統(tǒng)計(jì)

6 結(jié) 論

1）測(cè)井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化，消除了井間測(cè)井曲線差異，避免了測(cè)井曲線泥巖基線不同造成的影響，為測(cè)井曲線交會(huì)圖版的繪制奠定了基礎(chǔ)。

2）在進(jìn)行低阻油田測(cè)井巖石識(shí)別過(guò)程中，關(guān)鍵問(wèn)題是找出低阻層段與高阻層段測(cè)井響應(yīng)之間的差異，分別制定識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，可提高低阻油田巖性識(shí)別精度。

3）在低阻油田內(nèi)，測(cè)井曲線幅度變化小、巖性變化較頻繁、過(guò)渡巖性 （砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖）的識(shí)別，可在程序識(shí)別的基礎(chǔ)上，局部層段采取人工修正，使識(shí)別結(jié)果更加準(zhǔn)確、可信。

[1]王賽英，趙冠軍，張萍，等 .低阻油層形成機(jī)理及測(cè)井識(shí)別方法研究 [J].特種油氣藏，2010，17（4）：10～14.

[2]于紅巖，李洪奇，郭兵，等 .基于成因機(jī)理的低阻油層精細(xì)評(píng)價(jià)方法 [J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào) （地球科學(xué)版），2010，42（2）：335～343.

[3]王功軍，王冬梅，陳小波，等 .ECS測(cè)井及其在西江油田的應(yīng)用 [J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2011，33（7）：101～103.

[4]肖立志，劉瑞林 .測(cè)井相序分析方法 [J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，13（4）：80～82.

[5]潘和平，黃智輝 .灰關(guān)聯(lián)聚類(lèi)法及其在測(cè)井中的應(yīng)用 [J].物探與化探，1998，22（1）：34～40.

[6]劉剛，陳新軍，柳保軍，等 .灰色聚類(lèi)分析在石油及天然氣地質(zhì)研究中的應(yīng)用 [J].新疆石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，15（1）：26～28.

[7]周家紀(jì)，孫淑霞，王緒本，等 .一種遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在巖性識(shí)別中的應(yīng)用 [J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，25（Suppl）：80～83.

[8]于建華 .應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)識(shí)別巖性 [J].石油地球物理勘探，1993，28（l）：59～66.

[9]崔勇，趙澄林 .神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在油田地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用——以測(cè)井巖性識(shí)別為例 [J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2002，17 （4）：16～18，23.

[10]范訓(xùn)禮，戴航，張新家，等 .神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖性識(shí)別中的應(yīng)用 [J].測(cè)井技術(shù)，1999，23（1）：50～52.

[11]謝玉洪 .珠江口盆地西部新近系海相低阻輕質(zhì)油田的發(fā)現(xiàn) [J].中國(guó)工程科學(xué)，2011，13（5）：16～22.

[12]寇小攀 .珠江口盆地低阻儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)研究 [D].東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)，2011.

[13]地質(zhì)部地質(zhì)詞典辦公室 .地質(zhì)詞典 （五）[M].北京：地質(zhì)出版社，1981.138～139.

[14]車(chē)卓吾 .測(cè)井資料分析手冊(cè) [M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.315～319.