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        淡水泥漿侵入條件下低對(duì)比度儲(chǔ)層的測(cè)井識(shí)別方法研究

        2012-08-20 08:08:20邵曉巖成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院四川成都610059中石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠寧夏銀川750006
        石油天然氣學(xué)報(bào) 2012年12期
        關(guān)鍵詞:水層淡水油層

        邵曉巖 (成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院,四川 成都610059 中石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠,寧夏 銀川750006)

        田三忠,王高強(qiáng),侯景濤

        劉玉峰,馬 騰 (中石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠,寧夏 銀川750006)

        Y區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部,上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組8油層組2層 (T3yc28)、水層的電測(cè)井差別小,甚至比值小于2,測(cè)井識(shí)別油層困難,屬于低對(duì)比度油層[1]。筆者總結(jié)區(qū)塊淡水泥漿侵入條件下低對(duì)比度油層的成因,并發(fā)現(xiàn)淡水泥漿侵入5d后油層的電阻率增大率 (飽含油砂巖層電阻率ρso/飽含水砂巖層電阻率ρsw)由3.8~6.8降至1.5~2.5,且侵入使油層的電阻率降低,而水層電阻率略有升高,進(jìn)一步降低了油、水層電阻率的對(duì)比度。針對(duì)該情況,筆者分區(qū)塊計(jì)算了淡水泥漿侵入的混合地層水電阻率 (ρw),反算地層真電阻率 (ρt),并應(yīng)用電阻率增大率和品質(zhì)因子K/ (其中,K為滲透率; 為孔隙度)交會(huì)圖重新確定了解釋標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際應(yīng)用中獲得了比較好的效果,有效提高了該區(qū)低對(duì)比度油層的識(shí)別率,明確了該區(qū)的低對(duì)比度油層分布。

        1 低對(duì)比度油層成因與淡水泥漿侵入影響分析

        Y區(qū)塊T3y原始的ρso/ρsw在3.8~6.8之間變化,通過(guò)對(duì)Y區(qū)塊23口井T3y資料的分析,明確了該區(qū)低對(duì)比度油層的成因。Y區(qū)塊T3y低對(duì)比度油藏成因是,儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主,巖石顆粒細(xì)、束縛水含量高,含油氣飽和度不高;儲(chǔ)層中存在黏土礦物 (綠泥石為主)附加導(dǎo)電[2,3],導(dǎo)致油層電阻率低;油藏圈閉幅度小 (Y區(qū)塊油藏高度32~60m),導(dǎo)致油層驅(qū)替力小,含油飽和度低,電阻增大率小[4];區(qū)塊內(nèi)延長(zhǎng)組7油層組 (T3yc7)為生油層,T3y離生油層稍遠(yuǎn) (40~75m),其測(cè)井含油飽和度不高 (約55%),并呈現(xiàn)部分低對(duì)比度油層特征[5]。而另一個(gè)重要原因就是,油層長(zhǎng)時(shí)間受低礦化度泥漿浸泡,造成泥漿侵入,導(dǎo)致油層電阻率下降,致使油藏的ρso/ρsw從3.8~6.8降低至2.5以下。根據(jù)巖心和試油資料分析,該區(qū)T3y細(xì)砂巖儲(chǔ)層孔隙度為0.63%~18.25%,滲透率為0.101~13mD,達(dá)到國(guó)內(nèi)Ⅱc和Ⅲa類砂巖標(biāo)準(zhǔn)[6],屬中下等儲(chǔ)層和差儲(chǔ)層。

        通常情況下,鹽水泥漿侵入會(huì)使油層電阻率大幅度降低,且會(huì)使地層水礦化度較小的水層電阻率下降,造成油、水層之間的電阻率差異減小[7]。而Y區(qū)塊所用泥漿的礦化度為7650mg/L,地層水礦化度為19110mg/L,屬于淡水泥漿侵入。以Y區(qū)塊孔滲條件具有代表性的F77井X090~X138m井段為例,孔隙度為9.5%~13%,滲透率為0.6~1.2mD。經(jīng)測(cè)井約束下泥漿侵入模擬,得到隨時(shí)間推移地層真電阻率ρt與所測(cè)深感應(yīng)電阻率 (ρild)、中感應(yīng)電阻率 (ρilm)的比值 (表1),發(fā)現(xiàn)侵入后油層ρild、ρilm下降約65%,油水同層則略有上升,而水層上升了約一半。由F77井淡水泥漿侵入后電阻率增大率隨侵入時(shí)間變化的模擬結(jié)果(圖1)發(fā)現(xiàn),ρso/ρsw由6.8下降至2.5,油水同層由2.1下降至1.9。因此淡水泥漿侵入,使得該區(qū)塊油、水層雙感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)呈現(xiàn)更明顯的低對(duì)比度。

        表1 淡水泥漿侵入情況下雙感應(yīng)測(cè)井電阻率與地層真電阻率比值隨侵入時(shí)間的變化表

        2 測(cè)井識(shí)別方法

        圖1 F77井淡水泥漿侵入后電阻率增大率

        在淡水泥漿侵入條件下,應(yīng)用常規(guī)視飽和度-孔隙度圖版識(shí)別淡水泥漿侵入造成的低對(duì)比度油水層,應(yīng)用阿爾奇公式 (取巖性系數(shù)a=0.616,阿爾奇常數(shù)b=2.018,膠結(jié)指數(shù)m=1.085,飽和度指數(shù)n=4.393,地層水電阻率ρw=0.095Ω·m)制作圖版(孔隙度 =7.5%,含水飽和度Sw=57%,ρt=17.5Ω·m)(圖2),樣品點(diǎn)總數(shù)23個(gè),識(shí)別后誤入點(diǎn)6個(gè),圖版符合率73.9%,可發(fā)現(xiàn)部分油水同層、水層與油層的測(cè)井響應(yīng)特征十分相似,識(shí)別效果不好。

        為此,筆者采取如下步驟來(lái)識(shí)別油、水層:①將Y區(qū)塊按巖性孔滲特征分南區(qū)和北區(qū)分別解釋;②用同一油藏水層的電阻率,計(jì)算侵入帶混合地層水電阻率,并用混合地層水電阻率計(jì)算油層的視飽和度[8];③結(jié)合表1處隨時(shí)間推移測(cè)井侵入模擬結(jié)果,取侵入時(shí)間、混合地層水電阻率和孔滲條件等,反算未侵入地層真電阻率ρt;④選取儲(chǔ)層的電阻率增大率ρso/ρsw與 (K/ )1/2來(lái)繪制圖版 (圖3),并結(jié)合試油層位標(biāo)定油層、油水同層和水層的界限。樣品點(diǎn)總數(shù)23個(gè),圖3(a)共8個(gè)點(diǎn),無(wú)判錯(cuò)點(diǎn);圖3(b)共15個(gè)點(diǎn),判錯(cuò)2個(gè)點(diǎn),即該方法符合率達(dá)到了91.3%,明顯提高了測(cè)井識(shí)別油、水層的能力。其中圖3(b)橢圓虛線中的油層對(duì)比度低,油水同層與油層難以區(qū)分,分析原因,1號(hào)油水同層試油產(chǎn)液較少,結(jié)合資料分析應(yīng)是較致密儲(chǔ)層;2號(hào)油水同層則是含油飽和度較高的同層。

        圖2 視飽和度-孔隙度圖版 (圖中數(shù)字為樣品點(diǎn)序號(hào))

        圖3 Y區(qū)塊電阻率增大率和品質(zhì)因子識(shí)別油水圖版

        按照該方法處理了Y區(qū)塊內(nèi)49口井,與試油、巖心分析對(duì)比符合率達(dá)到85.2% (比原始解釋符合率提高了約10個(gè)百分點(diǎn)),有效提高了該區(qū)低對(duì)比度油層的識(shí)別率,明確了該區(qū)的低對(duì)比度油層分布。

        3 結(jié) 論

        1)在儲(chǔ)層巖石顆粒細(xì)、束縛水含量高,存在黏土礦物附加導(dǎo)電,油藏圈閉幅度小,離烴源巖稍遠(yuǎn)的地質(zhì)背景下,研究區(qū)低對(duì)比度油層的主要成因是淡水泥漿侵入對(duì)油、水層雙感應(yīng)測(cè)井響應(yīng)影響各異所致。

        2)在低電阻油氣層成因研究的基礎(chǔ)上,建立了Y區(qū)塊淡水泥漿侵入條件下,油水層測(cè)井識(shí)別方法:利用常規(guī)視飽和度-孔隙度圖版,識(shí)別率為73.9%;而經(jīng)過(guò)分區(qū)塊計(jì)算混地層水電阻率,反算地層真電阻率ρt并應(yīng)用電阻率增大率和品質(zhì)因子圖版識(shí)別率可達(dá)91.3%。

        [1]程相志,范宜仁,周燦燦,等 .基于鉆井液性能優(yōu)化設(shè)計(jì)的低對(duì)比度油層識(shí)別新技術(shù) [J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2008,32 (3):50~54.

        [2]Waxman W H,Smits L M.Electrical conductivities in oil-bearing sands [J].SPE,1968,8 (2):107~122.

        [3]汪忠浩,章成廣 .低滲砂巖儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)方法 [M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.

        [4]歐陽(yáng)健 .油藏中飽和度電阻率分布規(guī)律研究深入分析低電阻油層基本成因 [J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2002,29(3):44~47.

        [5]修立軍,石玉江 .低滲透巖性油藏測(cè)井飽和度分布規(guī)律研究 [A].北京地層巖性油藏國(guó)際研討會(huì) [C].北京,2007-07-10~20.

        [6]羅蟄潭,王允誠(chéng) .油氣儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu) [M].北京:科學(xué)出版社,1984.201~210.

        [7]程相志,范宜仁,周燦燦 .淡水儲(chǔ)層中低阻油氣層識(shí)別技術(shù) [J].地學(xué)前緣,2008,15(1):146~153.

        [8]歐陽(yáng)健 .鹽水鉆井液侵入條件下低幅度-低電阻油層的測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià) [J].中國(guó)海上油氣,2008,20(6):375~378.

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