周 平
(中國石化華北石油局地質(zhì)錄井公司,河南鄭州 450006)
目前陸上東部油田大部分已進(jìn)入高成熟勘探階段,錄井、測井資料上具有傳統(tǒng)典型顯示特點的油層正在減少,低級別顯示油層日益增加。而在開發(fā)方面,陸上東部油田大部分主力油田已進(jìn)入特高含水期開發(fā)階段,可供挖潛的是一些傳統(tǒng)方法沒有識別到的低品位油藏,使得開發(fā)井顯示級別普遍降低。面對這些低級別的油氣顯示層,用以前傳統(tǒng)的方法和標(biāo)準(zhǔn)很容易會出現(xiàn)漏層。因此目前對低級別顯示油層做出準(zhǔn)確評價具有重要意義。
影響錄井顯示級別的主要因素是地層含油量、物性、原油性質(zhì)、壓力等石油地質(zhì)因素及鉆井參數(shù)等外在因素。
鉆井過程中PDC鉆頭及細(xì)齒三牙輪的應(yīng)用,導(dǎo)致巖屑細(xì)碎,使得顯示級別下降。為了鉆井安全及提高鉆井液攜砂性,水平井、大斜度有機添加劑的加入,高粘度、高密度鉆井液使用,使氣測鉆井液背景值升高,氣測絕對值、相對值均降低,甚至沒有異常顯示。
進(jìn)入開發(fā)后期,地層虧空、壓力下降、含油氣量下降、含水上升嚴(yán)重,錄井能夠檢測的烴類物質(zhì)量、氣測全烴絕對值及相對幅度下降較大。部分原來技術(shù)條件下開發(fā)沒有產(chǎn)能的井層,通過新的工程技術(shù)進(jìn)行開發(fā),這些層也獲得工業(yè)油流。這些層的顯示級別與傳統(tǒng)經(jīng)典油層的錄井顯示級別相比明顯偏低。
近源快速沉積的砂礫巖體、基巖、致密砂巖原油只粘附在巖石或裂縫表面,新鮮破碎巖屑表面因沒有原油粘附,使單位巖屑中油砂含量相對降低。由于鉆井液的沖刷作用,大部分粘附在裂縫、縫隙及巖石表面的原油會脫離巖屑進(jìn)入鉆井液,導(dǎo)致巖屑含油量下降,油氣顯示非常微弱。深層地溫高,烴類物質(zhì)裂解性較好,原油具有低密度、輕油質(zhì)、低膠質(zhì)的特點,同時滲透性差,地層中的烴類物質(zhì)滲入鉆井液量少,后續(xù)流體補給不足,從而導(dǎo)致巖屑顯示級別低,地化、核磁、氣測值低。
除地下孔滲性影響外,由油氣逸散、鉆井液密度、粘度、屏蔽暫堵等因素造成的低級別顯示都可能通過恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行一定程度的顯示恢復(fù)。
2.1.1 氣測沖淡系數(shù)恢復(fù)
在石油地質(zhì)條件、鉆井液性能一致的情況下,影響氣測值的主要因素包括鉆時與鉆頭直徑,其恢復(fù)公式為:
式中:CE——校正后氣測值;C——實測氣測值,%;Q——排量,m3/min;t——鉆時,min/m;D——鉆頭直徑,m;d——取心鉆頭內(nèi)徑,非取心井段為0,m。
2.1.2 鉆井液密度、粘度影響的恢復(fù)
(1)鉆井液密度的影響因素校正。統(tǒng)計分析表明,壓差與油氣層產(chǎn)能具有相關(guān)性,可建立鉆井液密度變化對氣測顯示影響的關(guān)系曲線方程。鉆井液密度校正公式為:
式中:CJ——氣體校正含量值,%;C——實測氣體測量值,%;dP——區(qū)塊平均鉆井液相對密度;d——實鉆鉆井液相對密度;a、b——系數(shù),通過統(tǒng)計區(qū)塊氣測值與密度關(guān)系求得。
(2)鉆井液粘度的影響因素校正。通過模擬實驗方法,建立不同鉆井液體系粘度變化的校正系數(shù)。校正公式為:
式中:a、b——校正系數(shù),通過統(tǒng)計區(qū)塊氣測值與粘度關(guān)系求得。
2.1.3 油氣逸散
油氣逸散對地化、定量熒光等到分析錄井影響較大,油氣逸散受制于樣品顆粒大小及分析時間,通過模擬實驗相關(guān)數(shù)據(jù),擬合油氣層烴類恢復(fù)系數(shù)[1]:
式中:K——烴類恢復(fù)系數(shù);P4——原油性質(zhì)系數(shù);WK——樣品顆粒質(zhì)量;B0——原油體積系數(shù);KJ——膠結(jié)系數(shù);T——干置時間,h。
2.1.4 高背景值
主要方法有氣測最小值與隨機值相疊加法(見楊明清《降低氣測錄井背景值影響方法探討》[1])和扣背景值法。
2.2.1 選擇受鉆井液性能影響小的參數(shù)建立氣測解釋圖版
通常認(rèn)為,鉆井液加入有機添加劑對氣測C1值的影響很輕微,C1對比系數(shù)(C1異常值與基值之比)由于同一層對比,其鉆井液密度一致,因此C1對比系數(shù)受鉆井液影響輕微,能較好地反映地層能量。而氣測灌滿系數(shù)則主要取決于儲層流體性質(zhì)和儲層物性,不受鉆井液性能的影響,因此采用氣測C1對比系數(shù)與氣測灌滿系數(shù)建立解釋圖版可以消除鉆井液有機添加劑及鉆井液高密度、高粘度的影響。
2.2.2 選擇敏感性參數(shù)建立一體化解釋圖版
不同錄井技術(shù)的資料采集方式不同,對儲層反映不同。在總體呈低級別顯示的情況下,仍有部分敏感性參數(shù)能較好地反映地層特征,采用這些參數(shù)建立一體化解釋圖版能夠較好地識別儲層流體性質(zhì)。
(1)氣測C1/C2地化Pg一體化解釋圖版。C1/C2不受氣測脫氣效率、地層壓力、地層烴類物質(zhì)滲入鉆井液量的影響,而地化地層含烴量Pg只與樣品含烴量相關(guān),不受鉆井液性能的影響。因此本圖版適應(yīng)低孔、低滲、低壓、高鉆液密度、高粘度條件下低全烴異常相對幅度、低C1對比系數(shù)的油氣層解釋,同時由于C1、C2受鉆井液加入有機添加劑影響很小,因此該圖版也在一定程度上適應(yīng)鉆井液加入有機添加劑條件下的錄井油氣層解釋評價。
(2)氣測C2/C3地化S1一體化解釋圖版。C2/C3作為油氣層解釋評價中一個十分重要的參數(shù),不同地區(qū)有不同的特征,一些區(qū)塊C2/C3必須大于1才能獲得工業(yè)油流,而另一些區(qū)塊則與此完全相反,必須小于1才能獲得工業(yè)油流,因此該參數(shù)得到較為廣泛的應(yīng)用。S1反映液態(tài)烴含量的一個參數(shù),受鉆井液影響較小。因此利用氣測C2/C3、地化S1建立的圖版能夠解決高鉆井液密度、粘度鉆井條件及深層低孔低滲地層低氣測異常顯示層的解釋評價。
2.2.3 地層烴類物質(zhì)含量及油質(zhì)解釋
(1)地化Pg-B:將地化地層含烴總量Pg與反映油質(zhì)的輕重比B結(jié)合起來,可以克服因油質(zhì)變化而對Pg值的影響,定量化的數(shù)據(jù)可以克服肉眼觀察所帶來的偏差,適應(yīng)中質(zhì)、輕質(zhì)油層解釋評價。
(2)定量熒光C-Oc:將定量熒光地層含油總濃度C與反映油質(zhì)的油性指數(shù)Oc結(jié)合起來,可以克服因油質(zhì)變化而對含油總濃度C的影響。由于定量熒光在識別微弱顯示方面有優(yōu)勢,因此這兩個參數(shù)建立的解釋圖版能夠較好地解決深層揮發(fā)性油層、凝析油層、低孔低滲油層低級別顯示的問題。
2.2.4 錄井曲線“幅差形態(tài)法”解釋評價[1-2]
不同錄井曲線圖從不同側(cè)面反映儲層信息,將不同錄井曲線進(jìn)行迭加,可以發(fā)揮不同錄井資料的長處,提高解釋的準(zhǔn)確度。通常油層地化、氣測曲線與鉆時曲線之間呈現(xiàn)“正相關(guān)”(低鉆時、高氣測C1、地化S0+S1>S2),水層呈現(xiàn)“負(fù)相關(guān)”(低鉆時低地化、低氣測C1或高地化Pg、低地化TPI.S0,S1,S2一般值較低)、油水同層呈現(xiàn)三角形形態(tài),干層呈現(xiàn)高鉆時、低氣測C1、低地化。
2.2.5 應(yīng)用核磁共振分析資料在特高含水區(qū)中尋找價值層
(1)利用T2譜評價:不同物性、含水性的樣品具有不同的T2譜,通過總結(jié)不同區(qū)塊油層、水層、干層的T2譜特征,建立標(biāo)準(zhǔn)模板,將實測圖譜與其對比解釋,能夠達(dá)到較好解釋評價效果。
(2)核磁共振油水系數(shù)與物性參數(shù)圖版解釋:用油水指數(shù)與物性參數(shù)結(jié)合建立解釋圖版,可以發(fā)揮各自的長處,提高解釋符合率。該圖版既然適應(yīng)低孔低滲儲層,也適應(yīng)特高含水區(qū)塊的儲層評價。
2.3.1 N109大斜度井綜合分析發(fā)現(xiàn)新含油區(qū)塊
該井所在地區(qū)是一個典型的高礦化度、高束縛水地區(qū),且礦化度變化大,又沒有一定規(guī)律,錄井資料在確定完井意見、選擇試油層位具有較大的作用。如圖1所示,該井屬典型低級別顯示:氣測全烴絕對值低、異常相對幅度低、氣測組分只有C1且絕對值低,地化分析值低,巖屑錄井熒光濕、干照、氯仿普滴均無顯示。在鏡下精心挑選巖屑進(jìn)行研碎滴照才發(fā)現(xiàn)微低級別顯示。具有此類特點的顯示層通常解釋為水層。但利用低級別顯示識別評價技術(shù)可以發(fā)現(xiàn),1579~1582m、1587~1595mC1對比系數(shù)達(dá)到5.7、8.7,達(dá)到相關(guān)異常識別標(biāo)準(zhǔn)。1579~1582 m井段氣測曲線與鉆時曲線幅差較小,物性相對較差(結(jié)合巖屑資料判斷),解釋為差油層,1587~1595m鉆時曲線呈”箱形”,氣測全烴、C1曲線呈“倒三角形”形態(tài),具有油水同層的典型特點,同時灌滿系數(shù)0.75,達(dá)到油水同層標(biāo)準(zhǔn),因此從氣測資料方面應(yīng)解釋為油水同層。而地化雖然平均值低,但個別點分析數(shù)據(jù)S1接近于8mg/g,且呈現(xiàn)上高下低變化的特點,具有明顯油水同層的特征。而在1599.0~1656.0m井段的三層顯示,輕重比B值低,達(dá)不到本區(qū)識別標(biāo)準(zhǔn),因此分別解釋為含油水層、水層。完井后對1582.0~1604.0m井段進(jìn)行試采,產(chǎn)油13.5t/d,產(chǎn)水4.5m3/d,發(fā)現(xiàn)一個新的含油區(qū)塊。
圖1 N109井錄井剖面
2.3.2 SK4511井核磁共振于強淹區(qū)挖出高產(chǎn)油層
SK4511井是為認(rèn)識該層系水驅(qū)開發(fā)后期不同物性層段水洗特征以及剩余油分布特征的一口井,為井網(wǎng)重組及復(fù)合驅(qū)提供依據(jù)。對該井巖心進(jìn)行了核磁共振分析,井區(qū)動態(tài)資料表明所試油4層均處于強水淹區(qū),電性也為強水淹層特征。
從圖2可以看出,該井1635~1639.7 m井段T圖譜右半部分發(fā)育,說明是好的儲層,有效孔隙發(fā)育,孔隙中大多為可動流體,油信號右半部分發(fā)育,說明可動流體中以可動油為主,解釋為弱水淹層。本層可動油飽和度、油水比為全井最高(0.85~1.04),高于弱水淹層標(biāo)準(zhǔn)。因此盡管動態(tài)資料表現(xiàn)本層處于強水淹區(qū),核磁共振仍解釋為弱水淹層,投產(chǎn)結(jié)果獲得高產(chǎn)工業(yè)油流,為老油田強水淹區(qū)挖潛提供一條新的思路。
圖2 核磁共振T2馳豫時間圖譜
(1)隨著勘探開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步,低級別顯示在各油田已廣泛出現(xiàn),給錄井顯示識別與解釋帶來較大困難,通過對相關(guān)參數(shù)的恢復(fù)及尋找敏感性參數(shù)的建立可一定程度上解決識別的問題。
(2)將不同錄井資料相互結(jié)合,可以提高解釋評價的精度,這些方法包括建立一體化解釋圖版、錄井曲線“幅差形態(tài)法”等等。
(3)核磁共振資料具有物性及流體飽和度評價等定量化分析功能,在識別與評價低級別顯示方面已受到各方的關(guān)注。但對于細(xì)碎巖屑方面的分析評價方面仍存在著瓶頸,需要不斷探索和完善。
[1]周金堂,周生友,吳義平.地化錄井烴類恢復(fù)系數(shù)模擬實驗研究[J].錄井技術(shù),2002,13(3):17-22.
[2]楊明清.降低氣測錄井背景值影響方法探討[J].石油地質(zhì)與工程,2010,24(2):47-49.