裴 澤

西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院 （陜西 西安 710065）

蘇里格特大型氣田蘇X區(qū)主要含氣目的層為古生界二疊系下石盒子組盒8段和山西組砂巖儲(chǔ)層，厚度約160m，具有低孔、低滲、低壓、低豐度和嚴(yán)重的非勻質(zhì)特征[1]。該氣田投入先導(dǎo)試驗(yàn)和高效滾動(dòng)勘探開(kāi)發(fā)近10年來(lái)，目前已經(jīng)屬于長(zhǎng)慶油田實(shí)現(xiàn)油氣當(dāng)量穩(wěn)產(chǎn)5 000萬(wàn)t的主力生產(chǎn)區(qū)域。隨著氣田開(kāi)發(fā)時(shí)間的延伸及進(jìn)入中后期開(kāi)發(fā)階段，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，有效利用地質(zhì)靜態(tài)、試氣試采、開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)等資料，深入研究主產(chǎn)層盒8段儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋模型，精細(xì)分析尋找剩余氣分布規(guī)律，篩選老井進(jìn)行復(fù)查，充分對(duì)潛力井層進(jìn)行挖潛利用，這是實(shí)現(xiàn)氣田長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的基本途徑和重要基礎(chǔ)技術(shù)工作。

1 測(cè)井資料預(yù)處理

在建立儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋模型前要對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行處理,這是建立的測(cè)井解釋模型是否精確的關(guān)鍵。為了提高該區(qū)盒8段儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋的精確性,首先要對(duì)整個(gè)區(qū)域相關(guān)井的測(cè)井、巖心數(shù)據(jù)做必要的分析整理、校正歸位、標(biāo)準(zhǔn)化處理[2]。

1.1 環(huán)境校正

在礦場(chǎng)測(cè)井環(huán)境中，井徑、泥漿密度、泥餅厚度、地層水礦化度、地層溫度和壓力等環(huán)境因素對(duì)自然伽馬、補(bǔ)償中子、電阻率、密度測(cè)井曲線產(chǎn)生實(shí)際影響，這些非“自身”地質(zhì)原因往往會(huì)使測(cè)井曲線出現(xiàn)嚴(yán)重影響，通常以自然伽瑪、補(bǔ)償中子、電阻率、密度曲線受環(huán)境影響較為嚴(yán)重。考慮到實(shí)際鉆井所使用的泥漿為淡水泥漿，對(duì)測(cè)井曲線影響較小，故主要對(duì)探評(píng)井自然伽瑪和補(bǔ)償中子曲線作井徑校正，對(duì)開(kāi)發(fā)井自然伽馬曲線作井徑校正。至于環(huán)境對(duì)密度和聲波時(shí)差測(cè)井曲線的影響則是通過(guò)對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)消除。

1.2 測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化

在蘇里格氣田整個(gè)勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程中,存在測(cè)井資料時(shí)間跨度較大、測(cè)井儀器型號(hào)多樣、刻度標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一以及操作方式不一致等問(wèn)題，這些非客觀地質(zhì)問(wèn)題對(duì)測(cè)井曲線產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差。因此，對(duì)測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化處理尤為重要，在二次解釋之前，需采用直方圖法進(jìn)行曲線的標(biāo)準(zhǔn)化校正。

直方圖法對(duì)測(cè)井曲線作標(biāo)準(zhǔn)化校正，是把有巖心分析資料的井選為標(biāo)準(zhǔn)井，選取盒8段相對(duì)穩(wěn)定的泥巖層作為標(biāo)志層，對(duì)沒(méi)有巖心資料的井采用標(biāo)志層對(duì)比、標(biāo)志層直方圖平移法對(duì)聲波時(shí)差和密度曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。圖1為標(biāo)準(zhǔn)井的分布直方圖，標(biāo)準(zhǔn)井標(biāo)準(zhǔn)峰值：峰值110.57；圖2藍(lán)色直方圖是曲線原始分布直方圖，紅色直方圖為曲線標(biāo)準(zhǔn)化校正后的分布直方圖，原始峰值：127.76,校正后：110.57。

1.3 巖心數(shù)據(jù)歸位

該區(qū)多數(shù)取心井巖心分析孔隙度、密度的包絡(luò)線形態(tài)與測(cè)井聲波時(shí)差、密度曲線形態(tài)都有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，巖心分析滲透率包絡(luò)線與自然電位曲線異常形態(tài)之間有時(shí)也有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但由于儲(chǔ)層非均質(zhì)或試驗(yàn)誤差等因素的影響，導(dǎo)致巖心分析資料參差不齊，使巖心分析資料與測(cè)井曲線之間的匹配關(guān)系錯(cuò)位。因此，要對(duì)巖心分析資料進(jìn)行整理與歸位。所采用的方法是，在巖心深度歸位的相關(guān)對(duì)比中，以測(cè)井曲線為基準(zhǔn)，移動(dòng)巖心分析段，使測(cè)井的儲(chǔ)層響應(yīng)值與相應(yīng)巖心樣品分析數(shù)據(jù)深度一致。圖3所示為蘇X-1井盒8段儲(chǔ)層巖心數(shù)據(jù)整理歸位及校正對(duì)比圖。校正量1.96m校正量2.74m

從圖3可知，巖心歸位前這口井的巖心分析孔隙度包絡(luò)線與聲波時(shí)差測(cè)井曲線對(duì)應(yīng)關(guān)系較差，將巖心分析資料作小范圍的移動(dòng)歸位后，其巖心分析孔隙度與測(cè)井聲波時(shí)差及密度測(cè)井曲線有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2 二次測(cè)井解釋模型

儲(chǔ)層巖性、物性、電性及含氣性這“四性”之間關(guān)系既是研究是建立油氣田儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)井解釋模型的基礎(chǔ)，又是定性解釋與定量判別氣層、水層、干層的關(guān)鍵。在這次分析研究中，主要采用了蘇X區(qū)氣層的相關(guān)資料，以取心井巖心分析資料為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用物性與巖性各參數(shù)直方圖法、交會(huì)圖法等進(jìn)行“四性”特征和“四性”關(guān)系分析，以建立切合實(shí)際的二次測(cè)井解釋模型。

2.1 孔隙度解釋模型

聲波時(shí)差、密度、中子這三種測(cè)井從不同角度可反映地層的巖心分析孔隙度。利用巖心刻度測(cè)井的原理，選用巖心分析孔隙度與聲波時(shí)差、密度、中子做相關(guān)分析，建立關(guān)系式[3]。綜合分析這三種關(guān)系式的相關(guān)系數(shù)可以看出，該區(qū)與巖心分析孔隙度相關(guān)性最好的曲線是聲波時(shí)差測(cè)井曲線（圖4）。具體模型如下：

φ=0.0931Δt-13.058 相關(guān)系數(shù)=0.848 5。

式中：φ為目的層孔隙度，%；Δt為聲波時(shí)差值，μs/m。

由于密度、中子與巖心分析孔隙度之間相關(guān)性相對(duì)較差，在此不作贅述。

2.2 滲透率解釋模型

該區(qū)沉積環(huán)境、成巖機(jī)理和成藏條件都較復(fù)雜，造成了不同層位之間及同一層位不同砂組之間孔隙度和滲透率關(guān)系的多樣性與復(fù)雜性，使?jié)B透率與測(cè)井參數(shù)的相關(guān)性低于孔隙度與測(cè)井參數(shù)的相關(guān)性。孔隙度與滲透率之間存在一定相關(guān)性，但孔、滲關(guān)系圖反映出孔隙度與滲透率之間相關(guān)系數(shù)較低，說(shuō)明盒8段儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為提高測(cè)井解釋滲透率精度與實(shí)用性，以滿足老井挖潛的需要，在本次研究中，在有效利用巖心分析資料的基礎(chǔ)上，首先從滲透率與孔隙度的相關(guān)性出發(fā)，將孔隙度選為回歸變量，去掉異常值并將分層段取均值后[4]，建立巖心分析孔隙度與滲透率關(guān)系（圖5）。具體模型如下：

K=0.022 7e0.3672Φ相關(guān)系數(shù)R=0.833 5

式中：K為目的層滲透率，μm2；φ為目的層孔隙度，%。

2.3 泥質(zhì)含量解釋模型

在常規(guī)沉積環(huán)境中，高泥質(zhì)含量地層在測(cè)井曲線上一般為高自然伽瑪、高補(bǔ)償中子、低電阻率[3]。但研究表明在該區(qū)，只有自然伽馬曲線能夠較好地反映地層和巖性，所以用自然伽瑪曲線計(jì)算地層泥質(zhì)含量。確立的模型如下：

式中：DGR為目的層的擬伽瑪曲線值,API；DGRmax為純泥巖地層的擬伽瑪曲線值，API；DGRmin為純砂巖地層擬伽瑪曲線值,API；ΔGR為擬伽瑪變化量；C為希爾奇指數(shù)，在該區(qū)選2；SH為目的層泥質(zhì)含量，小數(shù)。

2.4 含氣飽和度解釋模型

評(píng)價(jià)儲(chǔ)層含油性的主要途徑有2種：其一為測(cè)井曲線特征定性分析方法，主要通過(guò)交會(huì)圖、重疊圖法等縱向、橫向?qū)Ρ确治龅姆椒ㄟM(jìn)行定性或半定量分析；其二為定量分析方法，主要基于阿爾奇公式及其改進(jìn)的模型進(jìn)行含油飽和度的定量評(píng)級(jí)，具體定量計(jì)算模型如下：

式中：a為巖性系數(shù)，取1；b為飽和度系數(shù)，取1；m為孔隙指數(shù)，取 1.95；n為飽和度指數(shù)，取 2.2；Rw為地層水電阻率，盒 8：0.04～0.065Ω·m，山西：0.04～0.05Ω·m；φ為儲(chǔ)層孔隙度，小數(shù)；Sw為儲(chǔ)層含水飽和度，小數(shù)；Sg為儲(chǔ)層含油飽和度，小數(shù)。

3 有效厚度下限確定

儲(chǔ)層有效厚度下限是指現(xiàn)有工藝技術(shù)條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的工業(yè)油氣流最低界限。通常用巖心描述資料統(tǒng)計(jì)法確定儲(chǔ)層有效厚度巖性下限，用聲波時(shí)差與電阻率、補(bǔ)償中子與密度交會(huì)圖確定儲(chǔ)層有效厚度電性下限，用孔隙度和滲透率與電阻率交會(huì)圖確定儲(chǔ)層有效厚度物性下限[5]，用電阻率與含水飽和度交會(huì)圖確定儲(chǔ)層有效厚度含氣下限。圖6、圖7分別是電阻率與含水飽和度、孔隙度交會(huì)圖。

圖6 盒8儲(chǔ)層Rt與Sw交會(huì)圖

圖7 盒8儲(chǔ)層Rt與POR交會(huì)圖

具體計(jì)算確定的該區(qū)盒8段儲(chǔ)層有效厚度下限見(jiàn)表1所示。

表1 盒8段儲(chǔ)層有效厚度下限

4 應(yīng)用效果

在蘇里格氣田蘇X區(qū)盒8段儲(chǔ)層二次測(cè)井解釋分析研究中，重點(diǎn)對(duì)近300口井綜合測(cè)井資料做了環(huán)境校正和標(biāo)準(zhǔn)化，并利用新建立的測(cè)井解釋模型對(duì)已有綜合測(cè)井資料的井做了地層泥質(zhì)含量和儲(chǔ)層孔隙度、滲透率、含水飽和度參數(shù)處理，結(jié)合測(cè)試或開(kāi)發(fā)資料確定了儲(chǔ)存有效厚度下限值。從相應(yīng)對(duì)比井資料統(tǒng)計(jì)分析，二次測(cè)井解釋準(zhǔn)確率相對(duì)于一次解釋提高了6.5%，取得較好效果。

本次蘇里格氣田蘇X區(qū)主產(chǎn)層盒8段儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋技術(shù)的研究具有較強(qiáng)的針對(duì)性、較高的準(zhǔn)確性和較好的實(shí)用性，對(duì)制定落實(shí)穩(wěn)產(chǎn)挖潛措施提供了一定依據(jù)。

[1]梁曉偉,牛小兵,李衛(wèi)成,等.鄂爾多斯盆地油田水化學(xué)特征及地質(zhì)意義[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2012，39（5）：502-508.

[2]江春明，胡興中，張曉武，等.冷家油田低阻儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋模型研究 [J].油氣地質(zhì)與采收率，2006，13（2）：59-61,65.

[3]裘亦楠，薛叔浩.油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.

[4]楊映濤，陳恭洋.牛圈湖油田低孔特低滲油層測(cè)井二次解釋[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，13（2）：7-9.

[5]李虎，郝建廣.測(cè)井二次解釋模型技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].科技致富向?qū)?2012(2)：306.