張璋 張春澤 張洪洋（中海油田服務(wù)股份有限公司 河北 燕郊 065201）

一、引言

近年來，由于部分勘探開發(fā)程度較高的油田對水平井的需求量顯著增大，碳酸鹽巖水平井?dāng)?shù)量激增，對應(yīng)所獲得的水平井測井資料也相應(yīng)增多。然而，在對水平井測井資料進(jìn)行解釋的過程中，發(fā)現(xiàn)在水平井資料中存在一些現(xiàn)象，這些現(xiàn)象不能簡單套用直井解釋模型加以解釋。研究發(fā)現(xiàn)工區(qū)內(nèi)某些水平井，特定深度范圍內(nèi)雙側(cè)向電阻率出現(xiàn)明顯差異，根據(jù)以往直井解釋的經(jīng)驗(yàn)，該現(xiàn)象主要指示為裂縫發(fā)育響應(yīng)，通常預(yù)示儲層發(fā)育良好的碳酸鹽巖層段。然而在該深度對應(yīng)的孔隙度測井曲線上卻無儲層響應(yīng)，三孔隙度曲線值均接近于灰?guī)r骨架值，錄井氣測基本無烴類顯示，實(shí)際情況中儲層不發(fā)育，與雙側(cè)向差異特征所得出的結(jié)論不能契合。且通過對工區(qū)內(nèi)多口水平井資料進(jìn)行觀察比對，發(fā)現(xiàn)多數(shù)水平井均有該現(xiàn)象，其主要特征為：（1）常規(guī)三孔隙度曲線顯示地層孔隙度較低，物性較差；（2）氣測錄井烴類顯示不活躍；（3）深淺電阻率曲線差異明顯，依據(jù)直井解釋經(jīng)驗(yàn)可能為有效儲層。然而，深淺電阻率差異大這一現(xiàn)象是否為地層真實(shí)響應(yīng)，是否為有效儲層的判斷依據(jù)，還需要深入分析，才能加以判定。

二、水平井測井響應(yīng)誤差分析

由于水平井井況一般較為復(fù)雜，井漏井涌情況時(shí)有發(fā)生，井斜度及狗腿度往往較大，測井風(fēng)險(xiǎn)較大，因此往往難以取全取準(zhǔn)測井資料，目前工區(qū)內(nèi)多數(shù)水平井僅測量雙側(cè)向及數(shù)字聲波資料，因此雙側(cè)向電阻率對于儲層評價(jià)及流體解釋至關(guān)重要，但水平井中雙側(cè)向差異存在多解性，該特征在測井資料較少時(shí)尤為突出，必須依靠放射性及聲電成像資料進(jìn)行綜合分析。

1.碳酸鹽巖水平井測井電阻率重合特征分析

當(dāng)?shù)貙硬痪邼B透性時(shí)，由于鉆井液無法侵入地層，探測深度較深的雙側(cè)向電阻率時(shí)均探測到原狀地層，測井響應(yīng)特征為深淺側(cè)向貼合緊密，測量值高[1]。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，碳酸鹽巖地層中當(dāng)電阻率出現(xiàn)重合現(xiàn)象時(shí)，一般為層狀地層或塊狀致密地層。如圖1a、1b所示均為A井電阻率重合段，其常規(guī)測井響應(yīng)特征為電阻率緊密重合，孔隙度曲線基本均為泥灰?guī)r、灰?guī)r骨架響應(yīng)，無氣測顯示。X860-X890米處雙側(cè)向電阻率受泥質(zhì)影響測量值相對較低，自然伽馬測量值較高，電成像特征明顯，為層狀灰泥交互（圖2a），X320-X335米處雙側(cè)向測量值高，孔隙度曲線均為灰?guī)r骨架響應(yīng)，無氣測顯示，電成像資料呈塊狀致密高阻層響應(yīng)（圖2b）。上述情況均為典型水平井無泥漿侵染灰?guī)r測井響應(yīng)特征，其雙側(cè)向電阻率重合，符合直井解釋模型。

圖1a A井X860-X890m井段電阻率重合

圖1b A井X320-X335m井段電阻率重合

圖2a A井X860-X890m段電成像

圖2b A井X320-X335m段電成像

2.無效電阻率差異響應(yīng)的誘導(dǎo)因素

在直井中，一般當(dāng)電阻率出現(xiàn)差異時(shí)，往往考慮的是雙側(cè)向電阻率對于儲層裂縫的響應(yīng)，這個(gè)認(rèn)識在直井資料解釋中是被廣泛認(rèn)可的，然而，當(dāng)雙側(cè)向電阻率在水平井中出現(xiàn)差異時(shí)，其原因往往是多種多樣的，既有有效儲層響應(yīng)（孔洞、裂縫），也有無效儲層響應(yīng)，若不加以準(zhǔn)確識別，會對解釋結(jié)果及試油層段的選擇造成很大誤差。

（1）地層微裂縫影響因素

由于碳酸鹽巖非儲層段致密程度增加，巖石的強(qiáng)度和脆性加大，因而在構(gòu)造應(yīng)力場的作用下，巖石會不同程度地產(chǎn)生裂縫[2]，在層狀地層中，這種裂縫開度小，有效性差，往往無法形成有效流體滲流通道，為無效裂縫。但當(dāng)?shù)貙哟嬖谖⒘芽p時(shí)，仍不可避免的會有部分鉆井液侵入地層，進(jìn)而對電阻率曲線產(chǎn)生影響，如圖3a所示A井X890-X920m井段雙側(cè)向存在明顯正差異現(xiàn)象，孔隙度曲線為巖石骨架響應(yīng)，無儲層特征，電成像上可觀察到地層以層狀為主，夾有與地層傾向相反的微裂縫（圖3b），由于本井層狀地層雙側(cè)向重合程度高，因此此處雙側(cè)向差異主要由微裂縫引起。

圖3a A井X890-X920m段電阻率差異

圖3b A井X890-X920m段電成像

（2）鉆井誘導(dǎo)縫影響因素

在絕大多數(shù)碳酸鹽巖直井測井資料中，經(jīng)?？梢砸姷姐@井誘導(dǎo)縫，其成因是鉆井過程中環(huán)境的應(yīng)力超過了巖石的破裂梯度，環(huán)境應(yīng)力主要包括鉆柱的重力作用、靜水壓力、鉆頭旋度及地應(yīng)力等因素[3]，以往認(rèn)為誘導(dǎo)縫的方向往往可以表征為地應(yīng)力的方向，這個(gè)模型在直井中是成立的，但是在水平井中，誘導(dǎo)縫并不遵守該規(guī)律，因?yàn)樵谒姐@進(jìn)條件下，井眼的主要受力來源除了鉆柱壓力及泥漿柱壓力外，往往還伴隨著上覆巖層壓力，因此，其誘導(dǎo)縫往往出現(xiàn)在井眼高邊或者底邊，僅為井筒綜合應(yīng)力的表征，不作為應(yīng)力參考方向，由于上覆巖層壓力往往較大，因此其延伸長度往往較遠(yuǎn)，會造成雙側(cè)向電阻率出現(xiàn)正差異。如圖4所示A井X180-X205m井段電阻率呈現(xiàn)高值，三孔隙度曲線反應(yīng)致密灰?guī)r骨架，為非儲層特征響應(yīng)，但電阻率值出現(xiàn)明顯正差異。據(jù)本段電成像資料顯示地層特征主要為塊狀致密灰?guī)r夾薄層狀泥巖，未見天然縫，見鉆井誘導(dǎo)縫（圖4），沿井眼回放后顯示誘導(dǎo)縫均位于井底（圖5），誘導(dǎo)縫走向垂直于井眼軌跡走向。

圖4 A井X180-X205m井段電阻率差異特征及電成像響應(yīng)

圖5 A井X180-X205m井段電成像立體回放圖

（3）白云巖化微孔隙影響因素

據(jù)前人研究，白云巖儲層儲集空間多為溶蝕孔洞，次為晶間孔、裂縫[4]。工區(qū)內(nèi)下奧陶白云巖多發(fā)育小溶孔，溶孔間連通性較差，當(dāng)僅存在基質(zhì)孔時(shí)，其孔隙度往往較低，孔隙度區(qū)間多分布于0.5～1.8%，基質(zhì)滲透率較差，滲透率一般小于0.5毫達(dá)西[4]，為非有效儲層，但由于存在孔隙，鉆井液在液柱的壓力下依然會侵入地層，導(dǎo)致雙側(cè)向電阻率測量值存在差異。如圖6所示A井X300-X375m井段多段雙側(cè)向電阻率下降并呈現(xiàn)正差異（圖6a），對這些層段進(jìn)行中子密度交會顯示該段巖性主要為灰云巖，交會孔隙度均小于2%，其孔隙度未達(dá)到工區(qū)有效儲層孔隙度下限，且無氣測顯示，綜合判定為無效儲層（圖6b），但雙側(cè)向下降段電阻率差異呈明顯正差異，電成像上觀察對應(yīng)層段溶孔發(fā)育，且視孔洞直徑較小，陣列聲波資料對應(yīng)層段出現(xiàn)頻繁微弱人字形反射波紋（圖7）。

圖6a A井X300-X375m井段電阻率差異

圖6b A井X300-X375m井段電阻率差異

圖7 A井X300-X375m井段電阻率差異段電成像及陣列聲波變密度圖

結(jié)論

通過對工區(qū)多口碳酸鹽巖水平井的常規(guī)資料、電成像資料及陣列聲波資料進(jìn)行綜合分析及認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)深淺側(cè)向差異這一現(xiàn)象，不能完全符合以往在直井段中建立的“電阻率差異與裂縫發(fā)育程度關(guān)系密切”認(rèn)識，水平井中導(dǎo)致電阻率差異現(xiàn)象出現(xiàn)的因素有很多，既有儲層因素，也有非儲層因素，目前認(rèn)識到的非儲層因素主要為地層微裂縫、誘導(dǎo)縫及白云巖基質(zhì)孔。因此，只有通過詳細(xì)、多樣的測井資料才有可能對其進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)識及劃分，今后應(yīng)當(dāng)通過更多的資料，從常規(guī)、電成像及陣列聲波資料去尋找各種現(xiàn)象引起雙側(cè)向電阻率差異的規(guī)律，進(jìn)而總結(jié)出分類方法，建立水平井雙側(cè)向差異解釋模型，為后期的精細(xì)化解釋及生產(chǎn)工作打好基礎(chǔ)。

［1］李善軍，肖承文等.碳酸鹽巖地層中裂縫孔隙度的定量解釋［J］.測井技術(shù)，1997，21(3):205-214.

［2］裘懌楠，劉雨芬.低滲透砂巖油藏開發(fā)模式[M].北京，石油工業(yè)出版社，1998.

［3］秦軍.利用成像測井技術(shù)識別鉆井誘導(dǎo)縫［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2006，10:116-117.

［4］李凌，譚秀成，陳景山等.塔中北部中下奧陶統(tǒng)鷹山組白云巖特征及成因［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29(1):34-36.