劉曉敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮陽(yáng) 457001)

東濮凹陷致密砂巖復(fù)雜油氣層測(cè)井識(shí)別方法

劉曉敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮陽(yáng) 457001)

為有效識(shí)別和評(píng)價(jià)以 “低孔低滲”為特征的致密砂巖油氣層,在分析了致密砂巖儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征基礎(chǔ)上,提出了Vp/Vs-DTS(縱橫波速度比與橫波時(shí)差)交會(huì)圖和地層精細(xì)對(duì)比測(cè)井識(shí)別法2種油氣層有效識(shí)別方法;建立了分區(qū)塊的油氣水判別標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)測(cè)資料處理結(jié)果表明,該技術(shù)提高了測(cè)井對(duì)致密砂巖油氣層的識(shí)別能力,有效地解決了制約中原油田致密砂巖油氣勘探的技術(shù) “瓶頸”問題。

東濮凹陷;致密砂巖;測(cè)井響應(yīng);油氣層識(shí)別

致密砂巖油氣藏是一種巖性地層油氣藏[1]。致密低滲透儲(chǔ)層特殊的孔隙結(jié)構(gòu)特征和表面物理性質(zhì),給常規(guī)測(cè)井的資料處理和應(yīng)用帶來了一系列的困難和不適應(yīng)性[2]。低滲透儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非均質(zhì)性強(qiáng),難以建立適用的滲透率和飽和度的解釋模型[3-4]。由于低滲透儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間很小,由不同流體所產(chǎn)生的巖石電性差異變小,油水關(guān)系不明,往往導(dǎo)致測(cè)井響應(yīng)特征不太明顯,影響流體性質(zhì)的識(shí)別[5]。

東濮凹陷致密砂巖儲(chǔ)層主要發(fā)育在古近系沙三段、沙四段和三疊系及二疊系,該類油氣層具有埋藏深、巖性致密、儲(chǔ)集空間類型多樣、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地層水礦化度多變的特點(diǎn),測(cè)井解釋主要存在以下難題[6]:①因骨架的測(cè)井信號(hào)遠(yuǎn)大于流體,儲(chǔ)層流體性質(zhì)判別困難;②裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征既不同于粒間孔隙的砂巖儲(chǔ)層、又有別于雙孔介質(zhì)的碳酸鹽巖儲(chǔ)層,常規(guī)測(cè)井有效識(shí)別與劃分儲(chǔ)層困難;③不同區(qū)塊、不同層系、不同儲(chǔ)集類型的儲(chǔ)層巖-電關(guān)系存在差異,同一油水判別標(biāo)準(zhǔn)下的測(cè)井解釋符合率較低。針對(duì)以上問題,筆者根據(jù)測(cè)井響應(yīng)特征,分區(qū)塊建立儲(chǔ)層關(guān)鍵參數(shù)的定量評(píng)價(jià)模型,著重于儲(chǔ)層流體性質(zhì)識(shí)別方法的研究,建立分區(qū)塊的油氣水判別標(biāo)準(zhǔn)。

1 致密砂巖儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征

致密砂巖儲(chǔ)層一般發(fā)育裂縫,其測(cè)井響應(yīng)機(jī)理 (尤其是導(dǎo)電機(jī)理)不同于孔隙型儲(chǔ)層。通過測(cè)井響應(yīng)機(jī)理研究,結(jié)合試油測(cè)試資料及區(qū)域地質(zhì)特征,強(qiáng)化常規(guī)測(cè)井-EMI(成像測(cè)井)-NMR(電纜)測(cè)井資料的綜合應(yīng)用,總結(jié)出三疊系致密砂巖裂縫儲(chǔ)層的測(cè)井響應(yīng)特征 (見圖1)。與裂縫不發(fā)育的砂巖儲(chǔ)層相比,裂縫發(fā)育的砂巖儲(chǔ)層有以下測(cè)井響應(yīng)特征[7]:①電阻率值明顯高于圍巖,高產(chǎn)儲(chǔ)層電阻率呈相對(duì)低值;②自然電位有明顯負(fù)異常;③盡管相對(duì)致密,但三孔隙度明顯高于圍巖;④EMI指示裂縫發(fā)育,且裂縫多為高角度縫;⑤核磁共振上,油層差譜有信號(hào)、移譜移動(dòng)慢;水層差譜無信號(hào)、移譜移動(dòng)快。

2 復(fù)雜油氣層測(cè)井識(shí)別新方法

2.1 Vp/Vs-DTS交會(huì)圖識(shí)別法

偶極聲波測(cè)井資料可評(píng)價(jià)裂縫有效性及巖性外,利用從中提取出的縱橫波速度可準(zhǔn)確識(shí)別氣層。由于在相同 (似)巖性和孔隙度下,氣飽和巖石的縱波速度小于水飽和巖石的,而氣飽和巖石的橫波速度大于水飽和巖石的。因此利用縱橫波速度比(Vp/Vs)與橫波時(shí)差(DTS)交會(huì)可準(zhǔn)確識(shí)別氣層。B井是位于東濮凹陷西部斜坡帶的一口預(yù)探井,常規(guī)聲波時(shí)差反映地層致密,僅密度測(cè)井有氣的指示。利用Vp/Vs-DTS交會(huì)法可很好地識(shí)別氣層(見圖2)。

圖1 三疊系裂縫型儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征(A井)

2.2 地層精細(xì)對(duì)比測(cè)井識(shí)別法

首先選用標(biāo)志層作為對(duì)比層、敏感曲線作為對(duì)比曲線、投產(chǎn)井或資料豐富井作為目標(biāo)井;然后利用對(duì)比曲線,將對(duì)比井 (要評(píng)價(jià)的井)與目標(biāo)井進(jìn)行小層或單砂體級(jí)的精細(xì)對(duì)比;最后根據(jù)井間巖性、三孔隙度、電性測(cè)井曲線的變化,給出油氣水判別結(jié)論。該法在老井復(fù)查及滾動(dòng)評(píng)價(jià)中應(yīng)用效果好。

衛(wèi)31斷塊區(qū)位于衛(wèi)西斷階帶,構(gòu)造主要受控于衛(wèi)西、衛(wèi)東斷層。1992年完鉆的C1井在沙四段3166.5～3185.8m,錄井見油跡顯示,壓裂后見油花 (未獲工業(yè)油流)(見圖3)。后在高部位部署的C2井,2008年12月對(duì)3013.0～3056.8m測(cè)井解釋的油層射孔,日產(chǎn)油10t、無水。該套油層為典型的低阻油層,傳統(tǒng)測(cè)井解釋方法很難識(shí)別。該套地層在區(qū)域上對(duì)比性極強(qiáng),利用自然伽馬、感應(yīng)電阻率、2.5m梯度電極可對(duì)比到單油 (砂)層。地層精細(xì)對(duì)比測(cè)井識(shí)別法可以有效識(shí)別出該類油層。

通過與測(cè)井資料豐富井的對(duì)比,可彌補(bǔ)測(cè)井資料單一的不足。如衛(wèi)77塊的D1井僅測(cè)得常規(guī)測(cè)井資料,68-72號(hào)層錄井僅見熒光顯示。而之前完鉆的D2井測(cè)有電成像,并在69號(hào)層發(fā)育2條裂縫。通過地層精細(xì)對(duì)比,D1井的71-72號(hào)層與D2井的69號(hào)層為同一砂體。由于2井距離近,根據(jù)三疊系裂縫的發(fā)育特征推斷,該砂體應(yīng)有裂縫,測(cè)井解釋為油層(見圖4)。2007年10月對(duì)D1井的68-72號(hào)層射孔,日產(chǎn)油20t,無水。

圖2 Vp/Vs-DTS交會(huì)法識(shí)別B井古潛山致密氣層

圖3 C1井(左)-C2井(右)測(cè)井精細(xì)對(duì)比圖

圖4 D1井(左)-D2井(右)測(cè)井精細(xì)對(duì)比圖

3 油氣判別標(biāo)準(zhǔn)的建立

分區(qū)塊、分層系、分類型分別建立相應(yīng)油氣水測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn),以提高油氣測(cè)井識(shí)別的正確率。根據(jù)三疊系關(guān)鍵井的巖心分析資料及電成像測(cè)井資料并參照常規(guī)測(cè)井資料,由測(cè)試 (投產(chǎn))資料標(biāo)定最終形成的按區(qū)塊 (A區(qū)塊、B區(qū)塊)的油水判別標(biāo)準(zhǔn) (見表1、2),該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用使得測(cè)井解釋符合率由原來的80.5%提升至89.5%。從表1和表2中可看出,同一層系、同一儲(chǔ)集孔隙類型、不同區(qū)塊的解釋標(biāo)準(zhǔn)差異明顯,如電阻率及 (裂縫)孔隙度界限。

表1 A區(qū)塊裂縫性儲(chǔ)層測(cè)井綜合解釋標(biāo)準(zhǔn)

表2 B區(qū)塊裂縫性儲(chǔ)層測(cè)井綜合解釋標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)論

1)電成像及偶極聲波資料可有效評(píng)價(jià)致密砂巖儲(chǔ)集空間類型,尤其電成像測(cè)井已成為致密砂巖(裂縫型)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2)將石油地質(zhì)評(píng)價(jià)油氣的理論與方法納入其中,綜合利用 “鉆、測(cè)、錄、地、試”等資料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),可有效提高致密砂巖油氣層的測(cè)井識(shí)別準(zhǔn)確度。

3)提出Vp/Vs-DTS交會(huì)圖和地層精細(xì)對(duì)比測(cè)井識(shí)別法2種油氣層測(cè)井識(shí)別方法,有效解決了東濮凹陷致密砂巖復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)中的技術(shù) “瓶頸”問題。

[1]沈守文,彭大鈞.試論隱蔽油氣藏的分類及勘探思路[J].石油學(xué)報(bào),2000,21(1):16-22.

[2]Brian J W.Permeability structure of a compound valley fill in the cretaceous fall river formation of south Dakota[J].AAPG Bulletin, 1998,82(9):206-227.

[3]張明祿,石玉江.復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)砂巖儲(chǔ)層巖電參數(shù)研究[J].測(cè)井技術(shù),2005,29(5):446-448.

[4]孫小平,石玉江,姜英昆.復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層含氣飽和度評(píng)價(jià)方法[J].天然氣工業(yè),2000,20(3):41-43.

[5]宋子齊,程國(guó)建,楊立雷,等.利用測(cè)井資料精細(xì)評(píng)價(jià)特低滲透儲(chǔ)層的方法[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2006,28(6):595-599.

[6]吳海燕,朱留方.成像、核磁共振測(cè)井在埕北裂縫性儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì),2002,23(1):45-48.

[7]趙俊峰,紀(jì)友亮,陳漢林,等.電成像測(cè)井在東濮凹陷裂縫性砂巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].石油與天然氣地質(zhì),2008,29(3): 383-390.

[編輯] 辛長(zhǎng)靜

P631.84

A

1673-1409(2014)20-0026-04

2013-11-25

劉曉敏(1971-),女,高級(jí)工程師,現(xiàn)主要從事油氣開發(fā)項(xiàng)目管理方面的研究工作。