王謙

（中國石油集團(tuán)測井有限公司，陜西 西安710077）

李華瑋，宋帆，柳先遠(yuǎn)，王華偉

（中石油塔里木油田分公司，新疆庫爾勒841000）

蘇波

（中國石油集團(tuán)測井有限公司，陜西 西安710077）

隨鉆測井技術(shù)是在勘探開發(fā)面臨復(fù)雜地質(zhì)條件的背景下發(fā)展起來的前沿測井技術(shù)，隨鉆測井可以縮短完井周期、指導(dǎo)地質(zhì)導(dǎo)向、降低水平井測井風(fēng)險，因此廣泛應(yīng)用于大斜度井、水平井的勘探開發(fā)中。最初的隨鉆測井主要測量井眼的方位、井斜、工具面等工程參數(shù)，隨著測井技術(shù)的發(fā)展與地層評價的需求，隨鉆測井除對工程參數(shù)測量外，還能進(jìn)行地層物性、電性、巖性等地質(zhì)物理參數(shù)的測量［1］。近年來隨鉆測井技術(shù)的發(fā)展更加迅速，以斯倫貝謝公司為例，其研制的目前投入市場應(yīng)用的有伽馬成像、電阻率成像、密度成像和井徑成像。在這些隨鉆測量項(xiàng)目中用于指示儲層流體性質(zhì)的測井曲線主要是電阻率與熱中子俘獲截面（西格馬）。隨鉆西格馬測井與中子壽命測井原理相同，用脈沖中子源發(fā)射高能快中子照射地層，然后用伽馬射線探測器測量熱中子被俘獲時放出的伽馬射線強(qiáng)度，進(jìn)而計算地層的熱中子俘獲截面。中子壽命測井主要在套管井中作業(yè)，用于監(jiān)測剩余油飽和度變化和尋找剩余油富集帶［2］，在裸眼井中由于儲集層存在侵入帶，限制了儀器的探測深度，影響中子壽命測井的應(yīng)用。隨鉆測井是儲層被鉆開后在極短的時間內(nèi)進(jìn)行測井，儲層受泥漿侵入的影響很小，因此隨鉆西格馬測井可用來劃分油、水層，確定含水飽和度，尤其是在油田開發(fā)中后期對低阻油氣層與水淹層的識別中，隨鉆西格馬比電阻率更有優(yōu)勢。

1 隨鉆測井儀器

筆者選用斯倫貝謝最新一代隨鉆測井系列NeoScope，測量的統(tǒng)計特性和質(zhì)量好，而且可以降低隨鉆測井的風(fēng)險，更加安全環(huán)保。該測井系列一次下井可以同時測量自然伽馬、中子密度、孔隙度、電磁波陣列電阻率（可以實(shí)時提供高頻2MHz、低頻400kHz 5種探測深度16、22、28、32、40in的相位電阻率和幅度電阻率）、ECS元素俘獲能譜、熱中子俘獲截面（西格馬）、井徑等地球物理參數(shù)，根據(jù)儲層評價的需求可以選擇不同的測量項(xiàng)目。

2 西格馬的現(xiàn)場應(yīng)用

圖1為導(dǎo)眼井測井解釋成果圖。為了準(zhǔn)確確定儲層流體性質(zhì)，降低水平井開發(fā)風(fēng)險，對導(dǎo)眼井進(jìn)行地層流體測試，在5105.9m處進(jìn)行地層流體測試分析，用時679min，泵出地層流體230.0L，其中含油87%、含水13%，測試結(jié)論為油層；在5109.7m處用時417min，泵出地層流體88.0L，含水100%，測試結(jié)論為水層，地層流體測試結(jié)果對測井解釋成果進(jìn)行了驗(yàn)證。該井水平段目的層為導(dǎo)眼井測井解釋7號層，該層物性較好，測井解釋與測試結(jié)果為油層，該層上部為低伽馬、高電阻、高密度的致密角礫巖段，下部發(fā)育2套物性隔層和1套差油層，可以有效抑制底水上升，因此對7號層進(jìn)行水平井開發(fā)預(yù)計可以收到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖2為水平井隨鉆實(shí)時測井曲線。由隨鉆測井曲線可知5247.0～5286.0m為角礫巖段，從5286.0m開始進(jìn)入目的層（東河砂巖頂部），角礫巖與東河砂巖在電性特征上區(qū)分明顯。當(dāng)鉆進(jìn)至井深5315.0m時，5292.0～5315.0m深探測電阻率在1.8～2.6Ω·m，明顯低于導(dǎo)眼井7號層電阻率的最小值2.8Ω·m，而該地區(qū)水平井電阻率測量值一般為導(dǎo)眼井相應(yīng)層位電阻率值的1.5～3倍，因此懷疑該層段為高水淹層，在水平井鉆進(jìn)方向上目的層（7號油層）變薄逐漸尖滅，井眼軌跡鉆進(jìn)到下部高水淹層。為了確定水平段儲層的流體性質(zhì)，降低開發(fā)風(fēng)險和指導(dǎo)下一步施工方案，經(jīng)研究決定補(bǔ)測隨鉆西格馬曲線。并繼續(xù)鉆進(jìn)至5325.0m（見圖3），整個東河砂巖段西格馬值在10.9～12.7c.u，由于該地區(qū)地層水礦化度在20×104mg／L左右，因此通過西格馬與孔隙度曲線綜合確定5325.0m以上為油層，排除了儲層水淹的可能，按照原設(shè)計繼續(xù)進(jìn)行水平段鉆進(jìn)。

圖1 導(dǎo)眼井測井解釋成果圖

圖2 隨鉆實(shí)時測井曲線

為了更好地進(jìn)行井眼軌跡控制保證軌跡在油層中穿行，在水平段鉆進(jìn)過程中適當(dāng)?shù)卦龃缶笔咕圮壽E逐漸靠近東河砂巖頂部角礫巖段，當(dāng)深探測電阻率曲線指示接近油層頂部角礫巖時，緩慢降低井斜避免鉆頭鉆到角礫巖，確保井眼軌跡在油層中上部進(jìn)行穿行。水平段從井深5286.0m到井深5590.0m，累計進(jìn)尺304.0m，儲層鉆遇率為100%，整個水平段西格馬測井曲線指示為油層，如圖4所示。

圖3 補(bǔ)測隨鉆西格馬測井曲線

圖4 水平段隨鉆測井曲線

3 測井解釋成果

應(yīng)用該地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式計算孔隙度與含水飽和度（阿爾奇公式），同時利用西格馬測井計算含水飽和度，如圖5所示。從圖5中可以看出，在5286.0～5345.0m隨鉆西格馬與電磁波電阻率計算的含水飽和度差異較大，隨鉆西格馬計算結(jié)果指示該段為油層，而電阻率測井計算含油飽和度在30%左右指示該段為水淹層，隨鉆西格馬測井可以很好地識別低阻油層，彌補(bǔ)了電阻率測井的不足。綜合應(yīng)用隨鉆測井資料與儲層參數(shù)計算結(jié)果，對304.0m水平段進(jìn)行測井解釋評價，其中油層177.0m，差油層111.0m，干層16.0m，有效儲層鉆遇率為94.7%。對5284.5～5574.5m 進(jìn)行試油，日產(chǎn)油 52.8m3，日產(chǎn)水2.0m3，含水率3.7%，測試結(jié)論為油層，測試結(jié)果與解釋結(jié)果完全一致，隨鉆西格馬測井為該地區(qū)低阻油氣層的識別提供了新的技術(shù)手段。

圖5 水平段隨鉆測井解釋成果

4 結(jié)論與認(rèn)識

1）由于在裸眼井中儲層存在侵入帶，導(dǎo)致中子壽命測井探測不到原狀地層信息，限制了該儀器在裸眼井中的使用；但隨鉆西格馬測井可以及時測量，降低泥漿濾液對儲層侵入的影響，通過測量熱中子俘獲截面快速判斷油水層，確定含水飽和度。

2）通過使用隨鉆測井技術(shù)可以及時監(jiān)測鉆遇儲層的地球物理信息，進(jìn)行井眼軌跡控制和儲層流體性質(zhì)判斷，對于低阻油氣層利用隨鉆西格馬測井判斷流體性質(zhì)取得了很好的應(yīng)用效果，降低了勘探開發(fā)的風(fēng)險，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3）隨鉆西格馬測井適應(yīng)于高礦化度地層水儲層，可以有效識別低阻油氣層與水淹層；但對于低礦化度地層水儲層和淡水水淹層，水層與油層的熱中子俘獲截面差異較小，所以導(dǎo)致電阻率曲線與西格馬測井曲線無法區(qū)分淡水高水淹層與油層，給測井解釋評價提出了新的挑戰(zhàn)。

［1］蘇義腦.地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)概況及其在我國的研究進(jìn)展 ［J］.石油勘探與開發(fā)，2005，31（2）：92－95.

［2］汪永安，張德民，劉應(yīng)，等 .SMJ－D中子壽命測井儀及其典型應(yīng)用 ［J］.測井技術(shù)，1999，23（1）：525－529.

［3］丁次乾.礦場地球物理 ［M］.東營：中國石油大學(xué)出版社，2002.