■ 令狐松
將油氣從地下采到地面,要用到地震、測井、鉆井等多種技術(shù)。其中,測井技術(shù)被稱為地質(zhì)家的“眼睛”,它將專業(yè)儀器放入井內(nèi),沿鉆井剖面向上測量地層的各種物理參數(shù)。測井學(xué)是應(yīng)用地球物理學(xué)的一個重要分支,從基礎(chǔ)、研發(fā)到應(yīng)用層次,分為測井方法理論、測井儀器與數(shù)據(jù)采集、測井?dāng)?shù)據(jù)處理和綜合解釋評價三部分,測井評價就是測井技術(shù)直接與地質(zhì)家交流的環(huán)節(jié)。通過油氣測井評價可以找出油氣隱藏在地下的具體位置,幫助地質(zhì)家回答如下問題:地下是否有油氣?有多少可開采?開采時間?開采效率?下一口井布在哪里?這也是測井為什么被稱為地質(zhì)家的“眼睛”的原因。
油氣測井評價是一項貫穿于油田勘探開發(fā)全過程的工作,利用從井中測量的各種測井信息(曲線),以巖石物理實驗為基礎(chǔ),通過先進(jìn)數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法、計算機(jī)處理手段評價地下儲層信息,最終提供給地質(zhì)家。油氣測井評價的核心是將地層的聲、電、核磁等物理參數(shù)反演為孔隙度、滲透率和飽和度的地層地質(zhì)參數(shù)過程。
按照不同儲層地質(zhì)對象,油氣測井評價可分為泥質(zhì)砂巖測井評價、碳酸鹽巖測井評價、火成巖測井評價、煤層氣測井評價、致密油氣測井評價和頁巖氣測井評價等類型。每一類對象地質(zhì)特點不同,測井評價重點有很大差異,這也是不同測井評價的難點所在。
單井測井評價研究包括資料預(yù)處理、成像測井處理、巖石物理實驗、儲層四性關(guān)系(巖性、物性、電性、含油性)研究、油氣定性解釋、油氣定量評價等方面,可以為地質(zhì)提供巖性剖面、儲層劃分原則、油氣水層判別標(biāo)準(zhǔn)、孔隙度飽和度等參數(shù)信息。以單井解釋為基礎(chǔ),可以開展多井油氣藏測井綜合評價。測井評價技術(shù)涉及面很廣,下面就針對一些關(guān)鍵方面進(jìn)行介紹。
測井定量評價的核心是確定孔隙度、滲透率和飽和度等幾個儲層地質(zhì)參數(shù),通過這些參數(shù),解決了“地下是油是水?有多少?”的問題??紫抖鹊挠嬎悖碚撋鲜遣捎皿w積模型方法。以聲波測井為例,在壓實和膠結(jié)良好的純砂巖中,按照體積模型,有聲波時差公式:
此式又被稱為Wyllie公式。
由此,φs=(Δt -Δtma)/(Δtf-Δtma)
式中:
Δt——測量聲波時差,m/s;
Δtma——巖石骨架聲波時差,m/s;
Δtf——流體聲波時差,m/s;
Φ——地層孔隙度,%。
飽和度是儲層最重要的一個參數(shù),1942年由Archie根據(jù)實驗研究成果提出著名的Archie公式:
式中:
Sw——含水飽和度,%;
a、b——與巖性有關(guān)的巖性系數(shù);
m——膠結(jié)指數(shù);
n——飽和度指數(shù);
Rw——地層水電阻率,Ω·m;
Rt——地層電阻率,Ω·m;
Φ——孔隙度,%。
Archie公式確定了測井電性參數(shù)到儲層地質(zhì)參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,實現(xiàn)了測井定性評價到定量評價的飛躍,在測井評價中具有非常重要的意義。
隨著常規(guī)油氣藏勘探區(qū)塊日益減少,薄、多、散、雜低品質(zhì)油氣藏成為目前國內(nèi)油田勘探開發(fā)的主體,非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)也已經(jīng)進(jìn)入我們研究視野。與之相應(yīng)測井采集技術(shù)得到了快速發(fā)展,從過去的巖性、物性和電性九條一維測井曲線到以電成像、陣列聲波、核磁共振測井等代表的二維成像測井。現(xiàn)在,二維成像測井成為復(fù)雜儲層測井常規(guī)采集手段,最新的成像掃描測井已經(jīng)投入應(yīng)用。成像測井采集二維電、聲、核等信息,提供常規(guī)測井不具備的大量地質(zhì)信息,成像測井處理解釋在復(fù)雜儲層評價起到越來越重要作用。目前成像測井主要理軟件有Techlog、Express、Petrosite等國外軟件,Lead、Ciflog、Forward.net等國內(nèi)軟件(成像測井能提供的地質(zhì)信息見下表)。
成像測井評價項目表
某油田某口井的七性關(guān)系圖
近年來,致密油氣藏成為國內(nèi)外評價的熱點。由于地質(zhì)規(guī)律特殊性,致密油的測井評價與常規(guī)儲層“四性關(guān)系”評價有很大的不同。根據(jù)致密油勘探開發(fā)對測井提出的要求,新疆油田率先提出“七性關(guān)系”評價,即巖性、物性、電性、含油性、烴源巖特性、脆性和地應(yīng)力各向異性評價,利用這七性關(guān)系研究開展儲層品質(zhì)、烴源巖品質(zhì)、工程品質(zhì)評價,并以此為基礎(chǔ)確定油氣地質(zhì)甜點。
當(dāng)前油氣藏類型愈加復(fù)雜,同時油田為了節(jié)約成本,對測井提出了更高要求,不能只局限于單井和儲層參數(shù)的評價,迫切要求測井在油田勘探開發(fā)中提出更多直接、有效找油找氣的參數(shù)和技術(shù)手段。測井作為油氣田勘探開發(fā)的一項核心技術(shù),它提供了高精度的、連續(xù)的地層信息,利用多井靜動態(tài)資料結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)可以模擬一個油氣藏的靜動態(tài)三維數(shù)據(jù)地質(zhì)體,如何探掘測井的服務(wù)油田技術(shù)能力是測井評價工作者要思考的問題。因此,以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),以油氣藏為對象,以油氣含量為中心,以單井產(chǎn)量為目標(biāo),將是擴(kuò)展測井評價范圍,更好服務(wù)于油田儲量產(chǎn)量增長的測井評價新方向。