蔡敏

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

大慶油田A區(qū)判別測井解釋模型適用性的新方法

蔡敏

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

[摘要]針對利用“巖心刻度測井”技術(shù)判別儲層孔隙度、滲透率的測井解釋模型適用性存在局限性，以大慶油田A區(qū)實際生產(chǎn)目的層段為目標(biāo)，綜合巖心水驅(qū)試驗及取心井實測規(guī)律，重新判別了測井解釋模型的適用性。結(jié)果表明，開發(fā)井測井解釋模型適用條件為：①儲層孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，孔隙度平均值增大率在1%以內(nèi)；滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，滲透率平均值增大超過15%。②根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，儲層孔隙度計算結(jié)果與理論值絕對偏差在1.5%以內(nèi)；滲透率計算結(jié)果與理論值相對偏差在100%以內(nèi)。若儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型滿足上述條件，該模型就適用，反之就不適用。該判別方法彌補了巖心刻度判別的局限性，為進一步開展孔隙度、滲透率解釋模型校正提供了依據(jù)，得出更為準(zhǔn)確的儲層物性參數(shù)，對油氣田開發(fā)具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]測井解釋模型；適用性；孔隙度；滲透率；注水階段

利用巖心刻度測井建立測井解釋模型以提高測井解釋精度的方法在油田開發(fā)中得到了廣泛應(yīng)用。國內(nèi)對該方法開展的研究比較多，李淑榮等[1]探討了利用全直徑巖心刻度測井判別孔隙度的方法；不少學(xué)者研究了巖心刻度測井在建立測井解釋模型中的應(yīng)用，該方法是利用小巖樣所對應(yīng)深度段作為標(biāo)準(zhǔn)，然后比較測井解釋與巖心實測的儲層孔隙度、滲透率的偏差，檢驗解釋模型的適用性，建立孔隙度、滲透率測井解釋模型[2～4]。但是，由于油田不斷注水開發(fā)，儲層孔隙度、滲透率已發(fā)生改變，測井解釋模型計算結(jié)果與儲層實際參數(shù)偏差會加大，應(yīng)用巖心刻度測井技術(shù)判斷孔、滲參數(shù)有局限性。國內(nèi)外對長期注水沖刷情況下的儲層參數(shù)變化規(guī)律研究比較多，普遍認為經(jīng)過長期的注水沖刷后，滲透率升高[5,6]；吳素英[7]研究了長期注水沖刷情況下的儲層參數(shù)變化規(guī)律及其對開發(fā)效果的影響；張大為等[8]探討了注水開發(fā)油藏油水相對滲透率的變化規(guī)律，但規(guī)律主要用于分析對開發(fā)效果的影響，沒有將儲層孔隙度、滲透率變化規(guī)律用于模型判別。為此，筆者根據(jù)大慶油田A區(qū)巖心水驅(qū)試驗及取心井實測結(jié)果，提出了判別孔隙度、滲透率測井解釋模型的新方法。該方法考慮了不同注水開發(fā)階段儲層孔隙度、滲透率的動態(tài)變化，提高了孔、滲參數(shù)的準(zhǔn)確性，增強了測井解釋模型的適用性。

1儲層物性變化規(guī)律

1.1室內(nèi)試驗

注水、注汽開發(fā)過程中，油藏物性參數(shù)發(fā)生了較大變化，其變化機理主要是注入流體對儲集層的改造[9]。為了明確油氣田開發(fā)過程中儲層物性隨水淹程度增強的變化規(guī)律，開展了室內(nèi)巖心不同水洗程度的水驅(qū)試驗。

選取8塊巖心樣品進行水驅(qū)室內(nèi)試驗，模擬巖石在長期水驅(qū)情況下的儲層參數(shù)變化情況。試驗所用水為按照大慶油田地下水礦化度標(biāo)準(zhǔn)配置的礦物水，礦化度為6778mg/L；樣品為密閉取心井中未經(jīng)水淹的巖樣，尺寸為45mm×45mm×300mm。試驗操作步驟為：首先測定未水淹情況下巖心樣品孔隙度、滲透率等儲層參數(shù)，然后將巖樣用15mL/min的注水沖刷速度，以50、100、500、1000倍孔隙體積的水進行水驅(qū)，水驅(qū)后再次測定巖樣的儲層參數(shù)。試驗結(jié)果表明，巖心樣品在水驅(qū)后滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，平均增大17.9%；孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，平均增大0.4%(見圖1)。

圖2　不同水洗程度孔喉半徑分布頻率

由不同水洗程度樣品孔喉半徑分布頻率圖(圖2)可見：中水洗使得半徑10μm的較大孔喉比例增多，強水洗使得半徑16μm的較大孔喉比例增加。分析認為，注入水對巖石礦物的溶蝕作用促進微粒脫落與遷移，一方面地層微粒及黏土礦物遷移出巖心，使孔喉半徑增加，滲透率增大；另一方面在遷移過程中，沉淀作用堵塞喉道又導(dǎo)致孔喉半徑降低，但溶蝕作用起主導(dǎo)，最終造成滲透率增大[10，11]。

1.2現(xiàn)場試驗

由于巖心水驅(qū)室內(nèi)試驗時間短、未考慮儲層非均質(zhì)性等原因[12]，還需深入研究開發(fā)井實際儲層參數(shù)隨注水開發(fā)的變化規(guī)律。

室內(nèi)巖心水驅(qū)試驗及取心井實測結(jié)果表明，隨著注水開發(fā)的進行，儲層水淹程度增強，孔隙度表現(xiàn)出略有增大的趨勢，增大率在1%以內(nèi)，滲透率表現(xiàn)出明顯的增大趨勢，增大率超過15%。

圖3　大慶油田A區(qū)不同含水階段孔隙度、滲透率變化趨勢

2測井解釋模型

油氣田開發(fā)中常通過 “巖心刻度測井”技術(shù)建立儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型，由于測井系列和測井內(nèi)容不同，可以用于解釋滲透率的已知參數(shù)不同，優(yōu)選的參數(shù)不同，滲透率的測井解釋模型也不同[13]。滲透率、孔隙度解釋模型的變化總體上可以分為3個主要階段：基礎(chǔ)井網(wǎng)橫向測井解釋階段、調(diào)整井網(wǎng)水淹層測井解釋階、新系列測井解釋階段。

2.1基礎(chǔ)井網(wǎng)橫向測井解釋階段

1959～1979年，測井方法主要為橫向測井[14]。在該階段，孔隙度、滲透率的測井解釋模型主要選用0.45m與0.25m梯度視電阻率比值等參數(shù)，其解釋模型為：

(1)

(2)

式中：φ為孔隙度，1；K為滲透率，mD；ρg(0.45m)為0.45m梯度視電阻率，Ω·m；ρg(0.25m)為0.25m梯度視電阻率，Ω·m。

2.2調(diào)整井網(wǎng)水淹層測井解釋階段

20世紀(jì)70年代后期，測井技術(shù)有了新的發(fā)展[15]，孔隙度、滲透率的測井解釋模型主要選用深、淺三側(cè)向電阻率比值和ρg(0.45m)/ρg(0.25m)等參數(shù)，其解釋模型為：

(3)

(4)

式中：ρlld3為深三側(cè)向電阻率，Ω·m；ρlls3為淺三側(cè)向電阻率，Ω·m；Uisp為自然電流，A；Usp為自然電位，mV；dh1為儲層厚度，m；dh2為水淹厚度，m。

2.3新系列測井解釋階段

20世紀(jì)90年代初，隨著油田水淹層測井新系列的應(yīng)用，主要利用密度等參數(shù)計算出粒度中值[16]，再根據(jù)粒度中值計算孔隙度、滲透率：

φ=f(Md，…)

(5)

K=f(Md，φ，…)

(6)

式中：Md為粒度中值，mm。

3模型適用性評價

孔隙度、滲透率測井解釋模型只是根據(jù)測井系列的發(fā)展進行了調(diào)整，沒有考慮開發(fā)過程中水淹程度對儲層孔隙度、滲透率的改造，因此需要重新判別測井解釋模型的適用性。

3.1評價方法

巖心室內(nèi)水驅(qū)試驗及取心井實測結(jié)果可以較準(zhǔn)確地判斷儲層參數(shù)的變化規(guī)律，依據(jù)該規(guī)律對開發(fā)井的孔隙度、滲透率測井解釋模型適用性進行判斷。分析認為，開發(fā)井孔隙度、滲透率測井解釋模型適用條件為：①儲層孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，孔隙度平均增大率在1%以內(nèi)；滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，滲透率平均增大率超過15%。②根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，儲層孔隙度計算結(jié)果與理論值的絕對偏差在1.5%以內(nèi)；滲透率計算結(jié)果與理論值的相對偏差在100%以內(nèi)。如果儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型滿足上述條件，該模型就適用，反之就不適用。

3.2現(xiàn)場實際應(yīng)用效果

圖4　大慶油田A區(qū)不同開發(fā)階段測井孔隙度、滲透率分布規(guī)律

4結(jié)論

1)室內(nèi)巖心水驅(qū)試驗及取心井實測結(jié)果表明，隨著注水開發(fā)的進行，儲層水淹程度增強，孔隙度表現(xiàn)出略有增大的趨勢，平均增大率在1%以內(nèi)，滲透率表現(xiàn)出明顯的增大趨勢，平均增大率超過15%。

2)在油氣田開發(fā)中，孔隙度、滲透率測井解釋模型根據(jù)測井系列的發(fā)展進行了調(diào)整，但是沒有考慮開發(fā)過程中水淹程度對儲層孔隙度、滲透率的改造，因此需要重新判別測井解釋模型的適用性。

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[編輯]龔丹

[收稿日期]2015-11-03

[基金項目]中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(2008E-12)。

[作者簡介]蔡敏(1976-)，男，碩士，工程師，從事油藏開發(fā)研究工作，caimin@petrochina.com.cn。

[中圖分類號]P631.84

[文獻標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2016)20-0028-04

[引著格式]蔡敏.大慶油田A區(qū)判別測井解釋模型適用性的新方法[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版) ,2016,13(20):28～31.