曾靜波，白松濤 李慧瑩，王俊駿

(中國石油集團(tuán)測井有限公司油氣評價(jià)中心，陜西 西安 710077)

基于低滲透儲層品質(zhì)評價(jià)的產(chǎn)能預(yù)測方法

曾靜波，白松濤 李慧瑩，王俊駿

(中國石油集團(tuán)測井有限公司油氣評價(jià)中心，陜西 西安 710077)

X區(qū)塊是南堡油田典型的深層低滲透儲層，具有孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，從而造成儲層品質(zhì)以及產(chǎn)能定量預(yù)測評價(jià)難以確定。利用物性和壓汞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提取出能表征儲層孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)而有效反映儲層滲透性的儲層品質(zhì)指數(shù)和壓汞系數(shù)，再結(jié)合常規(guī)測井資料以及試油生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立儲層品質(zhì)評價(jià)方法，總結(jié)出研究區(qū)的儲層品質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在儲層品質(zhì)評價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合開發(fā)需求，對低滲透儲層提出建立綜合評價(jià)指數(shù)與米產(chǎn)液指數(shù)關(guān)系的產(chǎn)能預(yù)測方法，預(yù)測結(jié)果與生產(chǎn)測試結(jié)果較為相符，取得了良好的效果。

低滲透率；儲層品質(zhì)評價(jià)；產(chǎn)能預(yù)測

X區(qū)塊是南堡油田“十二五”重要的勘探領(lǐng)域之一，其孔隙度主要分布在6%～20%，滲透率主要分布在0.1～10mD，屬于典型的低滲透油藏。由于巖性復(fù)雜、儲層埋藏深、成巖后生作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致儲層非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而儲層的滲透性是由微觀孔隙結(jié)構(gòu)所決定，也是影響油氣成藏的重要因素，在油田開發(fā)的中后期階段，對儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)的研究也是正確評價(jià)與開發(fā)、改造低滲透油藏的核心所在[1，2]。通過壓汞試驗(yàn)中的毛細(xì)管壓力曲線特征參數(shù)以及巖心物性分析資料，構(gòu)建出表征儲層孔隙結(jié)構(gòu)的壓汞系數(shù)以及儲層品質(zhì)指數(shù)，再結(jié)合常規(guī)測井曲線建立起有效的儲層品質(zhì)評價(jià)方法。該方法從儲集特性、滲流能力及微觀孔隙結(jié)構(gòu)3個方面對儲層進(jìn)行綜合評價(jià)，在此基礎(chǔ)上，利用儲層品質(zhì)評價(jià)參數(shù)構(gòu)建出綜合評價(jià)指數(shù)，與由試油資料計(jì)算出的米產(chǎn)液指數(shù)建立了產(chǎn)能模型，形成了基于儲層品質(zhì)評價(jià)的產(chǎn)能預(yù)測技術(shù)和方法[3，4]。

1 儲層品質(zhì)分類評價(jià)

圖1 研究區(qū)孔隙度與滲透率交會圖

儲層物性的好壞是影響儲層品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究區(qū)存在孔、滲關(guān)系對應(yīng)多解的現(xiàn)象(見圖1)，且低孔、低滲的深層儲層普遍具有非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)?？紫督Y(jié)構(gòu)是控制巖性油氣藏流體分布和有效滲流能力的重要因素，比宏觀物性更能夠反映儲層本質(zhì)特征，同時對儲層的電性特征、產(chǎn)液性質(zhì)和產(chǎn)能大小都有重要影響。因此，通過計(jì)算儲層品質(zhì)指數(shù)以及壓汞系數(shù)來對儲層進(jìn)行綜合分類評價(jià)。

1.1 確定有效儲層物性下限

采用巖心分析孔、滲數(shù)據(jù)與孔喉半徑均值相結(jié)合來確定有效儲層的物性下限。假定孔喉中水膜厚度為0.1μm，即最小流動孔喉半徑為0.1μm時對應(yīng)的孔隙度、滲透率為有效儲層的物性下限。由圖2可以確定有效儲層的孔隙度、滲透率下限分別是8%、0.1mD。

圖2 孔、滲與孔喉半徑均值關(guān)系圖

1.2 儲層品質(zhì)評價(jià)參數(shù)及分類標(biāo)準(zhǔn)的建立

儲層品質(zhì)指數(shù)是評價(jià)儲層品質(zhì)的宏觀參數(shù)，其擬合式為：

(1)

式中：Irq為儲層品質(zhì)指數(shù)，1；K為滲透率，mD；φ為孔隙度，%。

根據(jù)各參數(shù)與儲層有效性的關(guān)系，從毛細(xì)管壓力曲線特征參數(shù)中選取反映孔喉大小的孔喉半徑均值、反映孔喉滲流能力的排驅(qū)壓力、反映孔喉分選性的分選系數(shù)以及有效孔隙度作為儲層品質(zhì)評價(jià)的敏感特征參數(shù)。從圖3可以看到，儲層品質(zhì)指數(shù)與排驅(qū)壓力呈反比，與孔喉半徑均值、分選系數(shù)呈正比。由此構(gòu)建出反映儲層微觀滲流特性的定量評價(jià)參數(shù)——壓汞系數(shù)，其擬合式為：

(2)

式中：CYGXS為壓汞系數(shù)，1；φe為有效孔隙度，%；φemax為最大有效孔隙度，%；rave為孔喉半徑均值，μm；σ為分選系數(shù)，1；pd為排驅(qū)壓力，MPa。

圖3 儲層品質(zhì)指數(shù)與排驅(qū)壓力(a)、孔喉半徑均值(b)、分選系數(shù)(c)關(guān)系圖

圖4 儲層品質(zhì)指數(shù)與壓汞系數(shù)關(guān)系圖

圖4是由9口井的試油結(jié)論數(shù)據(jù)點(diǎn)建立的儲層品質(zhì)指數(shù)與壓汞系數(shù)交會圖。儲層品質(zhì)指數(shù)與壓汞系數(shù)呈正相關(guān)，儲層類別越好，壓汞系數(shù)越大。

對于沒有巖心分析數(shù)據(jù)的單井，采用常規(guī)測井資料與巖心分析數(shù)據(jù)相結(jié)合構(gòu)建多元線性回歸方程表達(dá)式的方法得到儲層品質(zhì)指數(shù)與壓汞系數(shù)，其擬合式為：

CYGXS= 0.45Δt-0.066qAPI-

3.02ρ-24.59

(3)

Irq= 0.0066Δt-0.00089qAPI-

6.1385ρ+15

(4)

式中：qAPI為自然伽馬，API；Δt為聲波時差，μs/ft；ρ為密度，g/cm3。

2 基于儲層品質(zhì)的產(chǎn)能預(yù)測

就單口井來說，地層中的儲層是由許多小砂體疊加而成，因此單井產(chǎn)量取決于各個小砂體的貢獻(xiàn)，在測井精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，不同砂體對應(yīng)于不同的儲層參數(shù)值。由于不容易弄清單個儲層對產(chǎn)能的貢獻(xiàn)，因此把多個儲層看成一個大的儲層進(jìn)行處理，在扣除夾層的前提下，建立儲層特征參數(shù)與米產(chǎn)液指數(shù)的關(guān)系，計(jì)算出每米有效儲層厚度對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)[5,6]。儲層的產(chǎn)能除了與自身因素有關(guān)以外，還與外部環(huán)境、工程措施等有關(guān)。因此，在確定相同工作制度的前提下，加入生產(chǎn)壓差來計(jì)算儲層米產(chǎn)液指數(shù)。其擬合公式為：

(5)

(6)

式中：Si是第i層的地層系數(shù)，1；Ki是第i層的滲透率，mD；Hi是第i層的有效厚度，m；IJJ是米產(chǎn)液指數(shù)，t/(MPa· m· d)；Q是日產(chǎn)液量，t/d；p1是靜壓，MPa；p2是流壓，MPa。

在儲層品質(zhì)評價(jià)的基礎(chǔ)上，利用9口井的試油資料，分別建立了米產(chǎn)液指數(shù)與滲透率、儲層品質(zhì)指數(shù)和壓汞系數(shù)的關(guān)系圖(圖5)。

圖5 米產(chǎn)液指數(shù)與滲透率、儲層品質(zhì)指數(shù)及壓汞系數(shù)關(guān)系圖

圖6 米產(chǎn)液指數(shù)與綜合評價(jià)指數(shù)關(guān)系圖

通過單參數(shù)相關(guān)分析，采用上述3個參數(shù)構(gòu)建綜合評價(jià)指數(shù)，再與米產(chǎn)液指數(shù)建立關(guān)系(圖6)，其擬合式為：

Z=f1(K,CYGXS+A,Irq)

(7)

IJJ=f2(Z)

(8)

式中：Z是綜合評價(jià)指數(shù)，1；A是不同區(qū)塊的權(quán)重系數(shù)，1。

從圖6中可以看到，綜合評價(jià)指數(shù)與米產(chǎn)液指數(shù)有很好的相關(guān)性，綜合評價(jià)指數(shù)越大，米產(chǎn)液指數(shù)越高，對應(yīng)的儲層類別越好，也就意味著產(chǎn)量越高。

根據(jù)不同試油結(jié)論下對應(yīng)的不同儲層類別，結(jié)合儲層品質(zhì)分類評價(jià)結(jié)果，建立了研究區(qū)的儲層分類標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。

表1 研究區(qū)儲層品質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)

3 實(shí)例分析

圖7是研究區(qū)M井的產(chǎn)能預(yù)測處理成果圖，可以看到，25～29、34號層為油層，其米產(chǎn)液指數(shù)相對較大，儲層分類指數(shù)(ICCFJ)對應(yīng)為Ⅰ、Ⅱ類儲層。對上述油層進(jìn)行射孔，試油方式為多層合試，日產(chǎn)油7t，日產(chǎn)氣1475m3，試油結(jié)論與預(yù)測結(jié)果符合度較高。

圖7 M井產(chǎn)能預(yù)測處理成果圖

4 結(jié)論

1)針對低滲透儲層，采用由巖心分析數(shù)據(jù)和毛細(xì)管特征參數(shù)確定出的儲層分類參數(shù)(儲層品質(zhì)指數(shù)和壓汞系數(shù))能夠較好地實(shí)現(xiàn)儲層分類評價(jià)。由于研究區(qū)具有油水層低對比度的特點(diǎn)(電性曲線特征不明顯)，因此在使用多元線性回歸擬合計(jì)算儲層分類參數(shù)評價(jià)多井儲層時沒有使用電性曲線。

2)基于低滲透儲層品質(zhì)評價(jià)的產(chǎn)能預(yù)測方法不僅能考慮儲層自身，還加入了工程方面的影響因素——生產(chǎn)壓差，使得該產(chǎn)能預(yù)測方法在單井產(chǎn)量預(yù)測上提高了準(zhǔn)確性。除此之外，使用米產(chǎn)液指數(shù)與綜合評價(jià)指數(shù)交會圖版也可以進(jìn)行儲層的分類評價(jià)，起到與儲層分類評價(jià)圖版相互驗(yàn)證的效果。

[1]萬金彬，白松濤，郭笑鍇，等.南堡凹陷深層低孔隙度低滲透率儲層產(chǎn)能預(yù)測方法[J].測井技術(shù)，2015，39(3)：373～378.

[2]司兆偉，趙建斌，白松濤，等.基于巖石物理與核磁測井的儲層分類方法研究——以冀東油田某區(qū)塊為例[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2013，35(12)：73～78.

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[5]馮春珍，林偉川，成志剛，等.低滲透儲層測井分類和產(chǎn)能預(yù)測技術(shù)[J].測井技術(shù)，2012，36(3)：308～313.

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[編輯] 龔丹

2016-04-05

曾靜波(1988-)，男，碩士，主要從事測井資料解釋評價(jià)與研究工作，1047028524@qq.com。

P631.84

A

1673-1409(2017)7-0040-05

[引著格式]曾靜波，白松濤，李慧瑩，等.基于低滲透儲層品質(zhì)評價(jià)的產(chǎn)能預(yù)測方法[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(7):40～44.