林忠霞, 馮春珍, 李海龍, 閆海鵬, 王紅彬, 胡曉麗

(中國石油集團測井有限公司, 陜西 西安 710201)

0 引 言

產能預測對于油氣田的勘探與開發(fā)有著極其重要的意義。中、高孔隙度滲透率儲層油水滲流基本服從達西定律,產能指數(shù)法就是從達西滲流產量公式出發(fā),通過以相對滲透率與含水飽和度的函數(shù)關系為紐帶,導出油氣儲層產能與儲層有效孔隙度、滲透率以及電阻率之間的理論模型[1]。超低滲透儲層滲流機理十分復雜,影響產能因素較多,不同壓裂工藝條件下,壓裂后增油量和有效期的預測公式也不同[2],產能預測難度較大。

近年來,張占松等[3]通過儲層指數(shù)與產能關系分析,提出儲層指數(shù)與儲層產能之間具有較好的相關性。本文在儲層評價方面借鑒這種思路,提出了測井曲線包羅面積指數(shù)方法進行產能預測。該方法是在油水識別的基礎上,利用測井曲線的包羅面積進行單井產能的定量評價。首先剔除測井曲線里儲層非滲透性的測井信息,凸現(xiàn)儲層滲透性的測井信息;其次剔除滲透層中水的測井信息,突出儲層含油的測井信息,從而達到提高預測產能的信噪比;最終實現(xiàn)滲透性儲層中投產前3個月平均日產油量與測井信息建立關系,確定產能預測模型。該方法解決了超低滲透儲層壓裂后,利用測井信息直接預測產能的難題。

圖1 X105-4井包羅面積圖

1 原理和實現(xiàn)方法

1.1 方法原理

通常砂泥巖儲層含油性與該儲層的巖性、物性和電性相關,儲層的產量與儲層的厚度、巖性和物性成正相關,包羅面積指數(shù)法是綜合利用儲層的巖性、物性和電性3種曲線的包羅面積來評價儲層,建立測井產能評價模型。測井產能評價模型中包含滲透層和非滲透層信息,首先把油水識別圖版確定的干層下限值作為基線,剔除非滲透層測井信息,然后利用圖版中油層、油水層、差油層巖性、物性和電性3種曲線的下限值作為基線以剔除水層測井信息,最后用測井曲線與基線確定的包羅面積表示產能的大小,通常包羅面積越大,產能越大。為了更好地評價儲層對產能的貢獻,依據(jù)儲層“四性”關系,從巖性、物性、電性、含油性進行分析,選取反映巖性的自然伽馬測井曲線、反映物性的聲波時差測井曲線和反映含油性電阻率測井曲線的包羅面積建立評價指數(shù),從而實現(xiàn)單井產能預測。

1.2 包羅面積指數(shù)法產能預測的具體實現(xiàn)

1.2.1 包羅面積計算原理

包羅面積=Σ|曲線值-基線|

(1)

(1) 定義儲集層巖性,計算儲集層巖性包羅面積大小。劃分儲層是利用自然伽馬和自然電位曲線。SGR表示滲透層自然伽馬的包羅面積,選取儲層的自然伽馬曲線半幅點值為基線,用基線與低于該基線的自然伽馬曲線包羅的面積來表示SGR。

(2) 定義儲集層物性,計算儲集層物性的包羅面積大小。判斷儲層物性是利用聲波時差、補償中子、巖性密度曲線。該方法應用的物性曲線是開發(fā)井通常測量的聲波時差,用SAC表示聲波時差曲線的包羅面積。物性曲線的基線是根據(jù)區(qū)塊的解釋圖版建立的下限值來確定,然后計算基線與曲線的包羅面積值。

(3) 定義儲集層含油性,計算儲集層含油性的包羅面積大小。判斷儲層含油性是用電阻率曲線。電阻率曲線的包羅面積用SRt表示,其值是根據(jù)區(qū)塊的解釋圖版建立的下限值來確定,然后計算基線與曲線的包羅面積值。

包羅面積綜合評價指數(shù)(Iq)定義

Iq=(SGR×SAC×SRt)/10000

(2)

它也可以是其他巖性、物性、電性參數(shù)的乘積。以X105-4井為例(見圖1),主要是利用自然伽馬、聲波時差、電阻率測井曲線的包羅面積來預測產能。

1.2.2 包羅面積計算解釋軟件開發(fā)

曲線包羅面積計算限制條件多計算有難度。通過多次的計算軟件開發(fā),目前該計算方法已集成在測井解釋工作平臺下,表1為不同井各條曲線包羅面積值的輸出列表。

表1 曲線包羅面積計算列表

2 應用效果

2.1 儲層產能模型建立

圖2 X82井區(qū)油水識別圖版

圖3 X82井區(qū)產量預測模型

選擇某工區(qū)X82井區(qū)長8主要砂體為例進行產能預測研究。共選井42口,統(tǒng)計52層。該區(qū)開展儲層分類工作,將投產前3個月平均產量分為3類,Ⅰ類≥3 t/d,1 t/d≤Ⅱ類<3 t/d,Ⅲ類<1 t/d。依據(jù)長慶油田公司簽發(fā)的“長慶油田測井解釋符合率統(tǒng)計細則”試油統(tǒng)計標準,建立油水識別解釋圖版。圖2是該區(qū)油水識別解釋圖版。從圖2中可以確定工區(qū)干層聲波時差下限值為209.0 μs/m,油水層電阻率的下限值為14.0 Ω·m,干層、油水層下限值就是模型計算中需要各個曲線的基線值。利用軟件計算出42口井的巖性、物性、電性曲線包羅面積,然后換算出包羅面積綜合評價指數(shù)Iq。圖3為曲線包羅面積產能指數(shù)Iq與投產前3個月平均日產油量q0建立的測井產能評價模型。從X82井區(qū)曲線包羅面積指數(shù)Iq與投產前3個月平均日產油量q0關系圖中,得到了該井區(qū)產能預測模型。

q0=1.36079lgIq-3.347085,R=0.76288

(3)

2.2 模型驗證

模型的檢驗標準為產油誤差率小于35%。產油誤差率定義為

產油誤差率=[(產能預測值-投產前3個月平均日產油量)÷投產前3個月平均日產油量]×100%

(4)

圖4為X211-60井包羅面積充填圖,在深度段2 649.80～2 673.60 m、2 676.85～2 685.80 m處射孔,其計算SGR=807.98,SAC=377.29,SRt=1 444.26,Iq=44 027.22。依據(jù)X82井區(qū)的產能模型預測投產前3個月平均產油量為2.85 t/d,實際投產產量為2.83 t/d,產油誤差率為0.65%,產油誤差精度高,滿足測井產能評價精度要求。

圖4 X211-60井包羅面積充填圖

2.3 模型效果對比分析

圖5 孔隙度、滲透率、含油飽和度、有效厚度與投產前3個月平均日產油量關系

該區(qū)還使用了另一種產能預測方法產能指數(shù)法來預測產能。從原始測出井參數(shù)出發(fā),構建反映儲層巖性、物性、含油性、有效厚度變化來預測產能[4]。產能指數(shù)法是把孔隙度、滲透率、含油飽和度和有效厚度乘積與投產前3個月平均日產油量建立關系。圖5為該區(qū)孔隙度、滲透率、含油飽和度、有效厚度與投產前3個月平均日產油量關系。從圖5上可以看出,投產前3個月平均日產油量與該區(qū)孔隙度、滲透率、含油飽和度、有效厚度有較好相關性。建立儲層綜合產能指數(shù)F=φKSoH與投產前3個月平均日產油量的關系。圖6為該區(qū)產能指數(shù)F與投產前3個月平均日產油量q0的關系

q0=-2.58494+1.298lgF,R=0.62297

(5)

用未建模型10口井對2種方法進行驗證,得出表2。從表2中可以看出,曲線包羅面積指數(shù)法有2口井的產油誤差率大于35%,預測不符合,8口井預測符合,符合率達為80%。產能指數(shù)法有3口井產油誤差率大于35%,預測不符合,7口井預測符合,符合率達為70%。2種方法相比較,曲線包羅面積指數(shù)法在該區(qū)產能預測效果好。

表2 X82井區(qū)解釋模型驗證表

圖6 產能指數(shù)F與投產前3個月平均日產油量關系

3 結 論

(1) 從巖性、物性、電性、含油性,分析了測井儲層參數(shù)與產能之間的關系,提出了包羅面積指數(shù)法產能預測,該方法預測精度高,在延長組長8油層超低滲透儲層可以規(guī)模推廣。

(2) 測井曲線包羅面積指數(shù)法產能預測是在油水識別基礎上,建立區(qū)域產能預測模型,只對油層、油水層、差油層進行評價,對水層和干層不作評價。

(3) 測井曲線包羅面積指數(shù)法針對油田快速開發(fā),在沒有建立區(qū)域儲層參數(shù)解釋模型的情況下,采用該方法可以簡單、快捷、準確地預測單井產量,規(guī)避大規(guī)模建產所帶來的風險。

參考文獻:

[1] 譚成仟, 馬娜蕊, 蘇超. 儲層油氣產能的預測模型和方法 [J]. 地球科學與環(huán)境學報, 2004, 25(2): 42-45.

[2] 蔣明, 郭發(fā)軍. 蒙古林礫巖油藏壓裂效果預測新方法 [J]. 石油鉆采工藝, 1999, 21(2): 69-73.

[3] 張占松, 張超謨, 郭海敏. 基于儲層分類的低孔隙度低滲透率儲層產能預測方法研究 [J]. 測井技術, 2011, 35(5): 482-486.

[4] 郭浩鵬, 石玉江、李高仁. 超低滲透油層產能測井快速評價技術研究 [J]. 測井技術, 2013, 37(6): 694-702.