戴建文,張曉林,蔣鏖,陳肖(中海石油(中國)有限公司深圳分公司,廣東 深圳 518000)
目前國內(nèi)外主要是通過地震反演和分析沉積相來預(yù)測油砂體的分布,地震反演預(yù)測結(jié)果受反演方法、參數(shù)選擇、資料質(zhì)量、地層格架建立和外推等因素的影響很大;分析沉積相預(yù)測結(jié)果在稀井網(wǎng)不太適用,可信度較低,密井網(wǎng)地區(qū)預(yù)測較準(zhǔn)確[1-3]。文章將采取新的方法,結(jié)合物性參數(shù)數(shù)據(jù),試油試采資料,通過對研究區(qū)取芯井進(jìn)行四性關(guān)系分析,在單砂體模式下,確定含油砂體下限標(biāo)準(zhǔn),定量預(yù)測油砂體的分布,預(yù)測結(jié)果較上面兩種方法準(zhǔn)確可靠。
M油田低滲油藏位于中央隆起帶西端,斷塊構(gòu)造簡單,為一向西南傾沒,東北抬起的大型正向鼻狀構(gòu)造,內(nèi)部被三條NEE走向的斷層切割。區(qū)域以二級大斷層為南界限,包含深層三級斷層和三級斷層兩條大斷層。M油田Z10儲層分為10個小層,各小層構(gòu)造具有一定的繼承性。
油砂體是地下儲層含油的砂體,在巖性油藏中,油砂體是地下油層的最小含油單元,也是控制油、水運(yùn)動的最基本單位。首先厘清砂體及油砂體的形態(tài)分布狀況,如:延伸長度、形狀、方向、面積、厚度等,以及儲油物性,主要包括含油飽和度、滲透率、孔隙度等。只有搞清楚最小單元的分布情況和分布規(guī)律,才能使大的砂層組,以及整個油田的開發(fā)方面變得更加貼合實(shí)際,更加的科學(xué)化和規(guī)范化[4]。
在不同的沉積環(huán)境(河流、湖泊和海洋)下,油砂體形態(tài)復(fù)雜多樣,對應(yīng)的儲油性能各異。從平面上看,油砂體形態(tài)多樣,有馬鞍狀、似橢圓狀、橢圓狀、樹枝狀、長條狀、掃帚狀、手掌狀及其他不規(guī)則形態(tài),面積大小懸殊,最大面積可達(dá)數(shù)百平方千米,最小不到一平方千米;從縱向上看,在同一油砂組內(nèi),沉積厚薄大小各異,并且儲油性能不同的油砂體,交錯疊置,相互連通。
通過M油田Z10儲層四性關(guān)系研究可以了解控制儲層參數(shù)的相關(guān)質(zhì)地因素,掌握儲層參數(shù)相互之間的內(nèi)在關(guān)系,更加有效地劃分沉積微相,結(jié)合現(xiàn)有關(guān)鍵井的地質(zhì)、測井和化驗(yàn)分析檢測報(bào)告,建立測井解釋模型,更加準(zhǔn)確的描述儲層參數(shù)。四性的主要由以下參數(shù)表征:巖性:巖石類型、粒度均值、泥質(zhì)含量、碳酸鹽含量;物性:孔隙度、滲透率;電性:電阻率;含油性:含油飽和度、含油級別[5-6]。
通過對20口取芯井觀察,儲層砂巖為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉細(xì)砂巖,結(jié)合試采資料可知,該儲層巖性下限為泥質(zhì)粉砂巖,即泥質(zhì)粉砂巖以上儲層可作為有效儲層。在所取的55.37 m長的巖心中,巖性以粉砂巖級別以上為主,油跡以上油砂25.36 m,其中油跡砂巖5.35 m,占油砂總數(shù)21.10%,孔隙度一般大于8.5%,滲透率大于5.31 mD;油斑砂巖12.47 m,占油砂總數(shù)的49.17%,孔隙度一般大于11.3%,滲透率大于7.58 mD;油浸砂巖7.54 m,占油砂總數(shù)的29.73%,孔隙度要大于13%,滲透率大于10.5 mD;結(jié)合M油田同類油田對比分析,M油田含油砂巖下限為粉砂巖。
該區(qū)儲層物性資料統(tǒng)計(jì)分析表明,孔隙度分布于5.1%~31.0%,集中分布于1%~21%,平均值為20.5%,屬于中孔儲層;滲透率分布于0.1~9 635.6 mD,集中于,平均值為46.5 mD,屬于低滲儲層。根據(jù)巖心分析結(jié)果可知,有效儲層物性下限為:孔隙度8.5%,滲透率為5.3 mD。儲層孔隙度和滲透率具有明顯的正相關(guān)性,即該儲層隨著孔隙度的變大,滲透率也隨之相應(yīng)變大。
測井解釋地層孔隙度,以聲波時差曲線為主進(jìn)行。首先對巖心樣品深度進(jìn)行歸位,使其與測井深度一致,然后用壓縮校正公式恢復(fù)的地層條件下的孔隙度與對應(yīng)的測井參數(shù)建立關(guān)系。對巖心分析的孔隙度與對應(yīng)的聲波時差測井值作交匯圖(如圖1所示),并進(jìn)行回歸分析,建立起測井孔隙度解釋數(shù)學(xué)模型:
由巖心孔隙度與聲波時差擬合出孔隙度計(jì)算公式:
Por=8.829+0.053×AC (1)
圖1 孔隙度計(jì)算公式擬合圖
測井解釋含氣飽和度采用阿爾奇公式計(jì)算:
式中:Sw為原始含水飽和度(f);φ為地層孔隙度(f);Rt為地層電阻率(Ω·m);Rw為地層水電阻率(Ω·m);a、b為與地層巖性有關(guān)的參數(shù),由巖電實(shí)驗(yàn)獲得;m為地層膠結(jié)指數(shù),由巖電實(shí)驗(yàn)獲得;n為飽和度指數(shù),由巖電實(shí)驗(yàn)獲得。
3.6.1 有效儲層
通過測井解釋或試油得出,有效儲層分為油層、油水同層、水層,無效儲層為干層。根據(jù)該區(qū)試采狀況和試油結(jié)果,確定了層屬性的劃分標(biāo)準(zhǔn):(1)油層含水率<50%;(2)差油層含水率介于50%~65%之間;(3)水層含水率>65%。由試采資料分析表明,該區(qū)生產(chǎn)井以差油層為主,其次是油層,極少是水層。
3.6.2 含油性與電性的關(guān)系
依據(jù)試采層段的屬性特點(diǎn)以及射孔層段的電性特征,選取了歸一化處理后的Sw和地層電阻率Rt來判別油水層。
圖2 電性和含油性的關(guān)系
根據(jù)取芯資料和四性關(guān)系分析結(jié)果,油浸以上的歸為油層,油跡和油斑物性特征與二次解釋差油層特征相近,最后確定油砂體的下限標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 M油田Z10儲層油砂體下限標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)統(tǒng)計(jì)的M油田Z10儲層砂體厚度數(shù)據(jù),做出圖3的砂厚分布示意圖。
圖3 M油田Z10儲層砂厚分布示意圖
由圖3可以看出,M油田Z10儲層砂體主要分布在西北角、西南角,以及中東部,砂厚最大值為25.8 m,最小值為9.9 m,平均值為18.1 m。這三個部位發(fā)育的斷層較多,儲層砂體厚度大,可以作為有利儲集層,比較有含油潛質(zhì)。根據(jù)油砂體下限標(biāo)準(zhǔn),對主力層Z10-4和Z10-5進(jìn)行油砂體分布規(guī)律研究,Z10-4單砂體分布范圍大,Z10-4平面上符合油砂體特征的井較多,發(fā)育有7組油砂體,主要分布在工區(qū)中東部、西南部和西部,發(fā)育形態(tài)各有不同,有樹枝狀、長條狀、掃帚狀、手掌狀、扁豆?fàn)畹炔灰?guī)則形態(tài),相對其他小層,其整體分布較為緊湊,平面上的連續(xù)性強(qiáng),是后續(xù)主要開發(fā)研究重點(diǎn)。Z10-5發(fā)育4組油砂體,主要分布在西南部、中東部和西北部,油砂體發(fā)育形態(tài)各異,有長條狀、馬鞍狀等不規(guī)則形態(tài),西南角的油砂體面積較大,主要發(fā)育在斷層處,在構(gòu)造和斷層的控制下油砂體區(qū)域,可作為開發(fā)潛力區(qū)塊。
(1)根據(jù)取芯、測井和試油試采資料,分析儲層四性關(guān)系得到油砂體下限標(biāo)準(zhǔn):儲層巖性下限為粉砂巖,物性下限為:孔隙度8.5%,滲透率為5.31 mD,電性下限位Sw小于0.65,Rt大于2 Ω·m,AC大于238 μs/m。(2) Z10-4和Z10-5主力層油砂體最為發(fā)育,形態(tài)各異,與砂厚分布區(qū)域吻合程度高,經(jīng)試油試采數(shù)據(jù)驗(yàn)證,與油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)保持一致,符合油田對該儲層砂體的認(rèn)識。