馮沙沙，戴建文，謝明英，柴愈坤

(中海石油(中國(guó))有限公司 深圳分公司，廣東 深圳 518000)

地層壓力測(cè)試儀器常見(jiàn)的有斯倫貝謝MDT、貝克休斯RCI等，這些電纜地層測(cè)試儀可進(jìn)行地層壓力測(cè)試、流體識(shí)別、流體取樣、滲透率評(píng)價(jià)，可計(jì)算壓降流度、預(yù)測(cè)產(chǎn)能等測(cè)井作業(yè)[1]。本次研究主要圍繞壓降流度開(kāi)展，為便于描述，下述壓降流度測(cè)試資料統(tǒng)一用“MDT流度”代表。電纜地層測(cè)試廣泛應(yīng)用于海上油田測(cè)壓和取樣，海上油氣田鉆井得到的最關(guān)鍵資料之一是MDT流度資料。已有的研究中，通常運(yùn)用MDT流度的數(shù)值大小定性判斷地層流體流動(dòng)情況和儲(chǔ)層物性情況，或者運(yùn)用多種公式將MDT流度換算為滲透率進(jìn)行產(chǎn)能評(píng)價(jià)。MDT測(cè)壓過(guò)程中抽出的流體主要是泥漿濾液， MDT流度跟泥漿濾液黏度有關(guān)，MDT壓降流度需要進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過(guò)程才能計(jì)算得到儲(chǔ)層的滲透率[1-9]，由于MDT流度影響因素較多，轉(zhuǎn)換得到的滲透率適用范圍小，推廣難度大。本文通過(guò)對(duì)珠江口盆地大量MDT流度資料與滲透率對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)MDT流度縱向分布趨勢(shì)與滲透率曲線(巖心滲透率和用巖心標(biāo)定計(jì)算出的測(cè)井滲透率)趨勢(shì)具有非常好的一致性，因此本文提出運(yùn)用流度趨勢(shì)平移進(jìn)行測(cè)井解釋滲透率標(biāo)定，以提高測(cè)井解釋精度和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)精度。

1 壓降流度原理

電纜地層測(cè)試器通過(guò)抽吸地層流體引起探針周圍地層壓力變化，通過(guò)記錄壓力變化曲線，依據(jù)地下流體的滲流理論，應(yīng)用壓降分析法和壓力恢復(fù)法估算地層的流度。在使用電纜地層測(cè)試儀器中非常小的預(yù)測(cè)室進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，根據(jù)單相液體穩(wěn)定滲流理論的球面向心流理論[10]，由于預(yù)測(cè)室體積很小，測(cè)試過(guò)程中只涉及少量流體流動(dòng)，這時(shí)流體的流動(dòng)模式可認(rèn)為是呈球形或半球形的。但考慮到實(shí)際測(cè)試中有效取樣管半徑遠(yuǎn)小于供液半徑，實(shí)際情況下流動(dòng)速度并不是絕對(duì)均勻的，因此常規(guī)的球面向心流理論就不適用，需要利用面積積分法來(lái)計(jì)算流度。斯倫貝謝電纜地層測(cè)試儀器估算流度的算法為面積積分法[11]，其公式為

式中：K/μ為壓降流度；C為儀器形狀系數(shù)；V為預(yù)測(cè)試地層實(shí)際流動(dòng)體積；ΔP×Δt為所有壓力小于最后恢復(fù)壓力的壓力和時(shí)間的積分(如圖1所示)。流度的定義為儲(chǔ)層滲透率與流體黏度的比值，但MDT壓降流度是用上述面積積分法，計(jì)算中不需要考慮流體的黏度，所以在MDT流度應(yīng)用時(shí)可以忽略地下流體黏度等性質(zhì)，壓降流度主要反映儲(chǔ)層的滲透率[5]。

圖1 面積積分法原理

2 流度下限法確定壓降流度有效性

電纜地層測(cè)試儀器在測(cè)量過(guò)程中，連續(xù)記錄井下壓力值，壓力數(shù)據(jù)在地面上以模擬形式和數(shù)字形式記錄下來(lái)。根據(jù)地層壓力恢復(fù)曲線分析，可以把測(cè)點(diǎn)類型分為超壓點(diǎn)、干點(diǎn)(致密點(diǎn))、座封失效點(diǎn)和有效點(diǎn)測(cè)試等4種，我們應(yīng)用流度數(shù)據(jù)時(shí)，一般選用有效點(diǎn)的流度。

通常判斷壓力點(diǎn)是否有效，是通過(guò)壓力恢復(fù)圖版進(jìn)行分析的，但是由于數(shù)據(jù)量巨大，圖版中壓力曲線形態(tài)多樣，不同人分析結(jié)果不盡相同。本文通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析，采用流度下限法快速判斷壓降流度的有效性。具體做法：將不同油田區(qū)域MDT樣品點(diǎn)的壓降流度與孔隙度和滲透率建立圖版(見(jiàn)圖2)，結(jié)合壓力、深度圖版和三孔隙度測(cè)井曲線反應(yīng)的儲(chǔ)層特征等綜合分析流度的無(wú)效點(diǎn)，通過(guò)研究，得出稠油油區(qū)、低滲油區(qū)和常規(guī)油區(qū)流度的最低值，該值以下的流度值都是無(wú)效點(diǎn)，不能反映儲(chǔ)層真實(shí)物性特征，這個(gè)值就是該區(qū)域的流度下限值。本文通過(guò)區(qū)域大數(shù)據(jù)研究得出稠油、低滲和常規(guī)油區(qū)的流度下限值，在今后的應(yīng)用中，可以根據(jù)流度下限值直接快速判斷其他同類型新油田流度的無(wú)效點(diǎn)，從而大大提高研究效率。

圖2 流度下限圖版

3 MDT流度趨勢(shì)平移法

壓降流度反映了儲(chǔ)層的物性和滲透性，因此滲透率好，則流度值高，滲透率差，則流度值低，兩者為正相關(guān)關(guān)系；壓降流度趨勢(shì)與儲(chǔ)層孔隙度和滲透率趨勢(shì)有良好的一致性，充分說(shuō)明MDT流度是隨儲(chǔ)層物性變化而變化的。流度定義為滲透率除以流體黏度，流度與滲透率的關(guān)系更密切，因此本文主要研究流度對(duì)滲透率的標(biāo)定。本文通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)(30口取心井)證明，在不考慮量綱的情況下，MDT流度和滲透率分布趨勢(shì)非常一致，單井中MDT流度刻度通過(guò)左右平移后，整個(gè)井段趨勢(shì)可以與滲透率完好對(duì)應(yīng)，這一趨勢(shì)不受埋深影響。

通過(guò)對(duì)三種不同類型的油田，包括稠油油田、常規(guī)油田和低滲油田的大量井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，均可以通過(guò)MDT流度趨勢(shì)平移來(lái)對(duì)滲透率進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定方法是：首先選取油田的關(guān)鍵井，一般選取探井、評(píng)價(jià)井(勘探或開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)井)或領(lǐng)眼井，有較豐富的巖心和測(cè)壓資料，便于對(duì)比驗(yàn)證；其次運(yùn)用Resform軟件將測(cè)井滲透率數(shù)據(jù)和MDT流度有效樣品數(shù)據(jù)組合在同一列，固定滲透率的左右刻度，將MDT流度點(diǎn)左右平移，直到與滲透率趨勢(shì)吻合(絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)分布在測(cè)井滲透率曲線上或者曲線左右)，則完成標(biāo)定。對(duì)兩者趨勢(shì)進(jìn)行刻度標(biāo)定，不考慮兩者的量綱，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)，稠油油田滲透率范圍為0.01～10000 mD，MDT流度范圍為0.01～10000 mD·(mPa·s)-1；常規(guī)油田滲透率范圍為0.01～100000 mD，MDT流度范圍為0.1～10000 mD·(mPa·s)-1；低滲油田滲透率范圍為0.01～1000 mD，MDT流度范圍為0.01～100 mD·(mPa·s)-1(如表1所示)。每個(gè)關(guān)鍵井的流度刻度可推廣應(yīng)用到本油田或類似油田的其他井。4 實(shí)例驗(yàn)證

MDT流度趨勢(shì)平移法可以應(yīng)用到無(wú)取心井段的滲透率標(biāo)定，也可應(yīng)用于特殊儲(chǔ)層段的測(cè)井解釋驗(yàn)證。以E25油田、LF12油田和PY19油田為例進(jìn)行分析。

4.1 E25油田未取心段用MDT流度標(biāo)定

油田關(guān)鍵井E25A井大部分井段未取到巖心，通過(guò)巖心和MDT流度趨勢(shì)統(tǒng)一標(biāo)定，得到全井段滲透率值。驗(yàn)證方法：用MDT流度與巖心滲透率(取心深度和MDT測(cè)壓深度一致的點(diǎn))建立關(guān)系，得到關(guān)系式，用此關(guān)系式計(jì)算有流度樣品沒(méi)有巖心樣品的層段的滲透率，兩個(gè)方法得到的滲透率基本一致，說(shuō)明流度趨勢(shì)平移法進(jìn)行測(cè)井滲透率標(biāo)定是可靠的(見(jiàn)圖3、圖4)。

表1 不同類型油田MDT刻度統(tǒng)計(jì)油田關(guān)鍵井刻度(趨勢(shì)平移標(biāo)準(zhǔn))流度/mD·(mPa·s)-1滲透率/mD流度與滲透率相關(guān)關(guān)系備注E1E1-10.01～100000.01～100000y=0.0298x1.2467R2=0.7913E2E2-10.01～100000.01～100000y=0.0273x1.0553R2=0.9064P1P1-10.01～100000.01～100000-淺層疏松稠油油田E3E3-10.1～100000.01～100000y=1.9431x-102.26R2=0.9445E4E4-10.1～100000.01～100000y=3.9671x-73.66R2=0.9279E5E5-10.1～100000.01～100000y=23.782e0.0075xR2=0.9346L1L1-10.1～100000.01～100000y=3.2667x-158.03R2=0.9799局部疏松常規(guī)油田L(fēng)2L2-10.01～1000.01～1000y=1.7378lnx+1.3814R2=0.8648H1H1-10.01～1000.01～1000常規(guī)低滲油田(10～50mD)

圖3 MDT流度與巖心滲透率關(guān)系

圖4 流度與孔隙度、滲透率趨勢(shì)

4.2 LF12油田特殊層段疏松砂巖

LF12油田主力油層有一段疏松砂巖，常規(guī)分析化驗(yàn)巖心破碎，沒(méi)有巖心標(biāo)定；從密度曲線與上下層段對(duì)比分析，用統(tǒng)一的解釋模型得到的孔隙度和滲透率值偏低。用流度趨勢(shì)平移法將滲透率平移后，得到該特殊層段的平移滲透率(LF12A井“計(jì)算滲透率”)(如圖4所示)，根據(jù)本井孔滲關(guān)系，計(jì)算該層孔隙度平均為25.9%，探明儲(chǔ)量增加約50萬(wàn)m3。

4.3 PY19油田無(wú)取心井段疏松砂巖

PY19油田疏松稠油砂巖油田，探井A井疏松層段均未取到巖心，沒(méi)有巖心標(biāo)定，給測(cè)井解釋和儲(chǔ)量申報(bào)帶來(lái)較大困難。采用鄰近相似油田的流度和滲透率刻度，通過(guò)流度趨勢(shì)標(biāo)定，得到了A井滲透率(如圖4所示)，后續(xù)鉆探的評(píng)價(jià)井B井取心后，通過(guò)B井孔滲關(guān)系計(jì)算，得到的A井的滲透率與MDT流度標(biāo)定的滲透率基本一致(如表2所示)。

表2 PY19A井MDT壓降流度法計(jì)算滲透率與測(cè)井滲透率誤差對(duì)比井名深度/m測(cè)井滲透率/mDMDT壓降流度法計(jì)算滲透率/mD相對(duì)誤差/%PY19A井17249.910.88.681732328.3302.5-7.851733314.5343.29.141738.8396.0371.4-6.22

5 結(jié)論

MDT壓降流度趨勢(shì)平移法輔助測(cè)井解釋標(biāo)定，為海上缺少巖心及巖心分析化驗(yàn)資料的油氣田測(cè)井解釋提供了有利的支撐。通過(guò)對(duì)珠江口盆地大量MDT數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析及驗(yàn)證，認(rèn)為該方法可以半定量到定量化地進(jìn)行測(cè)井滲透率和孔隙度的標(biāo)定，從而在沒(méi)有巖心資料的情況下，進(jìn)一步提高測(cè)井解釋可靠程度，為海上油氣田降本增效。