井康康 李杰 程妮 張金良 劉號(hào)明
1. 延長油田股份有限公司勘探開發(fā)技術(shù)研究中心 陜西 延安 716000 2. 延長油田股份有限公司杏子川采油廠 陜西 安塞 717400
低阻油藏主要表現(xiàn)為油層電阻率非常低,與圍巖的電阻率相接近,甚至與水層的電阻率差不多,在電阻率測(cè)井曲線上相互間差別很不明顯。杏子川油田前山區(qū)塊長2油層具有低電阻率、低含油飽和度的特征,通過常規(guī)的識(shí)別手段無法有效識(shí)別油層和水層,因此,有必要對(duì)該區(qū)長2低阻油層的發(fā)育特征進(jìn)行深入研究,來明確該類油藏的分布范圍,對(duì)保障油田進(jìn)一步增油上產(chǎn)和指導(dǎo)同類油田的高效開發(fā)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
杏子川油田前山區(qū)塊位于陜西省延安市安塞區(qū)坪橋鎮(zhèn),長2油層組為河流相-三角州平原相沉積,發(fā)育分流河道和分流間灣微相,巖性為灰白色厚至塊狀中細(xì)砂巖夾灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,地層厚130~170m,該區(qū)主力產(chǎn)層為長213小層。發(fā)育東高西低的西傾單斜構(gòu)造,坡降7m/km左右。巖性以長石砂巖為主,含少量巖屑長石砂巖,填隙物以方解石和綠泥石為主。平均孔隙度10.11%,平均滲透率3.67×10-3μm2。主力層長213油層廣泛發(fā)育、平面上連片分布,平均厚度7.3m,油層電阻率范圍介于11.1-24.2Ω·m之間(鄰區(qū)同層電阻率下限均大于15Ω·m)。該區(qū)屬于主要受由橫向物性變差的致密層或巖性尖滅控制、局部受微弱的構(gòu)造控制的構(gòu)造-巖性油藏。
據(jù)國內(nèi)外低阻油層成因?qū)嵺`,可大致將低阻油層成因分兩大類[1-3]:一類是由于儲(chǔ)層自身因素如孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜、礦物附加導(dǎo)電性等內(nèi)因?qū)е碌牡妥?;二類是諸如油水對(duì)比關(guān)系變化、鉆井液侵入等外因?qū)е碌牡妥琛?/p>
2.1.1 沉積環(huán)境影響
從沉積學(xué)的角度考察已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的低阻油氣藏,可發(fā)現(xiàn)它們最為突出的巖性特征是以細(xì)、粉砂巖為主,普遍含泥,其沉積環(huán)境一般為弱水動(dòng)力的低能環(huán)境[2]。該區(qū)長213小層巖性特征是以細(xì)、粉砂巖為主,符合這一特征。
2.1.2 構(gòu)造特征的影響
油藏的油水分布是尤其運(yùn)移過程中驅(qū)動(dòng)力與毛管理壓力平衡的結(jié)果。低幅構(gòu)造對(duì)應(yīng)低毛管壓力和低含油飽和度,易形成低阻油藏,該區(qū)長21
3油層組的構(gòu)造為東高西低,該區(qū)構(gòu)造跨度505~495m,構(gòu)造高差為30m,構(gòu)造圈閉面積較小,閉合幅度較低。從油厚等值線可以看出,油藏厚度從無到有變化較快,從薄到厚的變化范圍小,過渡快。長213油層亞組由于具備良好油氣儲(chǔ)集空間,油氣排驅(qū)壓力(1.56MPa)和中值壓力(4.62MPa)均較低,油氣主要進(jìn)入儲(chǔ)層內(nèi)較大的孔隙空間內(nèi),含油飽和度一般較低,從而導(dǎo)致油藏呈現(xiàn)低阻的特點(diǎn)。
2.1.3 孔隙結(jié)構(gòu)特征影響
儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)是指儲(chǔ)層巖石具有的孔隙和喉道幾何形狀、大小、分布及相互連通的關(guān)系,孔隙結(jié)構(gòu)的好壞直接影響儲(chǔ)集巖的儲(chǔ)集性能。該區(qū)屬三角洲前緣亞相沉積,主要發(fā)育分流河道為其主要的沉積微相,巖性較細(xì)。一般巖石顆越粒細(xì),越容易引起儲(chǔ)層電阻率降低[1]。本區(qū)巖心實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明,砂巖顆粒在搬運(yùn)滾動(dòng)、跳躍和懸浮搬運(yùn)三個(gè)階段沒有明顯的劃分節(jié)點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,該區(qū)長2儲(chǔ)層以細(xì)砂巖為主,巖石粒度占91.29%以上,粒徑分布在0.03~0.21mm之間,平均粒徑為0.106mm。
2.2.1 泥質(zhì)含量的影響
泥質(zhì)含量對(duì)泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)層電阻率的影響,是儲(chǔ)層中微孔隙發(fā)育、高束縛水和高礦化度地層水等多個(gè)因素綜合影響產(chǎn)生的結(jié)果[3]。本區(qū)儲(chǔ)層泥質(zhì)含量和深感應(yīng)電阻率的相關(guān)性分析結(jié)果表明,泥質(zhì)含量和深感應(yīng)電阻率呈負(fù)相關(guān),儲(chǔ)層電阻率隨著泥質(zhì)含量的增加而降低。一方面儲(chǔ)層泥質(zhì)含量的增加提高了陽離子交換量,改善了儲(chǔ)層的電導(dǎo)性;另一方面堵塞孔喉,使束縛水飽和度增大,從而造成儲(chǔ)層電阻率降低。
2.2.2 地層水礦化度的影響
當(dāng)油層與水層地層水礦物化度非常接近時(shí),在儲(chǔ)層其它條件相似的情況下,油層電阻率高,水層電阻率低。當(dāng)油層與水層地層水礦化度有差異時(shí),會(huì)有兩種情況[3],一是油層地層水礦化度小于水層,此時(shí)對(duì)油水層定性解釋是非常有利的;二是油層地層水的礦化度大于水層,這時(shí)油層中存在高礦化度地層水,溶液中粒子可形成十分發(fā)達(dá)的導(dǎo)電網(wǎng),從而導(dǎo)致油氣層電阻率降低,甚至?xí)霈F(xiàn)水層電阻率大于油層的情況,導(dǎo)致油水層對(duì)比度降低,增加油水層識(shí)別難度。根據(jù)該區(qū)水樣礦化度分析統(tǒng)計(jì)表明,水層水礦化度18888~89006mg/L,平均63256mg/L;油層水樣礦化度15791~103896 mg/L,平均礦化度62848mg/L,油層和水層的礦化度非常接近,地層水礦化度與電阻率呈負(fù)相關(guān),地層水礦化度越大對(duì)應(yīng)的地層電阻率越小。
2.2.3 鐵質(zhì)導(dǎo)電礦物含量影響
菱鐵礦、鐵白云石、磁鐵礦、黃鐵礦等均是儲(chǔ)集層中普遍存在的一種礦物成分,如果這些導(dǎo)電性能良好的金屬礦物含量較高,并構(gòu)成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),則使油層的電阻率大大降低,從而可能形成低阻油層。通過巖心分析報(bào)告,該區(qū)儲(chǔ)層內(nèi)普遍存在鐵白云石,含量在0.55%~2.61%,平均含量1.38%,這些礦物具有很好的導(dǎo)電性,可以提高儲(chǔ)層的導(dǎo)電能力,從而引起地層電阻率明顯降低。
對(duì)于巖性、物性相同或相近的儲(chǔ)層,油氣的儲(chǔ)集會(huì)使其電阻率增大;相反,地層水的賦存會(huì)使其電阻率降低。從聲波時(shí)差-深感應(yīng)電阻率交會(huì)圖可以看出(圖1),圖版符合率為72%,僅能較好的區(qū)分干層與油、水層(AC>228μs/m),而對(duì)于儲(chǔ)集層深感應(yīng)電阻率(11~12Ω·m)較低時(shí),難以區(qū)分油、水層,造成油層和水層的誤判。當(dāng)聲波時(shí)差A(yù)C大于等于228μs/m,可以判定為油、水層,再根據(jù)深感應(yīng)電阻率來區(qū)分兩者;深感應(yīng)電阻率大于12Ω·m時(shí),為油水同層,而當(dāng)深感應(yīng)電阻率介于11-12Ω·m之間時(shí),會(huì)造成油層和水層的誤判,此時(shí),聲波時(shí)差-深感應(yīng)電阻率交匯法不再適用。
圖1 長2油層聲波時(shí)差-深感應(yīng)電阻率交會(huì)圖
侵入因子法,即(RILM-RILD)/ RILD與RILD測(cè)井曲線交會(huì)圖法,能夠盡可能的應(yīng)用原始測(cè)井信息,避免過多的人為干擾因素,對(duì)油水層進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判別。由試油層段電阻率和侵入因子交會(huì)圖可以看出(圖2),一般水層侵入因子大于0.2,油層侵入因子小于0.2,當(dāng)侵入因子為負(fù)時(shí),表明由于泥漿侵入,形成了低電阻率環(huán)帶,可以直接解釋為油層。從交會(huì)圖中可以看出,當(dāng)電阻侵入系數(shù)小于等于0.2且深感應(yīng)電阻率大于等于11Ω·m,為油水同層。當(dāng)電阻侵入系數(shù)大于0.2且深感應(yīng)電阻率大于等于12Ω·m,為油水同層。
圖2 長2油層電阻侵入因子-深感應(yīng)電阻率交會(huì)圖
以P25-8井為例,應(yīng)用電阻侵入系數(shù)-深感應(yīng)電阻率交匯圖進(jìn)行目的層的含油性識(shí)別。P25-8井射孔層位為長213層,聲波時(shí)差值241.3μs/m,深感應(yīng)電阻率11.8Ω·m,中感應(yīng)電阻率13.7Ω·m,聲波時(shí)差大于228μs/m,侵入因子0.16,小于0.20,通過侵入因子法二次解釋為油水同層。試油試采后初周日產(chǎn)液量6.3m3,產(chǎn)油量4.0t/d,符合實(shí)際生產(chǎn)情況。
1)前山區(qū)塊長2油層低阻的特征主要受地質(zhì)因素和物理因素兩方面控制。地質(zhì)因素方面,沉積期弱水動(dòng)力的低能環(huán)境和低幅構(gòu)造為形成較高的束縛水提供了基本的物質(zhì)基礎(chǔ)和存儲(chǔ)空間;物理因素方面,泥質(zhì)含量和地層水礦化度對(duì)改善儲(chǔ)層的導(dǎo)電性具有重要作用,同時(shí),一些導(dǎo)電礦物也是一個(gè)不可忽視的重要因素;
2)單一的測(cè)井響應(yīng)難以高效準(zhǔn)確對(duì)低阻油藏進(jìn)行識(shí)別,綜合運(yùn)用聲波時(shí)差(AC)—深感應(yīng)電阻率(RILD)交匯法和侵入因子法能夠提高低阻油藏的識(shí)別成功率。