阿聯酋阿布扎比近海油田利用測井數據進行滲透率估算

2010-10-13 08:02:50編譯姚勝林西安石油大學石油工程學院

石油石化節能 2010年6期

編譯:姚勝林 (西安石油大學石油工程學院)

審校:王坤 (川慶鉆探工程有限公司)

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巖石滲透率是評價油藏的最主要參數之一,而且在許多方面,如油藏模擬、確定巖石類型等,也使用巖石滲透率。目前有許多方法 (如試井、MDT、巖心分析法等)可以用來測定和預測地層巖石滲透率。對于粒間孔隙類型的巖層 (不適用于非粒間孔隙巖石,如含有溶縫、溶洞、裂縫),巖石滲透率指標隨著孔隙度的增大而有明顯的增大;然而,它也非常依賴于巖石顆粒的表面積,從另一個角度看,束縛水飽和度又反映了巖石顆粒的表面積。因此,孔隙度與束縛水飽和度函數有助于對巖石絕對滲透率進行預測。在研究中,真實含水飽和度Sw被應用于這個函數中,因此,所獲得的滲透率實際上是有效滲透率而非絕對滲透率。通過對阿布扎比近海油田進行油層物理法評估,可以注意到,應用包括含水飽和度、孔隙度和其他因子的函數,可以使裸眼井測井曲線估算的滲透率與實驗室巖心樣品測得的滲透率達到很好的擬合。通過對試井結果的對比和對整個油田已有數據的全面對比,函數特性得到了進一步的核實。本文主要目的是研究裸眼井測井數據解釋與巖心樣品滲透率測定之間的相互關系,并推導出一個經驗公式,據此可以用測井數據來預測巖石滲透率。

滲透率測井數據公式估算對比擬合

1 重要性

測井曲線預測滲透率為基本儲集層屬性提供了一種評估方法。雖然滲透率估算在標準估算中有時不是由油層物理學家推導得出,但是它對于油田開發團隊卻是非常有幫助的,且在油藏模擬中起關鍵作用。滲透率為毛管壓力與飽和度關系曲線及有效產層的估算提供輸入值,還為相對有效滲透率的估算提供了起始點。

與孔隙度和飽和度不同,滲透率的不確定性不會直接影響含烴高度的計算。然而,低級別的預測可影響有效產層的估算,而有效產層恰恰影響含烴高度。在下面幾種情況下,滲透率的不確定性增加了以下油藏中含烴高度 (地層容積)的不確定性:

◇枯竭油藏

◇低滲透率巖心分析數據有限的油藏

滲透率的不確定性對模擬非常重要,特別對于滲透率是非均質的地層。與其他的油層物理參數結果不同的是,測井曲線預測滲透率的最終結果是非常重要的,因為它對地層容積和通過截彎取直流管的管流模擬有影響。

通常滲透率在對數標度圖上表示,用來表明隱含了現實影響的相對變化。滲透率對產量的影響仍然是線性的,所以推薦用線性標度來繪制滲透率k的曲線圖。

2 計算方法

計算全部取心井段的巖心滲透率,對非取心井段進行有把握的延伸計算。

從測井曲線中估算滲透率可以使用許多不同的公式,如 Timur公式、Tixier公式、Salazar公式等。所有這些公式可以簡化為下面的形式:

式中k——滲透率,mD;

φ——孔隙度 (小數);

Swi——束縛水飽和度 (小數);

a、b、c、d——用多元線性最小二乘回歸估算的系數和指數。

在許多油田實例中,Swi不可能準確地確定下來 (此實例中也一樣),這里推薦使用真實含水飽和度Sw來代替Swi,并且認為得到的是有效滲透率而不是絕對滲透率。

另外,這些公式應該可以同樣地應用到油流和氣流中,當所生產的是天然氣時,從公式中所獲得的值必須要降低到該值的1/3至1/10左右。這樣處理的原因是因為在井眼附近的氣流流動可能是紊流,而公式只適用于層流流動。在某些氣流流動的實例中,推薦采用從公式獲得的滲透率乘以天然氣密度“ρ”(g/cm3)來表示天然氣滲透率。