杏樹崗油田扶楊油層油水層識別方法研究

2011-11-09 00:29:52關春燕

石油地質與工程 2011年5期

關春燕

(中國石油大慶油田有限責任公司第五采油廠,黑龍江大慶163513)

杏樹崗油田扶楊油層油水層識別方法研究

關春燕

(中國石油大慶油田有限責任公司第五采油廠,黑龍江大慶163513)

扶楊油層是低孔低滲儲層,發育厚度薄,含有產狀以油浸、油斑為主,電性反應油水層不明顯。通過對巖心分析結果和測井響應特征研究得出,扶楊油層儲層物性和測井響應基本一致。利用取心井巖性、物性和含油性資料,結合試油資料,建立扶楊油層油水層和干層的解釋圖版及解釋模型,圖版解釋精度達到90.0%以上。通過“四性”關系研究,根據含油產狀法確定扶楊油層有效厚度和夾層標準,這對擴大扶楊油層的油藏評價規模,研究扶楊油層潛力、提交油氣后備儲量、指導開發試驗等具有重要的意義。

扶楊油層;低孔低滲儲層;油水層識別;解釋圖版;解釋精度

大慶油田中部含油氣組合以薩爾圖、葡萄花油層為主,隨著油田開發的不斷深入,油田已進入高含水開發階段,在進行一次、二次加密調整及油田邊部外擴開發鉆井后,目前已進入三次加密調整階段,油田后備儲量逐年減少,迫切需要尋找接替潛力。通過錄井、取心和試油資料分析,位于大慶長垣中央凹陷區杏樹崗三級構造上的杏樹崗油田南部開發區(簡稱杏南開發區)扶楊油層具有一定的油氣顯示和產油能力,但是,通過對扶楊油層試油資料的跟蹤分析與對比,部分井層的試油結果與測井解釋結果存在著一定的差異。例如杏11-5-丙3622井扶余油層的1、2號層,深側向電阻率值17.7～19.6Ω·m、深感應曲線值12.1～15.8Ω·m,測井解釋為差油層,試油結果為純水層。針對評價井試油結果與測井解釋結果存在差異的問題,為提高扶楊油層的電性解釋精度,進行扶楊油層油水層識別方法研究。

1 地質特征

杏南開發區扶楊油層物源主要來自北部沉積體系,以河流-三角洲沉積體系為主,古河道流經喇嘛甸、薩爾圖至杏樹崗構造明顯散開,呈扇狀分布,河流～泛濫平原相至濱淺湖相沉積砂巖較發育[1]。杏南開發區扶楊油層以白堊系地層為主要含油層系,主要目的層是泉頭組,共劃分為扶余和楊大城子兩個油層組[2]。儲集層巖性為長石巖屑含泥細砂、粉砂巖,膠結類型以孔隙式、再生-孔隙式、薄膜-孔隙式膠結為主,填隙物以泥質和方解石為主。

扶楊油層取心井資料與巖心剖面對比可知,儲層物性對含油性起著控制作用,扶楊油層具有油斑及以上級別含油顯示的樣塊孔隙度平均14.35%,主要分布在10%～18%之間,空氣滲透率一般分布在(0.1～5.0)×10-3μm2之間,扶楊油層屬于低孔、特低滲儲層(表1)。

從空氣滲透率統計數據看,扶楊油層主要分布在(0.1～1.0)×10-3μm2和(>2.5～5.0)×10-3μm2之間(表2)。

統計取心井資料,扶楊油層含油性較差,從單井含油層產狀資料可知:含油產狀以油浸、油斑為主。如:扶楊油層連續取心的杏8-30-319井,含油層產狀10.68 m,其中油浸4.85 m,油斑4.24 m,油跡1.59 m。

2 “四性”關系研究

儲層的“四性”關系指儲層的巖性、物性、含油性和電性之間的關系。儲層電阻率是儲層巖性、物性和含油性的反映,即儲層巖性越好、物性越高、含油飽和度越高,電阻率越大;反之,電阻率越小。杏南開發區扶楊油層巖性、物性和含油性與電性具有很好的匹配關系(圖1)。從油層、油水同層和水層的測井響應可以看出,油層的電阻率明顯高于水層的電阻率,表明電阻率是含油性的反映。

表2 扶楊油層空氣滲透率數據

圖1 杏76井“四性”關系

3 扶楊油層儲層參數標準建立

3.1 儲層有效厚度物性標準

油層有效厚度是指在具有產油能力部分的厚度,也就是在油井產油量達到工業油流標準中起作用的儲油層厚度[3]。油層有效厚度是油田開發的重要參數,它是正確認識油層分布狀況、準確計算石油地質儲量依據。因此準確劃分儲層有效厚度是石油地質儲量評價研究工作中重要內容。

物性標準是指通過取心獲得的儲層巖性、物性(孔隙度、滲透率)和含油性(含油飽滿程度)以及試油、生產資料指定的儲層有效孔隙度、空氣滲透率的下限[4]。針對杏南開發區的實際情況,采用含油產狀法確定儲層有效厚度物性標準。

應用扶楊油層27口取心井資料,編制不同級別含油產狀與物性(有效孔隙度、空氣滲透率)關系圖。從圖2中可以看出:隨孔隙度、滲透率的增大,含油級別逐漸提高,當有效孔隙度為10.6%,空氣滲透率大于0.105×10-3μm2時,油斑粉砂級以上含油產狀頻數出現突變,說明含油性、巖性下限應為油斑粉砂巖。

3.2 有效厚度電性標準

電性標準是利用測井資料與巖心、試油資料相結合,既應用有效厚度物性標準對部分取心的探井、評價井劃分有效厚度,與電性建立一定形式的對應關系或轉換關系,建立識別有效層、非有效層判別標準,以用于大多數未取心井、生產井的儲層有效厚度劃分[5]。

應用106層資料點的聲波時差和深側向電阻率建立了杏南開發區扶楊油層有效厚度電性標準圖版(圖3),其中有效層 105層,有效層 99層,誤入 6層,圖版精度94.3%。其標準為:當聲波時差大于240μs/m時,深側向大于12Ω·m;當聲波時差大于230μs/m,小于240μs/m時,深側向應大于等于-0.725AC+185[8]。

3.3 有效厚度夾層扣除標準

扶楊油層內部常夾有泥巖、粉砂質泥巖、鈣質及灰巖條帶及低滲透的薄夾層,因此,必須從有效厚度中扣除。

(1)高阻夾層標準:扣除夾層以聲波時差曲線值為主,聲波時差小于230μs/m時為高阻夾層,起扣厚度為0.2 m[9]。(2)低阻夾層標準:低阻夾層主要為泥巖、粉砂質泥巖,該夾層相對于油層,電阻率曲線為明顯回返,在自然伽馬值曲線上為相對高值,在聲波時差曲線為相對低值。根據扶楊油層的具體地質特點和分層情況,利用微球電阻率的回返程度制作低阻夾層圖版[10]。應用33層資料編制的扶楊油層有效厚度低阻夾層圖版顯示當微球電阻率回返程度大于31.0%時為夾層,該圖版精度為93.9%。

圖2 不同級別含油產狀與物性關系

圖3 扶楊油層有效厚度電性標準圖版

4 扶楊油層油水層識別方法研究

4.1 油水層綜合解釋判別技術研究

采用BP(誤差反向傳播)神經網絡來初步識別油水層,通過輸入經過試油已知井的曲線讀值和試油結果作為學習樣本,通過神經網絡學習來確定本地區的網絡權值[6],初步確定用自然伽馬、深側向、密度、聲波等測井曲線作為判別油水層的輸入數據項,根據本地區試油井的結果,分成訓練樣本和驗證樣本,通過訓練,逐漸調整權值,調整循環迭代次數,在樣本訓練基本成型后,進行數據的準確度的分析。計劃再多增加一些樣本進行訓練和驗證,最后形成本地區的可應用的網絡[7]。訓練是為了構建好網絡,訓練后得出一組網絡的權值及一些輔助信息,根據輸入測井曲線值及訓練權值,按照所建網絡進行處理就可以判斷所處理井的油水層狀況。訓練時取扶楊地區50個樣本層的測井值曲線值及對應的油水狀況,然后根據訓練的網絡數值進行其它井的駐點資料處理[8]。

4.2 扶楊油層解釋圖版建立

(1)油水層解釋圖版:杏南開發區扶楊油水層圖版(圖4)77層,誤入 6層,圖版解釋精度 93.0%;其解釋模型為:ILD大于等于exp(0.875ΔSP+0.425)。