測井新技術(shù)在勝利油田復(fù)雜儲層中的應(yīng)用

摘要：目前勝利油田低孔低滲儲層、裂縫性儲層、水淹層作為重要的增儲上產(chǎn)陣地，由于其非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙類型復(fù)雜多樣、地層水礦化度多變等特點(diǎn)，利用常規(guī)測井進(jìn)行儲層評價遇到很大困難。測井新技術(shù)可以更為直觀、精確地刻畫儲層特征參數(shù)，為復(fù)雜油氣藏評價提供更為有效的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：測井技術(shù)；復(fù)雜儲層；低孔低滲

中圖分類號：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0031-04

隨著油氣勘探、開發(fā)對象的日益復(fù)雜，測井新技術(shù)以其高精度、大信息量的采集，在很大程度上可以彌補(bǔ)常規(guī)測井的不足，對非均質(zhì)油氣藏等具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，特別適合于提供裂縫、孔洞等非均質(zhì)信息，并在研究儲層孔隙結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境等方面具有常規(guī)測井不可比擬的優(yōu)

越性。

電成像測井技術(shù)是在井下采用傳感器陣列掃描或旋轉(zhuǎn)掃描測量，沿井縱向、周向、徑向大量采集地層信息，經(jīng)過計算機(jī)圖像處理和地質(zhì)家信息拾取解釋，可以對地層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、沉積相與古水流方向、裂縫產(chǎn)狀及發(fā)育程度、地應(yīng)力等地質(zhì)特征和地質(zhì)事件作出定性和定量分析評價。核磁共振測井可以有效劃分儲集層，提供地層的各孔隙度組分，指導(dǎo)儲層物性下限確定，研究儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征和滲流特征，利用差譜、移譜等觀測方式，有效解決巖性復(fù)雜、低對比度油層識別難題，與常規(guī)測井資料結(jié)合改進(jìn)地層評價精度。正交多極子陣列聲波測井可以獲得高質(zhì)量的儲層縱波、橫波、斯通利波，確保巖石力學(xué)參數(shù)計算的精度，結(jié)合常規(guī)及成像資料進(jìn)行井眼穩(wěn)定性評價，通過對橫波分離，進(jìn)行各向異性分析，判斷地應(yīng)力方向以及預(yù)測壓裂縫走向，根據(jù)聲波能量衰減可以對裂縫有效性進(jìn)行評價。

1 低孔低滲儲層評價

低孔低滲儲層具有非均質(zhì)性強(qiáng)、孔隙類型復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，利用常規(guī)測井資料進(jìn)行物性參數(shù)計算、有效儲層劃分和流體性質(zhì)識別都具有相當(dāng)大的難度，主要表現(xiàn)為：一是儲層巖性復(fù)雜、非均勻質(zhì)強(qiáng)，儲層間非滲透性隔層類型多，準(zhǔn)確劃分有效儲層有很大的難度；二是砂礫巖儲層母巖類型變化大，巖石骨架不好確定，電阻率測量受巖石骨架和孔隙結(jié)構(gòu)影響嚴(yán)重，使儲層流體性質(zhì)難以判斷；三是儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，裂縫、溶蝕孔發(fā)育使孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，儲層參數(shù)計算模型建立存在困難。

低孔低滲油氣藏測井評價思路可以概括為：分析影響儲層特征的地質(zhì)因素，結(jié)合地質(zhì)、成像測井等資料形成細(xì)分單元、精細(xì)解釋的思路；以巖石物理研究為基礎(chǔ)，以儲層孔隙結(jié)構(gòu)為核心研究對象，完善儲層評價解釋模型，形成“高精度測井采集、分類型精細(xì)解釋、多信息綜合評價”的測井評價思路。

Y935井是位于濟(jì)陽坳陷東營凹陷北部陡坡帶東段Y930砂礫巖體較高部位的一口評價井，其鉆探目的是向西南擴(kuò)大Y930井區(qū)沙河街組砂礫巖體含油氣范圍，對區(qū)塊儲量計算有著重要意義。在Y935井沙四段砂礫巖井段，各種巖性不均勻分布，相變迅速。根據(jù)成像測井反映的粒序變化和巖石特征，對常規(guī)測井三孔隙度曲線進(jìn)行刻度，劃分出泥質(zhì)夾層和致密礫巖，為儲層評價中的巖性劃分提供了可靠依據(jù)。核磁共振T2譜對泥質(zhì)反映靈敏，其有效孔隙度和可動流體孔隙度指示了有效儲層的存在，參考油氣T2譜拖曳的特征評價儲層含油性。

50號層，4127.5～4139.5m（圖1），頂部2m電成像測井顯示為砂巖夾泥質(zhì)條帶，地層電阻率7Ω·m，核磁測井T2譜拖曳，差譜含油信號明顯，核磁有效孔隙度7%，其泥質(zhì)條帶的存在造成電阻率降低，核磁孔隙度減小；下部4131.2～4139.5m井段為砂礫巖夾泥質(zhì)夾層，電阻率9～20Ω·m，核磁有效孔隙度6%，T2譜及差譜有油氣信號，測井綜合解釋為油層。該層2009年9月16日試油，測試日產(chǎn)油0.28m3，含水0。10月20日壓裂試油，日產(chǎn)油7.9m3，水1.1m3，含水10%。

2 裂縫性儲層評價

勝利油區(qū)裂縫性儲層以火成巖、變質(zhì)巖為主，具有層內(nèi)巖石結(jié)構(gòu)復(fù)雜、巖性分布變化大、規(guī)律性差，儲層類型多變、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，常規(guī)測井在火成巖等裂縫性儲層的評價中受到很大的挑戰(zhàn)。成像測井技術(shù)的應(yīng)用提高了解釋評價的水平。通過結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)，建立測井信息與火成巖、變質(zhì)巖儲集層特征的對應(yīng)關(guān)系，充分利用地區(qū)測井資料，將定性與定量等多種評價方法相結(jié)合對裂縫性儲集層進(jìn)行全面的、定量的綜合評價；總結(jié)出適合區(qū)域特點(diǎn)的、可操作性強(qiáng)的儲層測井評價方法，指導(dǎo)火成巖、變質(zhì)巖儲集層的進(jìn)一步開發(fā)，為裂縫性油氣藏識別與解釋評價提供依據(jù)。

2.1 建立巖性識別模型

成像測井通過井周地層電阻率的變化，能夠以圖像的形式直觀地描述火成巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。為了應(yīng)用成像測井資料有效地觀察火成巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，需要在巖心刻度下，建立成像測井結(jié)構(gòu)、構(gòu)造識別圖版。分析鉆井取心巖心掃描照片，根據(jù)溢流相和噴發(fā)相火成巖所具有的典型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，與成像測井圖像對比，建立成像巖性解釋的圖版（圖2）。

2.2 儲層物性參數(shù)計算

火成巖儲層多為多重孔隙結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行孔隙空間類型的識別。火成巖儲層儲集空間類型復(fù)雜，既有原生孔隙，又有孔喉變化較大的次生溶蝕孔隙，除了要進(jìn)行基質(zhì)孔隙度評價外，還必須進(jìn)行裂縫識別與評價。核磁共振測井可以精確評價儲層基質(zhì)孔隙，成像測井可以進(jìn)行裂縫參數(shù)定量計算，兩者結(jié)合可以對基質(zhì)孔隙、裂縫發(fā)育儲層進(jìn)行有效評價。

2.2.1 基質(zhì)孔隙度計算。在復(fù)雜巖性儲層，核磁共振是進(jìn)行基質(zhì)孔隙評價較為有效的方法。在碎屑巖儲層中，核磁共振測井不僅能夠直接獲得地層的孔隙度和滲透率，而且可以定性地反映儲層的孔隙結(jié)構(gòu)。但是，在火成巖地層中，由于鐵磁礦物的存在，對核磁共振測井有一定影響。中-基性火成巖由于順磁物質(zhì)的含量較高，核磁共振測井的適應(yīng)性較差；酸性火成巖順磁物質(zhì)的含量較低，T2譜能夠有效表征火成巖的孔隙結(jié)構(gòu)特征。

2.2.2 裂縫參數(shù)計算。計算裂縫參數(shù)的方法較多，但最有效的計算裂縫參數(shù)的方法是利用電成像測井估算裂縫參數(shù)。根據(jù)電成像測井靜態(tài)和動態(tài)加強(qiáng)圖像，通過人機(jī)交互方式拾取地層裂縫，對裂縫的產(chǎn)狀進(jìn)行描述。與地層流體儲集和運(yùn)移有關(guān)的裂縫為高導(dǎo)縫，是由鉆井泥漿侵入所致。有效的高導(dǎo)開口裂縫既是儲集空間，也是良好的油氣流產(chǎn)出的滲流通道，高導(dǎo)縫越發(fā)育，儲層物性越好。通過對高導(dǎo)縫特征值的描述，可定量計算出高導(dǎo)縫的裂縫密度、裂縫寬度、裂縫長度等裂縫參數(shù)，最終計算裂縫孔

隙度。

2.3 儲層有效性評價

2.3.1 孔隙有效性評價。核磁共振測井能準(zhǔn)確計算儲層總孔隙度、有效孔隙度、毛管束縛水孔隙度、可動流體體積，可以評價儲層孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可直觀清晰地將有效儲層劃分出來。

2.3.2 裂縫有效性評價。成像測井雖然能有效地識別出裂縫，但卻無法區(qū)分低阻充填縫和開口縫，也無法區(qū)分垂直裂縫和垂直的鉆井誘導(dǎo)縫。綜合應(yīng)用正交多極子陣列聲波測井可以較好地排除裂縫識別的不確定性。任何各向異性或非連續(xù)性介質(zhì)，對聲波的傳播都會產(chǎn)生影響，如果不連續(xù)介質(zhì)為流體時，將對聲波的傳播產(chǎn)生巨大的影響，造成聲波能量的明顯衰減，這就是開口裂縫的情況。誘導(dǎo)縫由于切入井壁較淺，而聲波測井探測深度較深，對縱波、橫波和斯通利波能量衰減影響都不大。

P66井電成像和聲波幅度衰減圖1275～1298m井段電成像測井裂縫發(fā)育（圖3），但聲波幅度衰減圖上單極波形圖無變化，縱波、橫波和斯通利波幅度都無衰減，因此，該段裂縫應(yīng)為無效的充填裂縫。1313～1321m、1327～1350m井段電成像圖上裂縫發(fā)育，聲波幅度衰減圖上橫波、斯通利波衰減幅度大，說明裂縫為角度較高的有效開口裂縫。

3 水淹層評價

油田經(jīng)過多年的注水開發(fā)，油層水淹程度較高。由于注入水性質(zhì)多變，儲集層特性受多種因素的影響和制約，難以用常規(guī)電阻率測井判斷含油飽和度，給常規(guī)測井解釋評價帶來一定困難。且常規(guī)測井曲線難以反映儲層孔隙結(jié)構(gòu)，評價儲層自然產(chǎn)能困難。核磁共振測井具有受巖性和地層水礦化度影響小的優(yōu)勢，它既能反映地層的孔隙度及孔隙結(jié)構(gòu)，又能在一定程度上反映地層的流體性質(zhì)，為水淹層的識別提供了一種新的途徑。

3.1 T2分布評價水淹程度

儲集層在水淹前，孔隙結(jié)構(gòu)主要受沉積相帶的分布和成巖后生作用等因素控制。注水開發(fā)后，儲集層經(jīng)長期的注入水沖刷，巖石孔壁上貼附的粘土被剝落，高孔隙度、高滲透率地層通常先被水淹，由于注入水的沖刷使得大孔隙中的粘土被沖掉，喉道半徑加大，以至常規(guī)測井資料難以評價儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)。因核磁共振測井在評價儲集層孔隙結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì)方面有明顯的優(yōu)越性，故可以應(yīng)用核磁共振測井來識別水淹層并進(jìn)行水淹級別的劃分（圖4）。

GD7-42-更155井11號層（1330.5～1335.0m），層位Ng63，總孔隙度為30%，有效孔隙度為22%，核磁滲透率為20mD。T2譜上長T2譜組分較少，以短T2譜組分為主，T2譜分布范圍相對較為集中，T2譜幅度較高，以小孔徑分布為主。氣測數(shù)據(jù)異常，巖屑錄井油跡顯示，解釋為油水同層（圖5）。射孔井段1330.5～1334m，2012年7月12日，日油3.2t，含水13.2%；2013年1月25日，日油6.4t，含水10.1%。

3.2 擴(kuò)散分析評價含油性

從對孤東油田七區(qū)、八區(qū)的資料分析來看，該區(qū)儲集層以特高含水、高滲透性、中質(zhì)粘度油砂巖儲集層為主。當(dāng)水淹層中所含油為中等粘度油時，自由弛豫和擴(kuò)散弛豫仍然同時起作用，擴(kuò)散弛豫項的貢獻(xiàn)占優(yōu)勢，又由于中等粘度油的擴(kuò)散性比水差，所以通過將長回波間隔TEL加長，使水峰向T2減小的方向移動更明顯，以達(dá)到油、水峰在T2譜上位置的進(jìn)一步分離，進(jìn)而可以區(qū)分油、水信號。

GD7-22-斜更20井位于孤東油田七區(qū)西南部，井區(qū)內(nèi)無斷層，西南部高，東北部低，構(gòu)造平緩。13號層（1296.6～1306.5m），層位Ng上，標(biāo)準(zhǔn)T2譜以大中孔徑組分為主，長回波間隔T2譜前移不明顯。核磁計算總孔隙度為33%，有效孔隙度為28%，核磁滲透率為149mD。該層氣測數(shù)據(jù)異常，巖屑錄井有油斑顯示，綜合解釋為油層，有效厚度6.5m（圖6）。射孔井段1301.4～1304m，70×4.2×2，日油12t，含水15.3%。

4 結(jié)語

低孔低滲儲層、裂縫性儲層、水淹層是目前測井評價中較為復(fù)雜的油氣藏類型，也是增儲上產(chǎn)的主要陣地，其測井評價的重點(diǎn)和難點(diǎn)也不盡相同。通過研究，逐一梳理明確了這些復(fù)雜油氣藏的測井評價技術(shù)，形成了有效的關(guān)鍵評價技術(shù)。

（1）低孔低滲儲層的成像測井巖相、巖性識別解釋評價方法和核磁共振測井孔隙結(jié)構(gòu)評價方法以及以此為基礎(chǔ)的儲層有效性評價和下限確定方法。

（2）火成巖油氣藏巖性測井識別圖版與技術(shù)，基于電成像測井和核磁共振測井的儲層參數(shù)定性和定量評價技術(shù)，基于正交多極子陣列聲波的儲層有效性評價技術(shù)。

（3）針對水淹層評價的水淹程度評價、流體識別

技術(shù)。

測井新技術(shù)對復(fù)雜油氣藏測井評價具有十分重要的作用，在今后的應(yīng)用中要注重技術(shù)的適用性、做好測井設(shè)計、完善解釋評價方法、圍繞開發(fā)中的迫切問題，及時開展針對性攻關(guān)，完善并發(fā)展相關(guān)的測井解釋評價方法，提高解釋水平和符合率，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，有效促進(jìn)復(fù)雜油氣藏測井新技術(shù)資料的深化應(yīng)用。

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作者簡介：潘茂剛（1971—），男，中石化勝利石油工程有限公司測井公司市場開發(fā)副總監(jiān)，市場開發(fā)中心主任，高級工程師。