葡萄花油田葡萄花油層水淹層測井解釋方法研究

2014-06-27 05:48:34王濱濤賈宏芳韓野中石油大慶油田有限責任公司大慶鉆探工程公司測井公司黑龍江大慶163412

長江大學學報(自科版) 2014年26期

王濱濤,賈宏芳,韓野 (中石油大慶油田有限責任公司大慶鉆探工程公司測井公司,黑龍江大慶 163412)

王濱濤,賈宏芳,韓野 (中石油大慶油田有限責任公司大慶鉆探工程公司測井公司,黑龍江大慶 163412)

葡萄花油田經過多年的注水開發,目前已經進入高含水開發階段。針對葡萄花油田葡萄花油層的地質特點,結合密閉取心井測井資料及投產井生產數據,分儲層類型建立了儲層參數計算方法、研究區塊的定量解釋標準。該技術應用到葡萄花油田的水淹層解釋中,目前綜合解釋符合率為83.3%,達到了解釋精度,形成了有效的水淹層測井評價技術,有效提高了水淹層解釋符合率。

葡萄花油田;水淹層;定量識別;三水模型;特高淹標準

葡萄花油田目前已進入高含水期,產量遞減快,綜合含水率已經在70%以上,但平均單井日產油仍保持在1t以上,油田具有一定的加密調整潛力。同時油田進入開發中后期,長期的注水開發導致地層的巖性、物性、含油性變化更為復雜,解釋難度增大。筆者針對葡萄花油田窄薄砂體為主、薄層多、物性差的地質特點,建立葡萄花油田水淹層定量評價方法,為高含水油田進一步開展剩余油挖潛措施以及射孔方案編制等提供解釋依據。

1 區域地質概況

葡萄花油田位于松遼盆地中央坳陷大慶長垣二級構造帶南部的三級葡萄花構造上,構造總體是一個近南北向的被多條北西向斷層所分割的背斜構造。葡萄花油層為三角洲內前緣相、三角洲外前緣相和三角洲內外前緣過渡相3種砂體組合。儲層巖性是一套細砂巖與灰綠色粉砂質泥巖組合,夾雜少量的鈣質砂巖和粉砂巖,油層巖石顆粒表面溶蝕孔發育,儲層顆粒間膠結物以泥質為主,平均泥質含量11.3% ～13.4%,有效孔隙度范圍22.5%～31%,空氣滲透率1～1000m D,原始含油飽和度66%,地層水礦化度分布在8490～9789mg/L。儲層水淹特征明顯伴有自然電位偏移,電阻率值降低,聲波時差增大,微電極幅度差增大。

2 儲層參數計算

根據葡萄花油田地質特點,將葡萄花油層分為2類建立儲層參數計算方法。第1類包括外前緣相水下主體席狀砂、內前緣相水下分流主河道、內外前緣過渡相水下分流主河道、外前緣相水下透鏡砂和內外前緣相水下透鏡砂。第2類包括外前緣相水下非主體席狀砂、內外前緣相水下分流非主河道和內外前緣相水下分流淺灘。

2.1 泥質含量

泥質含量能夠反映巖性與沉積環境信息,但由于長期的注水開發導致一部分泥質被沖走,單獨利用自然伽馬曲線不能夠準確的計算出儲層泥質含量。同時微電極幅度差曲線對于沖洗帶的變化有明顯反映,通過研究計算發現,利用自然伽馬相對值與微電極幅度差能夠很好的計算出不同沉積微相下的泥質含量[1-2]。利用3口密閉取心井資料,對巖心進行歸位處理后,建立了泥質含量的計算公式:

式中,Vsh為泥質含量;GR為自然伽馬測井曲線值,APⅠ;GRmax為自然伽馬測井曲線最大值,APⅠ;GRmin為自然伽馬測井曲線最小值,APⅠ;Dmr為微電極測井曲線幅度差值,Ω·m;Dmrmax為微電極測井曲線幅度差值最大值,Ω·m。

2.2 孔隙度

利用3口經過巖心歸位的密閉取心井密度及聲波時差測井資料,建立不同儲層類型孔隙度計算方法。

Ⅰ類儲層有效孔隙度計算公式為:

Ⅰ類儲層回歸公式計算的孔隙度與巖心分析孔隙度的平均絕對誤差為1.41%,平均相對誤差5.81%。Ⅱ類儲層回歸公式計算的孔隙度與巖心分析孔隙度的平均絕對誤差為1.48%,平均相對誤差7.15%。

2.3 滲透率

通過研究發現,滲透率(K)與孔隙度(Φ)與泥質含量(Vsh)有著很好的對應關系,建立的滲透率計算方法如下。

Ⅰ類儲層的滲透率計算公式為:

Ⅰ類儲層回歸公式計算的滲透率與巖心分析滲透率有87.5%的數據點在同一數量級內,Ⅱ類儲層回歸公式計算的滲透率與巖心分析滲透率有70.2%的數據點在同一數量級內。

2.4 束縛水飽和度

通過分析密閉取心資料,認為原始油層的含水飽和度為儲層的束縛水飽和度(Swb)。從回歸分析結果中可知,葡萄花油層的束縛水飽和度與滲透率、孔隙度相關性較高。

Ⅰ類儲層回歸公式計算的束縛水飽和度與巖心分析束縛水飽和度的平均絕對誤差為2.65%;Ⅱ類儲層回歸公式計算的束縛水飽和度與巖心分析束縛水飽和度的平均絕對誤差為2.84%。

2.5 含水飽和度

表1 不同類別儲層含水飽和度結果比較

針對葡萄花油田的地質特征,利用密閉取心井巖心分析數據,通過三水模型建立含水飽和度計算方法。研究結果證明,與層狀泥質模型、分散黏土模型相比,三水模型計算含水飽和度精度要更高(見表1)。這是由于三水(黏土水、微孔隙水和自由水)模型考慮到巖石的導電是由黏土水、微孔隙水和自由水3部分并聯而成,考慮了黏土水和微孔隙水對巖石電阻率的影響,因此三水模型能夠提高飽和度計算精度。三水模型計算方法為:

式中,β為黏土孔隙水中平衡陽離子的等效電導率,S/m;α為平衡陽離子擴散層的擴展因子;Vq為陽離子交換容量Qv=1mmol/cm3時黏土水所占據的孔隙體積;Φi、Φf、Φc、Φt分別為微孔隙水、自由水、黏土水孔隙度及總孔隙度;mi、mf、mc分別為微孔隙水、自由水、黏土水膠結指數;Rwf、Rwi分別為自由水、微孔隙水電阻率,Ω·m;Rt為地層電阻率,Ω·m;Swf為自由水飽和度;Sw為含水飽和度。

3 水淹層定量解釋方法研究

在密閉取心井的巖心分析資料的基礎上,確定了利用可動水飽和度進行水淹級別判別的標準[3-4]。對于Ⅰ類儲層,分為未水淹、低水淹、中水淹和高水淹4個等級;對于Ⅱ類儲層,分為未低淹和中高淹2個等級。

油田生產射孔選層需要將特高淹儲層從高淹儲層中劃分出來,結合采油廠需求,建立特高淹水淹層解釋方法。首先根據葡萄花油田研究區塊生產井資料建立高淹、特高淹圖版,根據建立的圖版,對密閉取心井資料進行巖心標定(見圖1),結合取心井含水飽和度資料,最終建立特高淹解釋標準,可動水飽和度為47%(見表2)。

圖1 巖心高淹-特高淹解釋圖版

4 應用實例分析

利用建立的葡萄花油田的解釋方法,對該油田研究區塊42口井投產資料進行驗證,符合35口井,單井符合率為83.3%,總體效果明顯[5-6]。對葡7X-XX井進行處理,該井日產油0.5t,日產液13.9t,含水96.3%,為特高淹層。對于射孔層段測井定量解釋為該井主力產層,頂部可動水飽和度為32%,解釋為中淹,底部可動水飽和度為47.5%,解釋為特高淹(見表3)。該主力產層解釋結論與C/O測井解釋結論一致,層底部數據落入特高淹解釋圖版的特高淹區域,與投產數據結論一致。