東濮凹陷致密砂巖復雜油氣層測井識別方法

劉曉敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮陽 457001)

東濮凹陷致密砂巖復雜油氣層測井識別方法

劉曉敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮陽 457001)

為有效識別和評價以 “低孔低滲”為特征的致密砂巖油氣層,在分析了致密砂巖儲層的測井響應特征基礎上,提出了Vp/Vs-DTS(縱橫波速度比與橫波時差)交會圖和地層精細對比測井識別法2種油氣層有效識別方法;建立了分區塊的油氣水判別標準。實測資料處理結果表明,該技術提高了測井對致密砂巖油氣層的識別能力,有效地解決了制約中原油田致密砂巖油氣勘探的技術 “瓶頸”問題。

東濮凹陷;致密砂巖;測井響應;油氣層識別

致密砂巖油氣藏是一種巖性地層油氣藏[1]。致密低滲透儲層特殊的孔隙結構特征和表面物理性質,給常規測井的資料處理和應用帶來了一系列的困難和不適應性[2]。低滲透儲層的孔隙結構復雜,非均質性強,難以建立適用的滲透率和飽和度的解釋模型[3-4]。由于低滲透儲層的儲集空間很小,由不同流體所產生的巖石電性差異變小,油水關系不明,往往導致測井響應特征不太明顯,影響流體性質的識別[5]。

東濮凹陷致密砂巖儲層主要發育在古近系沙三段、沙四段和三疊系及二疊系,該類油氣層具有埋藏深、巖性致密、儲集空間類型多樣、孔隙結構復雜、地層水礦化度多變的特點,測井解釋主要存在以下難題[6]:①因骨架的測井信號遠大于流體,儲層流體性質判別困難;②裂縫發育的儲層測井響應特征既不同于粒間孔隙的砂巖儲層、又有別于雙孔介質的碳酸鹽巖儲層,常規測井有效識別與劃分儲層困難;③不同區塊、不同層系、不同儲集類型的儲層巖-電關系存在差異,同一油水判別標準下的測井解釋符合率較低。針對以上問題,筆者根據測井響應特征,分區塊建立儲層關鍵參數的定量評價模型,著重于儲層流體性質識別方法的研究,建立分區塊的油氣水判別標準。

1 致密砂巖儲層測井響應特征

致密砂巖儲層一般發育裂縫,其測井響應機理 (尤其是導電機理)不同于孔隙型儲層。通過測井響應機理研究,結合試油測試資料及區域地質特征,強化常規測井-EMI(成像測井)-NMR(電纜)測井資料的綜合應用,總結出三疊系致密砂巖裂縫儲層的測井響應特征 (見圖1)。與裂縫不發育的砂巖儲層相比,裂縫發育的砂巖儲層有以下測井響應特征[7]:①電阻率值明顯高于圍巖,高產儲層電阻率呈相對低值;②自然電位有明顯負異常;③盡管相對致密,但三孔隙度明顯高于圍巖;④EMI指示裂縫發育,且裂縫多為高角度縫;⑤核磁共振上,油層差譜有信號、移譜移動慢;水層差譜無信號、移譜移動快。

2 復雜油氣層測井識別新方法

2.1 Vp/Vs-DTS交會圖識別法

偶極聲波測井資料可評價裂縫有效性及巖性外,利用從中提取出的縱橫波速度可準確識別氣層。由于在相同 (似)巖性和孔隙度下,氣飽和巖石的縱波速度小于水飽和巖石的,而氣飽和巖石的橫波速度大于水飽和巖石的。因此利用縱橫波速度比(Vp/Vs)與橫波時差(DTS)交會可準確識別氣層。B井是位于東濮凹陷西部斜坡帶的一口預探井,常規聲波時差反映地層致密,僅密度測井有氣的指示。利用Vp/Vs-DTS交會法可很好地識別氣層(見圖2)。

圖1 三疊系裂縫型儲層測井響應特征(A井)

2.2 地層精細對比測井識別法

首先選用標志層作為對比層、敏感曲線作為對比曲線、投產井或資料豐富井作為目標井;然后利用對比曲線,將對比井 (要評價的井)與目標井進行小層或單砂體級的精細對比;最后根據井間巖性、三孔隙度、電性測井曲線的變化,給出油氣水判別結論。該法在老井復查及滾動評價中應用效果好。

衛31斷塊區位于衛西斷階帶,構造主要受控于衛西、衛東斷層。1992年完鉆的C1井在沙四段3166.5～3185.8m,錄井見油跡顯示,壓裂后見油花 (未獲工業油流)(見圖3)。后在高部位部署的C2井,2008年12月對3013.0～3056.8m測井解釋的油層射孔,日產油10t、無水。該套油層為典型的低阻油層,傳統測井解釋方法很難識別。該套地層在區域上對比性極強,利用自然伽馬、感應電阻率、2.5m梯度電極可對比到單油 (砂)層。地層精細對比測井識別法可以有效識別出該類油層。

通過與測井資料豐富井的對比,可彌補測井資料單一的不足。如衛77塊的D1井僅測得常規測井資料,68-72號層錄井僅見熒光顯示。而之前完鉆的D2井測有電成像,并在69號層發育2條裂縫。通過地層精細對比,D1井的71-72號層與D2井的69號層為同一砂體。由于2井距離近,根據三疊系裂縫的發育特征推斷,該砂體應有裂縫,測井解釋為油層(見圖4)。2007年10月對D1井的68-72號層射孔,日產油20t,無水。

圖2 Vp/Vs-DTS交會法識別B井古潛山致密氣層

圖3 C1井(左)-C2井(右)測井精細對比圖

圖4 D1井(左)-D2井(右)測井精細對比圖

3 油氣判別標準的建立

分區塊、分層系、分類型分別建立相應油氣水測井解釋標準,以提高油氣測井識別的正確率。根據三疊系關鍵井的巖心分析資料及電成像測井資料并參照常規測井資料,由測試 (投產)資料標定最終形成的按區塊 (A區塊、B區塊)的油水判別標準 (見表1、2),該標準的應用使得測井解釋符合率由原來的80.5%提升至89.5%。從表1和表2中可看出,同一層系、同一儲集孔隙類型、不同區塊的解釋標準差異明顯,如電阻率及 (裂縫)孔隙度界限。

表1 A區塊裂縫性儲層測井綜合解釋標準

表2 B區塊裂縫性儲層測井綜合解釋標準

4 結論

1)電成像及偶極聲波資料可有效評價致密砂巖儲集空間類型,尤其電成像測井已成為致密砂巖(裂縫型)儲層評價的關鍵環節。

2)將石油地質評價油氣的理論與方法納入其中,綜合利用 “鉆、測、錄、地、試”等資料進行綜合評價,可有效提高致密砂巖油氣層的測井識別準確度。

3)提出Vp/Vs-DTS交會圖和地層精細對比測井識別法2種油氣層測井識別方法,有效解決了東濮凹陷致密砂巖復雜油氣藏勘探開發中的技術 “瓶頸”問題。

[1]沈守文,彭大鈞.試論隱蔽油氣藏的分類及勘探思路[J].石油學報,2000,21(1):16-22.

[2]Brian J W.Permeability structure of a compound valley fill in the cretaceous fall river formation of south Dakota[J].AAPG Bulletin, 1998,82(9):206-227.

[3]張明祿,石玉江.復雜孔隙結構砂巖儲層巖電參數研究[J].測井技術,2005,29(5):446-448.

[4]孫小平,石玉江,姜英昆.復雜孔隙結構儲層含氣飽和度評價方法[J].天然氣工業,2000,20(3):41-43.

[5]宋子齊,程國建,楊立雷,等.利用測井資料精細評價特低滲透儲層的方法[J].石油實驗地質,2006,28(6):595-599.

[6]吳海燕,朱留方.成像、核磁共振測井在埕北裂縫性儲層評價中的應用[J].石油與天然氣地質,2002,23(1):45-48.

[7]趙俊峰,紀友亮,陳漢林,等.電成像測井在東濮凹陷裂縫性砂巖儲層評價中的應用[J].石油與天然氣地質,2008,29(3): 383-390.

[編輯] 辛長靜

P631.84

A

1673-1409(2014)20-0026-04

2013-11-25

劉曉敏(1971-),女,高級工程師,現主要從事油氣開發項目管理方面的研究工作。