基于產能刻度測井碳酸鹽巖儲層品質評價方法

林發武，周鳳鳴，劉得芳，陳晶瑩，殷秋麗

(中油冀東油田分公司，河北 唐山 063004)

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基于產能刻度測井碳酸鹽巖儲層品質評價方法

林發武，周鳳鳴，劉得芳，陳晶瑩，殷秋麗

(中油冀東油田分公司，河北 唐山 063004)

碳酸鹽巖儲層發育裂縫、孔洞雙重儲集空間，一般具有孔隙度低、非均質性強等特點，利用巖心刻度測井技術計算儲層滲透率，以此評價儲層品質具有較大的局限性。采用產能刻度測井新思路，優選儲層品質敏感信息，構建源自測井的儲層品質指數，直接建立測試產能與儲層品質指數函數關系，形成碳酸鹽巖儲層品質評價方法和標準，實現基于產能刻度測井的儲層品質評價。該技術方法在南堡凹陷應用效果顯著。

碳酸鹽巖；儲層品質評價；儲層品質指數；產能刻度測井；南堡凹陷

引 言

碳酸鹽巖儲層受沉積、成巖、風化和構造運動等因素影響，其儲集空間由不同尺度的孔洞、裂縫構成[1-2]。由于不同儲集空間的組合關系復雜，儲層往往表現出極強的非均質性。因此，客觀評價其儲層品質十分必要。目前國內外沒有更加成熟、適用的碳酸鹽巖儲層品質評價方法，通常的做法是采用巖心刻度測井技術[3]，利用儲層滲透率參數來評價儲層。而對于孔洞、裂縫雙重儲集空間儲層，較完整的裂縫、溶蝕發育段巖心難以鉆取，且存在和測井資料深度匹配困難、無法代表遠端地層等問題，使得滲透率參數的計算和標定均十分困難，方法具有較大的局限性。為此，以南堡凹陷奧陶系碳酸鹽巖潛山儲層為研究對象，結合該區大井段籠統測試的實際情況，提出基于產能刻度測井評價的新思路，形成了碳酸鹽巖儲層品質的評價方法和標準。

1 儲層產能表征參數

通常采用油井日產液量來表征儲層產液能力。鑒于碳酸鹽巖為雙重儲集空間儲層，不同生產制度其產量差別極大，用日產液量指標來表征儲層產液能力不夠準確。在油藏工程中，采油指數即單位生產壓差下的油井日產油量，是表征不同油井生產能力的重要參數[4-6]，引入米產液指數概念，用以表征儲層產液能力，以儲層產液能力作為評價儲層品質的依據。

1.1 米產液指數定義

定義米產液指數為0.1 MPa生產壓差時單位厚度產層的日產液量，即：

(1)

式中：Ji為米產液指數，m3/(d·MPa·m)；Q為日產液量，m3/d；Δp為生產壓差，MPa；pr為泄油面積內的平均油藏壓力(靜止油藏壓力)，MPa；pf為井底流壓，MPa；H為產層厚度，m。

1.2 樣本層米產液指數

南堡凹陷奧陶系潛山具有埋深大(4 000～5 500 m)、地層溫度高(170～200℃)、地層非均質性強[7]的特點，目的層段采用裸眼完井和大井段籠統測試方式，使得對產能有貢獻的有效產層厚度的確定非常困難，同樣影響了樣本層米產液指數的確定。

針對奧陶系潛山工區裸眼大井段籠統測試的特點，在儲層品質預評價的基礎上，確定儲層產能貢獻系數Ai，進一步提出等效產層厚度概念：

(2)

式中：He為測試段等效產層厚度，m；Hi為單層厚度，m；Ai為儲層產能貢獻系數；n為層數。

將式(2)代入式(1)，可準確確定樣本層米產液指數：

(3)

2 儲層品質表征參數

隨著聲、電成像測井技術的不斷發展，描述碳酸鹽巖儲層裂縫、孔洞性質的參數更加豐富全面。從分析儲層產液能力主控因素入手，優選儲層品質敏感參數，為儲層品質表征提供參數基礎。

2.1 儲層品質敏感參數

研究認為，孔隙體積、裂縫發育情況、溶蝕發育情況以及儲層延展性是決定儲層產液能力的4個主控因素[8-9]。對常規測井及聲、電成像測井資料處理成果參數進行考察，分別將總孔隙度、裂縫參數、溶蝕孔隙度以及滲透性指數與米產液指數繪制散點圖(圖1)。

由圖1可見，儲層的產液能力與各儲層參數間具有不同程度的正相關特性。因此，優選總孔隙度、裂縫參數、溶蝕孔隙度和滲透性指數4個參數作為儲層敏感參數。

圖1 儲層米產液指數與儲層測井參數散點圖

2.2 儲層品質指數

根據儲層產液能力的主控成因認識，儲層產液能力受多項儲層特性的影響。為充分反映儲層不同特性對儲層產液能力的貢獻，更客觀地指示儲層產液能力，依據儲層米產液指數與總孔隙度、裂縫參數、溶蝕孔隙度、滲透性指數的相關程度，合理確定權系數[10]，構建了源自測井的儲層品質指數：

Z=Aφ*+B·fvp*+C·viso*+D·qfm*

(4)

式中：Z為儲層品質指數；A、B、C、D為權系數；φ*為歸一化總孔隙度；fvp*為歸一化裂縫參數；viso*為歸一化溶蝕孔隙度；qfm*為歸一化滲透性指數。各單項參數均采用無量綱標準化數值，在0～1之間變化。

3 儲層品質評價方法

采用產能刻度測井新思路，建立測試產能與儲層品質指數的函數關系，實現從測井靜態指標到動態產能的預測。以實際生產井為界限參考，建立儲層品質評價方法及標準。該方法有效避免了傳統的巖心刻度測井技術在碳酸鹽巖儲層品質評價應用中的局限性。

3.1 米產液指數計算模型

將米產液指數與儲層品質指數建立相關關系(圖2)，二者呈較好的正相關：

Ji=20.054Z2-1.7068Z+0.0146，r=0.87

(5)

由式(5)可知，由源自測井資料的儲層品質指數估算米產液指數可信度相對較高，能夠作為測井資料進行儲層品質評價的基礎。

3.2 儲層品質評價方法及標準

借鑒塔中地區奧陶系碳酸鹽巖儲層分級方案[11]，以南堡凹陷實際工業產能井、措施后工業產能井、措施后達不到工業產能井為界限參考，建立南堡凹陷碳酸鹽巖儲層品質三級評價方案及評價標準(圖3、表1)。

圖2 南堡凹陷奧陶系潛山米產液指數與儲層品質指數交會圖

圖3 南堡凹陷奧陶系儲層品質評價標準

儲層品質評價儲集類型Ji/(m3·d-1·MPa-1·m-1)ZⅠ類儲層以裂縫-孔洞型為主>1.0>0.27Ⅱ類儲層以孔洞-裂縫型為主0.5～1.00.20～0.27Ⅲ類儲層以裂縫型為主0.2～0.50.15～0.20

通過對測井資料的精細處理，依據米產液指數計算模型，可獲取對目標井地層產液能力的連續解釋數據，再依據表1，即可獲得對儲層品質的客觀評價。

4 實例分析

AA井為南堡凹陷奧陶系碳酸鹽巖潛山一口新鉆井，該井鉆遇碳酸鹽巖地層70 m，全井段電阻率為60～4 000 Ω·m。處理結果顯示(圖4)，總孔隙度為0.60%～3.42%，裂縫孔隙度為0.003%～0.040%，儲集空間以裂縫-孔洞、孔洞-裂縫型為主，斯通利波“V”字形干涉條紋明顯。依據對地層產液能力的估算成果及相應的儲層品質評價標準，該井評價Ⅰ類儲層3層10.6 m，Ⅱ類儲層2層14.6 m，

圖4 南堡凹陷AA井碳酸鹽巖儲層品質評價成果

Ⅲ類儲層2層7.6 m(表2)。按厚度累計，預測單位壓差產液量為43.4 m3/d。該井裸眼測試，折合單位壓差產液量55 m3/d，測試數據與儲層品質評價成果基本吻合。

表2 南堡凹陷AA井碳酸鹽巖儲層品質結果

5 結 論

(1) 根據儲層產液能力的主控成因認識，針對性優選總孔隙度、裂縫參數、溶蝕孔隙度和滲透性指數參與構建儲層品質指數，儲層靜態參數與產液能力具有較好的正相關關系。

(2) 提出等效產層厚度概念，為碳酸鹽巖裸眼大井段籠統測試單層產液能力的準確估算提供有效可行的解決方案。

(3) 基于產能刻度測井的碳酸鹽巖儲層品質評價思路和技術，彌補了巖心刻度測井技術的應用局限，在南堡凹陷勘探實踐中效果顯著。

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編輯 姜 嶺

20141028；改回日期：20150205

“十二五”國家科技重大專項“南堡凹陷油氣富集規律與增儲領域”(2011ZX05006-06)

林發武(1982-)，男，高級工程師，2003年畢業于中國石油大學(華東)勘查技術與工程專業，2006年畢業于中國石油大學(北京)地球探測與信息技術專業，獲碩士學位，現從事測井解釋與評價技術研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.02.015

TE122.2

A

1006-6535(2015)02-0063-04