居中型核磁共振測(cè)井在吐哈油田的應(yīng)用

王成榮,郝先勇,王 虎,葉志紅,劉春輝

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆 哈密 839009)

居中型核磁共振測(cè)井在吐哈油田的應(yīng)用

王成榮,郝先勇,王 虎,葉志紅,劉春輝

(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆 哈密 839009)

核磁測(cè)井在吐哈油田致密油、致密砂巖氣、低飽和度油氣勘探開發(fā)中得到了較好的應(yīng)用，并發(fā)揮了重要作用。主要論述了MRIL-P型與CMR核磁的對(duì)比試驗(yàn)，以及自主研發(fā)的MRT核磁共振測(cè)井儀在吐哈油田的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)情況。通過研究、分析、對(duì)比得出MRT核磁比CMR核磁更能適應(yīng)吐哈油田非常規(guī)油氣藏評(píng)價(jià)，是吐哈油田非常規(guī)油氣藏評(píng)價(jià)的有效工具。

MRT；非常規(guī)油氣藏；對(duì)比；試驗(yàn)

0 引 言

核磁測(cè)井排除了骨架影響，直接探測(cè)地層中的氫核，與常規(guī)測(cè)井相比，可以直接提供地層孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙流體等信息。吐哈油田致密油、致密砂巖氣、低飽和度等非常規(guī)油氣藏巖性復(fù)雜，確定骨架信息困難，難以準(zhǔn)確獲取孔滲參數(shù)。重點(diǎn)探評(píng)井測(cè)井施工進(jìn)行核磁測(cè)井，降低了儲(chǔ)層孔滲飽參數(shù)計(jì)算難度。

1 居中型核磁測(cè)井儀器簡(jiǎn)介

MRT核磁是中油測(cè)井公司自主研發(fā)的核磁共振成像測(cè)井儀，目前形成了一整套核磁儀器及配套技術(shù)。

MRT核磁與MRIL-P核磁皆為居中測(cè)量核磁測(cè)井儀器，有9個(gè)頻率、5個(gè)頻帶，可實(shí)現(xiàn)對(duì)井周9個(gè)柱殼中氫核的測(cè)量，獲得隨時(shí)間變化的自旋回波串幅度。回波串的初始幅度與探測(cè)范圍內(nèi)孔隙流體中被極化的氫核數(shù)量成正比，衰減的快慢與孔隙結(jié)構(gòu)、大小及流體有關(guān)[1]。

1.1 MRT核磁測(cè)井儀

MRT核磁共振測(cè)井儀由探頭、電容儲(chǔ)能短節(jié)、電子線路短節(jié)、遙傳短節(jié)、扶正器五部分組成，儀器與EILog地面配接，有完備的刻度及模擬裝置，由ACME軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理。核磁測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采用LEAD軟件進(jìn)行處理解釋。圖1是MRT核磁測(cè)井儀器配套示意圖。

圖1 MRT核磁測(cè)井儀配套示意圖

1.2 解釋模型

圖2為核磁共振測(cè)井解釋的孔隙度模型。地層包含：巖石骨架、干粘土、粘土束縛水、毛管束縛水、可動(dòng)流體。其中骨架與干粘土中即使含有氫核也因?yàn)樗p極快，難以測(cè)得。毛管束縛水體積與可動(dòng)流體體積之和為有效孔隙度，再與粘土束縛水構(gòu)成總孔隙度。

圖2 核磁儀器地層響應(yīng)體積模型

1.2.1 孔隙度解釋模型

對(duì)核磁T2譜進(jìn)行積分用于確定各類孔隙度[2]，公式如下：

式中，S(T2)為T2譜函數(shù)；Tmin為T2譜最小值；Tmax為T2譜最大值；T2cutoff為T2截止值。以上為100%含水地層的孔隙度計(jì)算公式。若地層中含烴，因?yàn)闊N類含氫指數(shù)小于1，需要進(jìn)行含烴校正。

1.2.2 滲透率解釋模型

目前有兩種滲透率計(jì)算模型[3]。

1)自由流體模型(Coates模型)

2)平均T2模型(SDR模型)

K=aT2gm2MPHI4

MSIG為總孔隙度；FFI為可動(dòng)流體孔隙度；BVI為束縛水孔隙度；T2gm為T2譜幾何平均值；MPHI為有效孔隙度；C、a均是與地層類型有關(guān)的系數(shù)。平均T2模型對(duì)只含水的地層應(yīng)用非常好，地層含油或油的濾液時(shí)，平均T2就向自由流體T2偏移，烴對(duì)T2gm的影響不可校正，估算的滲透率不正確，Coates模型適用性更強(qiáng)。

2 MRIL-P核磁與CMR核磁測(cè)井資料的對(duì)比分析

在三塘湖油田馬朗凹陷部署XX2井探索二疊系蘆草溝組含油氣性。蘆草溝組巖性主要為含灰泥巖和泥質(zhì)白云巖。由于目的層常規(guī)測(cè)井進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)難度大，故進(jìn)行MRIL-P型核磁成像測(cè)井。為了保證測(cè)準(zhǔn)孔隙度，也獲取差譜、移譜信息用于儲(chǔ)層綜合研究，最終確定采用D9TWE3測(cè)井模式。圖3反映目的層段2 850～2 879 m三孔隙度曲線呈異常增大特征，而2 879～2 904 m三孔隙度曲線反映儲(chǔ)層物性較差。MRIL-P核磁測(cè)井計(jì)算孔隙度與常規(guī)孔隙度測(cè)井曲線反映恰恰相反：2 850～2 879 m總孔隙度、有效孔隙度、可動(dòng)流體孔隙度極低，且孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而2 879～2 904 m孔隙度較高，以有效孔隙為主，孔隙孔徑較均一。

針對(duì)這一異常現(xiàn)象，油田公司臨時(shí)安排斯倫貝謝公司CMR儀器進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)井。通過圖3對(duì)比得出：MRIL-P長(zhǎng)等待時(shí)間核磁T2譜與CMR核磁T2譜形態(tài)一致性好，兩者計(jì)算總孔隙度、有效孔隙度、可動(dòng)流體孔隙度重合性好。從而驗(yàn)證了MRIL-P型核磁測(cè)井成果的準(zhǔn)確性。同時(shí)細(xì)致對(duì)比MRIL-P長(zhǎng)等待時(shí)間核磁T2譜與CMR核磁T2譜也可以看出：MRIL-P核磁T2譜分辨率更高，對(duì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征反映更加精細(xì)，且多模式測(cè)量更有利于評(píng)價(jià)儲(chǔ)層流體類型。因此MRIL-P核磁測(cè)井更適應(yīng)三塘湖油田致密油儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。

3 MRT核磁與MRIL-P核磁測(cè)井資料的對(duì)比

吐哈事業(yè)部在大力推廣進(jìn)口MRIL-P核磁測(cè)井技術(shù)的同時(shí)，也著眼于增強(qiáng)EILog成像測(cè)井服務(wù)能力，在吐哈油田大力推廣中油測(cè)井自主研發(fā)的MRT核磁測(cè)井，在致密砂巖氣、低飽和度、致密油油藏進(jìn)行了三口井對(duì)比試驗(yàn)，取得了較好的效果。

圖4為吐哈油田老區(qū)的一口開發(fā)井XXX-1井。長(zhǎng)期注采之后，油藏中油水關(guān)系復(fù)雜。第一道巖性道的自然電位曲線在儲(chǔ)層段2 985～2 991 m、3 009～3 030 m自然電位曲線僅有微弱負(fù)異常，呈淡水水淹特征。第三道兩種核磁測(cè)井計(jì)算滲透率曲線幾乎重合，一致性好；第4道、第5道分別為MRT核磁T2譜、MRIL-P核磁T2譜，兩者一致性較好，水洗后儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)單一，束縛孔隙只占很少比例；最右邊5道分別為兩者核磁測(cè)井計(jì)算的粘土束縛水孔隙度、毛管束縛水孔隙度、可動(dòng)流體孔隙度、有效孔隙度、總孔隙度對(duì)比，也有較好的一致性，可動(dòng)流體孔隙度幾乎重合，存在差異的也主要是譜峰靠前的粘土束縛水孔隙度和毛管束縛水孔隙度，反映兩種儀器對(duì)快弛豫的微小孔隙流體探測(cè)靈敏度有一定差異。

圖3 XX2井MRIL-P與CMR核磁測(cè)井對(duì)比圖

圖4 XXX-1井MRT與MRIL-P核磁對(duì)比圖

4 MRT核磁測(cè)井應(yīng)用實(shí)例

馬朗凹陷二疊系條湖組火山巖油藏巖性為凝灰?guī)r、火山角礫巖，XX5井鉆探過程中對(duì)見油氣顯示段進(jìn)行鉆井取心，并在完井測(cè)井后進(jìn)行井壁取心，見表1所示。

圖5為XX5井綜合測(cè)井成果圖。由于區(qū)域沒有做過物性參數(shù)建模、巖電參數(shù)試驗(yàn)，且無地層水資料，僅僅應(yīng)用圖中常規(guī)測(cè)井曲線評(píng)價(jià)儲(chǔ)層物性、含油性困難。依靠MRT核磁測(cè)井就能夠?qū)?chǔ)層有一個(gè)較清晰的認(rèn)識(shí)。圖中第8道指示2 528～2 532 m儲(chǔ)層以有效孔隙為主，幾乎不含粘土束縛水；第9道巖心分析孔隙度與MRT核磁有效孔隙度一致性好，MRT核磁能夠準(zhǔn)確計(jì)算儲(chǔ)層物性；同時(shí)第6道差譜道沒有任何差譜信息，結(jié)合第7道移譜顯示可動(dòng)流體明顯前移，說明儲(chǔ)層以水為主。

表1 XX5井取心統(tǒng)計(jì)表

該井在2 528.9～2 530 m、2 542～2 544 m合層試油，日產(chǎn)水8.8 m3。試油結(jié)論與MRT核磁測(cè)井特征相吻合，驗(yàn)證了MRT核磁測(cè)井的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性，顯示了其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

圖5 XX5井綜合測(cè)井成果圖

5 結(jié) 論

1)MRIL-P核磁測(cè)井能夠滿足哈油田典型致密油儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的需求，與CMR核磁測(cè)井資料對(duì)比分析也可以看出其反映的信息更加精細(xì)。

2)中油測(cè)井自主研發(fā)的MRT核磁與進(jìn)口MRIL-P核磁均為居中型核磁測(cè)井儀器，三口不同類型非常規(guī)儲(chǔ)層核磁測(cè)井對(duì)比分析得出：雖然兩種儀器在對(duì)快弛豫的微小孔隙流體探測(cè)靈敏度有差異，但整體反映MRT核磁與MRIL-P核磁一致性好。

3)在XX5井中MRT核磁展示了對(duì)致密油儲(chǔ)層的適應(yīng)性和準(zhǔn)確性，再結(jié)合以上兩個(gè)結(jié)論可以推斷：MRT核磁比CMR核磁更能適應(yīng)吐哈油田非常規(guī)油氣藏評(píng)價(jià)。

[1] 張彥敏.MRIL-P核磁共振測(cè)井技術(shù)及其應(yīng)用[J].石油儀器，2009,23(2)：22-24.

[2] 范翔宇，夏宏泉，鐘敬敏，等.CMR測(cè)井資料的解釋方法及應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23(4)：73-75.

[3] 王忠東，蔣中華.核磁測(cè)井在火成巖儲(chǔ)層解釋評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究[J].測(cè)井技術(shù)，2005，29(6)：523-527.

Application of Centralized NMR Logging in Tuha Oilfield

WANG Chengrong, HAO Xianyong, WANG Hu, YE Zhihong, LIU Chunhui

(TuhaDivision,ChinaPetroleumLoggingCo.Ltd.,Hami,Xinjiang839009,China)

NMR Logging has been well applied in Tuha oilfield, which played an important role in exploration and development of tight oil, tight sandstone gas, and low-hydrocarbon saturation in recent years. This paper mainly discussed comparative test results of the MRIL-P and CMR, and also with the field test result of independently developed NMR logging tool MRT in Tuha Oilfield. Through the research, analysis and comparison, it was concluded that MRT suited better than CMR in unconventional oil and gas reservoir evaluation in Tuha Oilfield, and it was a powerful tool which could be used in Tuha oilfield′s unconventional oil and gas reservoir evaluation.

MRT; unconventional oil and gas reservoir; contrast; experiment

王成榮，男，1969年生，高級(jí)工程師，1996年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院地球物理勘探專業(yè)，現(xiàn)從事測(cè)井管理、解釋、研究工作。E-mail:wangchr_2004@126.com

P631.8

A

2096-0077(2017)04-0090-04

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.023

2016-10-18 編輯：屈憶欣)