低滲儲(chǔ)層測(cè)井二次解釋研究及應(yīng)用

趙 輝，楊 健，劉玉峰

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

M7區(qū)位于某油田西北部，為三角洲沉積體系控制下的典型巖性低滲透油藏，以前緣分流河道砂為主要儲(chǔ)集體，C8砂體發(fā)育好，非均質(zhì)性強(qiáng)。M7區(qū)產(chǎn)建時(shí)間為2012-2013年，油藏面積13.83 km2，平均孔隙度12%，滲透率僅為1.87 mD。初期強(qiáng)化注水，快速建產(chǎn)開發(fā)，到2015年9月開始含水上升，2016年3月起單井產(chǎn)量減小，弱化注水開發(fā)，含水持續(xù)上升，開發(fā)形勢(shì)變差。開發(fā)效果與解釋結(jié)果矛盾沖突，初次解釋存在誤差，因此有必要結(jié)合目前的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)情況，精細(xì)測(cè)井二次解釋，查找低產(chǎn)及注采對(duì)應(yīng)差的原因，為研究區(qū)下一步開發(fā)生產(chǎn)提供依據(jù)[1-4]。

1 測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理

測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化消除了由非地質(zhì)因素引起的測(cè)井曲線刻度差異。標(biāo)準(zhǔn)化主要有直方圖和頻率交會(huì)圖法。本次研究主要采用頻率直方圖法，經(jīng)過多井對(duì)比分析，選取較新的開發(fā)井CC100作為標(biāo)準(zhǔn)井，該井目的層聲波時(shí)差主要分布在270 μs/m～320 μs/m，主頻290 μs/m左右，曲線無(wú)異常且規(guī)律性強(qiáng)，復(fù)合區(qū)域統(tǒng)計(jì)規(guī)律；自然伽馬值主要分布在120 API～180 API，主頻160 API左右，以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其他井進(jìn)行了曲線標(biāo)準(zhǔn)化。

2 測(cè)井解釋模型建立

2.1 四性關(guān)系分析

儲(chǔ)層巖性、物性、含油性、電性之間既存在內(nèi)在聯(lián)系又相互制約，儲(chǔ)層的“四性關(guān)系”研究是測(cè)井評(píng)價(jià)解釋的基礎(chǔ)。其中巖性起到主導(dǎo)作用，巖石顆粒的粗細(xì)、分選性及填隙物含量、膠結(jié)類型等直接影響孔隙的發(fā)育程度，進(jìn)而影響儲(chǔ)層物性。含油性評(píng)價(jià)是結(jié)果和核心，如何建立適合研究區(qū)的電性與巖性、物性、含油性的相關(guān)關(guān)系是研究工作開展的重點(diǎn)。

2.1.1 巖性與電性特征 研究區(qū)C8儲(chǔ)層巖性主要為細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑（巖屑長(zhǎng)石）砂巖及細(xì)-中粒長(zhǎng)石巖屑（巖屑長(zhǎng)石）砂巖，顆粒磨圓度主要為次棱狀，分選中等；填隙物含量平均為14%，主要為綠泥石，呈薄膜狀，以薄膜-孔隙膠結(jié)和孔隙-薄膜膠結(jié)為主。巖石填隙物含量高、顆粒細(xì)是儲(chǔ)層物性差的根本原因。壓實(shí)作用使儲(chǔ)層孔隙度、滲透率急劇減小，硅質(zhì)、碳酸鹽膠結(jié)進(jìn)一步使儲(chǔ)層物性變差，形成了研究區(qū)低滲-特低滲儲(chǔ)層。

提取取心及巖屑資料對(duì)應(yīng)的電性特征值劃分出砂、泥巖，然后利用薄片分析資料將砂巖細(xì)分為細(xì)-中砂巖與中-細(xì)砂巖兩類并確定巖性界限，優(yōu)選電阻率與聲波時(shí)差曲線建立巖性識(shí)別圖版。砂泥巖的界限為GR＞100 API，中細(xì)砂巖和細(xì)中砂巖的界限為RT=1 508.4exp-0.019AC。

以C57井為例，1號(hào)層取心巖性為中-細(xì)砂巖，提取電性特征值ILD=18.03 Ω·m、AC=238.09 μs/m，測(cè)井巖性識(shí)別為中-細(xì)砂巖。2號(hào)層取心巖性為細(xì)-中砂巖，提取電性特征值 ILD=25.05 Ω·m、AC=236.18 μs/m，測(cè)井巖性識(shí)別為細(xì)-中砂巖。1號(hào)和2號(hào)層相比，可以明顯看出中-細(xì)砂巖物性相對(duì)較差，對(duì)滲透率的影響尤為突出，因此對(duì)砂巖進(jìn)行分類研究是十分必要的。研究區(qū)儲(chǔ)層SP與CAL曲線對(duì)滲透層反映較為明顯，且細(xì)-中砂巖往往指示滲透率相對(duì)較好，因此對(duì)巖性也具一定的指示作用（見表1）。

2.1.2 巖性與物性特征 取心分析化驗(yàn)資料表明研究區(qū)C8儲(chǔ)層孔隙度平均為12%，儲(chǔ)層滲透率平均為0.306 mD，總體屬于低孔特低滲儲(chǔ)層；C8段油層的孔隙度分布區(qū)間主要位于12%～15%，油層滲透率的分布區(qū)間主要位于0.32 mD～1.28 mD（見圖1）。

研究認(rèn)為，基質(zhì)儲(chǔ)層物性主要受巖石顆粒大小、方解石膠結(jié)物及綠泥石填隙物含量的控制。巖石顆粒粗、方解石含量低、綠泥石填隙物高，則物性好，反之物性則差。通過研究區(qū)取心巖性-分析孔隙度-分析滲透率關(guān)系圖可以看出，其中細(xì)-中砂巖的孔滲性明顯高于中-細(xì)砂巖的孔滲性，細(xì)分的巖性一定程度上指示了孔滲分布的區(qū)間。其中樣品1為CC96井2 572.06 m巖心分析的孔滲值，樣品2為CC28井2 614.49 m巖心分析的孔滲值，從分析表中可以看出，樣品2的巖石顆粒粗、方解石含量低、綠泥石填隙物高，物性明顯好于樣品 1（見圖 2，表 2）。

2.1.3 物性與含油性特征 研究區(qū)儲(chǔ)層含油性受物性控制，尤其是對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響最為顯著。脫氣后巖心分析的含油飽和度與滲透率相關(guān)性較好。孔隙度大于10%，滲透率大于0.1 mD，含油飽和度大于11%以上為油斑，含油性好。

表1 C57井典型層位電性特征值統(tǒng)計(jì)表

圖1 研究區(qū)C8儲(chǔ)層孔隙度、滲透率分布直方圖

圖2 研究區(qū)C8取心巖性-分析孔隙度-分析滲透率關(guān)系圖

表2 CC28井與CC96井儲(chǔ)層微觀特征對(duì)比表

2.1.4 含油性與電性特征 研究區(qū)電阻率、聲波時(shí)差、自然電位、井徑等曲線對(duì)儲(chǔ)層含油性具有一定指示作用。其中聲波曲線反映儲(chǔ)層孔隙發(fā)育情況，自然電位與井徑反映儲(chǔ)層滲透性，電阻率反映儲(chǔ)層含油程度。聲波時(shí)差、自然電位幅度及電阻率越大、井徑縮徑儲(chǔ)層含油顯示越好（見圖3，圖4）。

2.2 油藏儲(chǔ)層參數(shù)確定

2.2.1 孔隙度與滲透率解釋模型 研究區(qū)密度曲線多井缺失，因此選用聲波時(shí)差曲線分巖性建立孔隙度模型。巖性對(duì)滲透率影響較大，孔滲總體呈冪指數(shù)關(guān)系的特點(diǎn)，并分巖性建立滲透率模型。分析與計(jì)算孔隙度吻合度較好，相關(guān)性達(dá)到0.82；分析滲透率與計(jì)算滲透率相關(guān)性達(dá)到0.71，總體上，分巖性后提高了孔滲交匯分析的相關(guān)性，能較大提高解釋成果的精度。

圖3 C8含油性-聲波-電阻率關(guān)系圖版

測(cè)井二次解釋的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，研究區(qū)C82層物性整體好于C81小層，C82平均孔隙度均在8%以上，平均滲透率在0.3 mD左右，為該區(qū)主要含油層位。其中C822小層的平均孔隙度最大，達(dá)到10.2%，C812的平均孔隙度最小，為6.8%。總體上C81的儲(chǔ)層物性相對(duì)較差，其中C811小層的儲(chǔ)層物性好于C812小層的儲(chǔ)層物性。

2.2.2 含油飽和度模型 研究區(qū)自然伽馬對(duì)泥質(zhì)含量反映較好，選用相對(duì)自然伽馬計(jì)算泥質(zhì)含量。

圖4 C8含油性-聲波-自然電位關(guān)系圖版

通過實(shí)際生產(chǎn)井分析，認(rèn)為本區(qū)巖性、壓實(shí)程度相近的情況下，電阻率反映含油性變化，因此研究區(qū)可以應(yīng)用阿爾奇公式計(jì)算含油飽和度：

其中：a=1，b=1，m=2，n=2，Rw=0.04。

研究區(qū)儲(chǔ)層的含油性受物性控制，尤其是對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響最為顯著。脫氣后巖心分析的含油飽和度與滲透率相關(guān)性較好。

研究區(qū)電阻率、聲波時(shí)差、自然電位、井徑等曲線對(duì)儲(chǔ)層含油性具有一定指示作用。聲波曲線反映儲(chǔ)層孔隙發(fā)育情況，自然電位與井徑反映儲(chǔ)層滲透性，電阻率反映儲(chǔ)層含油程度。聲波時(shí)差、自然電位幅度及電阻率越大、井徑縮徑儲(chǔ)層含油顯示越好。

2.3 二次解釋結(jié)論與油層下限

鄰井同層位對(duì)比能夠有效識(shí)別儲(chǔ)層：水層表現(xiàn)為自然電位低幅度差（相比長(zhǎng)9層）或電阻率與鄰井偏低；油層則表現(xiàn)為自然電位幅度差較大（相比長(zhǎng)9層）且電阻率相對(duì)高值。

根據(jù)試油、取心分析、生產(chǎn)等相關(guān)資料，確定本區(qū)C8儲(chǔ)層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)（見圖5）。

孔隙度＞9.5%，滲透率＞0.1 mD，GR＞88 API，ILD＞11.5 Ω·m，AC＞221 μs/m，含油飽和度＞43%，含油性為油跡級(jí)別，巖性以中砂巖為主，含少量細(xì)砂巖。

3 模型應(yīng)用效果分析

3.1 修正原解釋結(jié)論

圖5 研究區(qū)C8試油-孔隙度-電阻率關(guān)系圖版

基于取心、錄井、試油、生產(chǎn)、鄰井對(duì)比等資料，完成了130口井的二次解釋，對(duì)原解釋結(jié)論進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。對(duì)比解釋結(jié)果，早期油層解釋厚度偏大，油藏含油飽和度偏高，二次解釋后解釋上升共2層/17米，下降共81層/632米。二次解釋的結(jié)果基本上達(dá)到了預(yù)期效果，與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)相匹配（見表3）。

表3 研究區(qū)C8二次解釋與原解釋前后對(duì)比表

以典型井CC109井為例，原解釋為油層，現(xiàn)解釋為油水同層。CC109井射孔段（2 590 m～2 596 m）。原解釋油層，2012年6月開始投產(chǎn)，初期日產(chǎn)油5.87 t，日產(chǎn)水5.58 t，含水率為48.73%（投產(chǎn)早，水來(lái)自束縛水），試油段巖性為細(xì)-中砂巖，物性好，孔隙度12.5%，含油飽和度62.8%，感應(yīng)電阻率19.57 Ω·m。自然電位負(fù)異常，自然伽馬低值，聲波時(shí)差中高值，滿足下限標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)解釋為油水同層。同類型解釋井占比達(dá)到45.5%。

還有 CC104井，射孔段（2 594 m～2 598 m），原解釋油水同層，初期日產(chǎn)油0.05 t，日產(chǎn)水0.49 t，含水率為90.91%，試油段巖性為中-細(xì)砂巖，物性較差，孔隙度9.4%，含油飽和度41.8%，感應(yīng)電阻率13.41 Ω·m。自然電位負(fù)異常，自然伽馬低值，聲波時(shí)差中低值，未滿足有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)解釋為含油水層。這類井占比達(dá)到33.3%。

表4 M7區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)表

3.2 儲(chǔ)量復(fù)算

本次儲(chǔ)量復(fù)算采用容積法：

其中：N-石油地質(zhì)儲(chǔ)量，104t；Ao-含油面積，km2；h-有效厚度，m；φ-有效孔隙度，%；Soi-含油飽和度，%；ρoa-地面原油密度，g/cm3；Boi-體積系數(shù)。

3.2.1 儲(chǔ)量參數(shù)確定 含油面積：以二次解釋為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，分M7-1和M7-2兩個(gè)小區(qū)，以油井按井距之半外推，油水同層井按井距的1/3外推為原則，圈定各層含油面積。有效厚度：以測(cè)井二次解釋為基礎(chǔ)，按有效厚度等于油層厚度及0.8×油水同層厚度的原則，在含油邊界的控制下，編制各小層有效厚度圖，再取每個(gè)含油面積內(nèi)的碾平厚度的平均值作為有效厚度。有效孔隙度：根據(jù)測(cè)井二次解釋結(jié)果，分M7-1和M7-2小區(qū)、4個(gè)小層取不同的孔隙度值。含油飽和度：根據(jù)測(cè)井二次解釋結(jié)果，含油飽和度取0.46。平均地面原油密度：根據(jù)油田實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，平均地面原油密度取0.85 g/cm3。體積系數(shù)：根據(jù)油田實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，體積系數(shù)取1.297。

3.2.2 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果 根據(jù)儲(chǔ)量參數(shù)，本次研究利用容積法計(jì)算C8儲(chǔ)量共計(jì)468.7×104（ tM7-1區(qū)為187.0×104t，M7-2 區(qū)為 281.7×104t），與上報(bào)儲(chǔ)量相差 6.9×104t。總體上，受沉積相和砂體連續(xù)性影響，主力油層C822油層厚度大，連片分布，非主力油層 C821、C811、C812零星分布（見表 4）。

儲(chǔ)量復(fù)算后，相應(yīng)的開發(fā)指標(biāo)都進(jìn)行了更新，開發(fā)效果更為準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

（1）在“四性關(guān)系”研究的基礎(chǔ)上，并充分考慮其影響因素建立的測(cè)井解釋模型會(huì)更加符合地區(qū)地質(zhì)特征，本次研究細(xì)分巖性解釋并建立的測(cè)井解釋模板較大提高了解釋精度，對(duì)于特低滲儲(chǔ)層精細(xì)測(cè)井解釋提供一種思路。

（2）綜合分析測(cè)井曲線響應(yīng)特征，在一次解釋的基礎(chǔ)上，二次解釋更多參考并結(jié)合后期生產(chǎn)動(dòng)態(tài)情況，動(dòng)靜結(jié)合法進(jìn)行的測(cè)井二次解釋具有可行性及有效性。

（3）儲(chǔ)量復(fù)算更為精確，對(duì)下步開發(fā)指標(biāo)修正提供了依據(jù)。