電阻率侵入差比法在裂縫識別中的應(yīng)用

楊 帆，路 凡，柯先啟，張 帆，魏 珊，鄭 巍

（中國石油長慶油田分公司第五采油廠，陜西西安 710200）

1 裂縫識別研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 研究背景

裂縫，是巖石中由于構(gòu)造變形或物理成巖作用形成的面狀不連續(xù)體。裂縫型油氣藏是21 世紀(jì)石油增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域之一，在我國，以裂縫型低滲透儲層作為主力層的油藏占目前已開發(fā)和正在開發(fā)油藏的數(shù)量比例更為突出。裂縫型低滲儲層油氣產(chǎn)量占整個石油天然氣產(chǎn)量的一半以上，占未來準(zhǔn)備投產(chǎn)的石油天然氣儲量的三分之二以上，與裂縫型油氣藏相關(guān)的技術(shù)研究正成為目前石油領(lǐng)域內(nèi)的熱點及難點[1]。

裂縫對儲層的貢獻在于，它既為流體提供了額外的流通通道，也可以作為油氣的部分儲集空間。但裂縫的存在同時又會顯著增強儲層非均質(zhì)性，給油藏開發(fā)帶來不小的挑戰(zhàn)。因此，要把握裂縫對油藏開發(fā)的影響，就必須要把握裂縫型儲層的分布情況[2]。

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外針對裂縫識別的研究最早可以追溯到20 世紀(jì)50 年代，國內(nèi)則起步于20 世紀(jì)80 年代。發(fā)展到今天，除了傳統(tǒng)的裂縫識別方法（巖心觀察，野外露頭觀察等）以外，已經(jīng)形成了基于測井、地震、古地磁、探地雷達(dá)等裂縫探測與識別手段。

目前應(yīng)用較多的有常規(guī)測井識別，成像測井識別，地震方法識別與構(gòu)造應(yīng)力場識別等。其中基于成像測井、地震、構(gòu)造應(yīng)力場分析等裂縫識別方法與常規(guī)測井方法相比，有著成本較高，實施難度較大等問題，目前仍處于逐步發(fā)展的階段。而基于常規(guī)測井的識別方法有著成本較低，可以使用現(xiàn)有測井成果，識別較為準(zhǔn)確的優(yōu)點。

目前較為主流的基于常規(guī)測井的裂縫識別方法為三孔隙度測井識別法，放射性測井識別法與電阻率測井法。三種方法各有特點與局限（見表1），實際使用時應(yīng)結(jié)合油藏實際情況與已有測井序列，選擇適合研究區(qū)塊的方法。

表1 基于常規(guī)測井的裂縫識別方法比較

1.3 小結(jié)

裂縫的識別對于裂縫型油藏的開發(fā)較為重要，目前已有多種裂縫識別方法可選，在實際運用中應(yīng)結(jié)合已有資料與油藏開發(fā)實際情況，選擇較為適合的方法進行裂縫識別研究。

2 耿27 長6 區(qū)塊開發(fā)現(xiàn)狀

2.1 開發(fā)現(xiàn)狀

耿27 長6 油藏平均埋深2 440 m，平均厚度8.9 m。該地層發(fā)育比較平緩，厚度變化較小，總體構(gòu)造為西傾單斜，垂向上構(gòu)造具有較好的繼承性。油氣的分布受巖性、物性控制，與構(gòu)造關(guān)系不明顯。油藏儲層平均孔隙度為9.8 %，平均滲透率為0.51 mD，采用菱形反九點注采井網(wǎng)開發(fā)。

耿27 長6 油藏自2006 年至今，經(jīng)歷了四個開發(fā)階段。分別為探評階段（2006-2010 年）、規(guī)模建產(chǎn)階段（2011-2013 年）、見效見水-中部連片見水、堵塞頻繁階段（2014-2016 年）與低產(chǎn)低效井治理、管理提升階段（2017 年至今），目前該井已進入開發(fā)中后期，開發(fā)矛盾逐漸顯現(xiàn)，穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)難度較大（見圖1）。

圖1 耿27 長6 油藏產(chǎn)量構(gòu)成曲線

2.2 主要存在問題

油藏經(jīng)過多年注水開發(fā)，受微裂縫發(fā)育，平面矛盾突出等多種因素影響，部分井見效見水；且油井因注采失衡頻繁堵塞，措施效果逐年變差。該情況主要體現(xiàn)在油藏中部，該區(qū)域井普遍出現(xiàn)見水問題，且由于儲層泥質(zhì)含量較高，使得該區(qū)域內(nèi)見水與堵塞問題頻繁交替出現(xiàn)。目前油藏西部為高產(chǎn)井分布區(qū)，自2018 年11月，該區(qū)也開始出現(xiàn)見水井、堵塞井交替出現(xiàn)的情況，導(dǎo)致油藏產(chǎn)量遞減加大。

目前區(qū)塊油藏共計出現(xiàn)見水井39 口，多數(shù)以裂縫見水為主且見水方向呈多向性。這導(dǎo)致了油藏注采調(diào)整難度較大，產(chǎn)能恢復(fù)率較低的問題。

2.3 小結(jié)

裂縫雖然可以改善儲層物性，增強油藏儲油能力。但在開發(fā)中，尤其是注水開發(fā)中因裂縫導(dǎo)致的油藏水驅(qū)效率低，油井見水速度快等問題也確實對油藏開發(fā)造成了不小的挑戰(zhàn)。因此，如何識別出裂縫發(fā)育帶，就決定了裂縫型油藏在開發(fā)中如何針對裂縫發(fā)育帶做出政策調(diào)整，也就決定了油藏開發(fā)的整體質(zhì)量。

3 電阻率侵入校正差比法介紹與識別成果

電阻率侵入校正差比法基于對裂縫較為敏感的深淺側(cè)向電阻率曲線，識別效果較好且容易實現(xiàn)，因此在裂縫識別中應(yīng)用較廣。本次裂縫識別選用電阻率侵入校正差比法，較為全面的對油藏開發(fā)井進行了裂縫識別，并從單井，剖面到平面分析，較為系統(tǒng)的分析了本油藏開發(fā)井的裂縫發(fā)育分布規(guī)律，為接下來的油藏開發(fā)運行提供了依據(jù)。

3.1 方法介紹

國外對裂縫識別的研究較早，最早可以追溯到20世紀(jì)50 年代，國內(nèi)則開始于20 世紀(jì)80 年代，較為傳統(tǒng)的裂縫識別手段是地表露頭以及巖心取樣。隨著測井技術(shù)在國內(nèi)油田開發(fā)中的大規(guī)模應(yīng)用，基于測井的裂縫識別方法開始不斷涌現(xiàn)，其中主要有放射性測井法、孔隙度測井法和電阻率測井法等。

電阻率侵入校正差比法基于電阻率雙側(cè)向測井資料進行裂縫識別，由雙側(cè)向測井計算出或直接由已知測井曲線得到地層真電阻率，然后構(gòu)造電阻率侵入校正差比曲線來識別裂縫，其計算公式如下：

式中：RTC-深淺電阻率差比值；Rlld-深側(cè)向電阻率值；Rlls-淺側(cè)向電阻率值；Rt-侵入校正的地層真電阻率。油田開發(fā)中根據(jù)錄井資料、可視化測井、巖心觀察等方法確定出裂縫發(fā)育段，并與電阻率差比值進行對比，綜合判斷給出待分析油藏中裂縫發(fā)育段的電阻率差比閾值。

塬278-50 井在長612小層2 380.1 m～2 397.1 m裂縫較為發(fā)育。當(dāng)RTC曲線值在0.2 以上時，可以認(rèn)為該段屬于裂縫發(fā)育井段。

3.2 單井識別結(jié)論

通過對耿27 長6 區(qū)塊各井進行裂縫識別，找出長6 層裂縫較為發(fā)育的井，識別結(jié)果（見表2）。

表2 耿27 長6 區(qū)塊裂縫發(fā)育井統(tǒng)計表

由表2 可知，耿27 長6 區(qū)塊裂縫發(fā)育井共計54口，占總井?dāng)?shù)的30 %。裂縫發(fā)育井主要分布于中部裂縫帶，西部高產(chǎn)區(qū)與北部物性較好區(qū)，在合采區(qū)也有分布，說明裂縫在區(qū)塊中普遍存在，但在分析中也能看到區(qū)塊中也存在裂縫不發(fā)育的井段。

3.3 剖面識別結(jié)論

識別結(jié)果表明裂縫在耿27 長6 區(qū)塊各小層中普遍存在，但各個小層中裂縫發(fā)育并不均衡。如塬279-49 井組中，注水主方向上塬278-48、塬280-50 井長611、長612小層裂縫均較發(fā)育，側(cè)向上塬278-50 井長612層裂縫較發(fā)育，但該井長611小層裂縫不發(fā)育，塬280-48 井長611、長612小層裂縫均不發(fā)育。這說明裂縫發(fā)育帶并非受各小層控制，該區(qū)域裂縫發(fā)育成因還有待進一步研究。

3.4 平面識別結(jié)論

耿27 長6 油藏裂縫發(fā)育帶主要分布在中部裂縫區(qū)、西部高產(chǎn)區(qū)，北部物性較好區(qū)與合采區(qū)也有分布，南部高水飽區(qū)整體未見裂縫較發(fā)育的井，但個別井段裂縫較為發(fā)育。

3.5 小結(jié)

本章通過單井，剖面到平面識別，得出了本油藏的裂縫分布規(guī)律。總體來說，耿27 長6 區(qū)塊裂縫發(fā)育較為普遍，但裂縫分布無論從剖面還是平面上來說，都有較為顯著的差異。平面上看，裂縫發(fā)育與流動單元有著較明顯的關(guān)系。從剖面上看，裂縫發(fā)育與小層間有一定關(guān)系，但不明確。因此，該油藏的裂縫發(fā)育主要原因還有待進一步深入研究。

4 識別結(jié)果在油藏開發(fā)實踐中的應(yīng)用

通過裂縫識別成果，可以針對裂縫發(fā)育帶見水層位進行識別，并有針對性的對裂縫發(fā)育層位采取一定措施，提升油藏開發(fā)中的注水驅(qū)替效果，減少無效采出并控制見水井的含水上升趨勢。

4.1 見水井來水層位判斷

塬278-49 井，位于耿27 區(qū)塊西部高產(chǎn)區(qū)。11 月30 日該井液面上漲至495 m，含水由低含水上升至84.2 %，分析認(rèn)為該井見效見水。

根據(jù)判識結(jié)果，塬278-49 井在長621層63 號小層（2 452.0 m～2 454.0 m）處裂縫發(fā)育，在長612層裂縫不發(fā)育。該井對應(yīng)兩口注水井，其中塬279-49 井長612層未射孔，因此認(rèn)為水來自于塬277-49 井長612層。

4.2 區(qū)塊開發(fā)政策調(diào)整

針對耿27 長6 油藏裂縫較發(fā)育的情況，在裂縫發(fā)育帶內(nèi)選擇代表性較強的井組實施聚合物凍膠與體膨顆粒調(diào)驅(qū)。

2019 年7 月開始在中部裂縫區(qū)與北部物性較好區(qū)實行聚合物凍膠與體膨顆粒調(diào)驅(qū)（見圖2）。可以看到，部分水井的油壓已有較為明顯的上升趨勢，這說明調(diào)驅(qū)逐漸見效，對注水井注水主方向堵水效果較好。下步繼續(xù)觀察調(diào)驅(qū)效果，若后期效果較好，可選擇合適的時機推廣該項調(diào)驅(qū)技術(shù)。

圖2 耿27 長6 油藏聚合物凍膠+體膨顆粒調(diào)驅(qū)井油壓變化曲線

4.3 小結(jié)

通過對耿27 長6 油藏裂縫的識別，找到了裂縫發(fā)育帶，并針對裂縫發(fā)育帶的油、水井實施了對應(yīng)措施，目前措施效果仍有待進一步觀察。但可以看到，精確判斷裂縫發(fā)育帶與發(fā)育小層并提出對應(yīng)措施，為油藏穩(wěn)定開發(fā)提出了一個新的對策實行方向。

5 研究結(jié)論與認(rèn)識

本文通過調(diào)研裂縫識別研究進展，結(jié)合耿27 長6油藏開發(fā)實際，選取電阻率侵入校正差比法進行裂縫識別，得到了本油藏的電阻率差比值，并利用該值進行裂縫發(fā)育帶識別，得到了本油藏的裂縫發(fā)育帶。

針對見水單井與平面矛盾較突出的井組，識別出單井見水層位與裂縫發(fā)育的區(qū)域，并針對單井和井組提出對應(yīng)治理措施。下步計劃觀察措施實行效果，若后期效果較好，則在整個油藏中推廣治理措施，保證油藏得到合理開發(fā)。