复杂断块油藏低电阻率可疑层评价方法研究

2007-10-24 03:17:00

    复杂断块油藏是指在油田范围内断层非常发育,构造复杂,断块多而小,储层横向变化大,具有多套油水系统,油水关系复杂,勘探开发难度较大的油藏。

    辽河盆地东部凹陷北部地区的牛居、青龙台和茨榆坨油田储层埋藏深度-1470-3200m,内部被断层切割形成了多个典型的复杂断块油藏。

    由于复杂断块油藏的勘探开发难度相对较大,同时受当时测井解释技术、资料品质和钻井液侵入等多种因素影响,低电阻率油气层的评价和解释难度大。如在牛12块射开解释的水层129.6m/29层,出油30.8m/11层,占解释层数的37.9%。测井解释产层标准是依据当时技术条件下试油结论与测井参数对比制定的,随着油田开发的不断深入,按过去标准解释的水层或干层,按现在的标准可能会有变化。因此应根据生产动态情况及时修改产层评价标准,并利用修改后的标准对已经-解释的水层、干层进行复查,认真研究和总结“隐蔽”油气藏的成因和评价识别方法,重新发现一批新油层,这对认识油藏的油水分布规律、进行区块开发调整和实现产能接替具有十分重要的意义。

    

    1、低电阻率油气层成因分析

    

    岩石中含有油气后,由于油气不导电,因此油气层的电阻率一般高于水层,较好的油气层电阻率一般是相邻水层的35倍以上。但在复杂断块油藏中常出现油层电阻率较低或接近水层的情况,利用电阻率区分油层和水层十分困难。一般来说,在砂岩储集层中,油气层电阻率与相邻水层电阻率比值小于2时,则认为该油气层为低阻油气层。通过大量的试油、生产资料和录井、测井资料综合研究分析,可以将低阻油气层的成因归纳为以下类型:

    1.1 钻井液侵入引起的低阻油气层

    钻井过程中,钻井液由于压差作用进入地层,改变了井壁附近地层流体的径向分布,从而使地层电阻率的径向剖面发生变化。高矿化度、高相对密度的钻井液长时间浸泡是导致油气层电阻率降低的主要原-因之一。

    1.2 高束缚水含量引起储层电阻率下降

    低电阻率储层的出现与储层岩性的粗细和储层中的粘土成分及其分布状态有很大的关系,主要表现为储层具有较高的束缚水含量。

    1.3 岩性细、泥质含量高的砂泥岩薄互层

    这类储层富含泥质,粘土成分以梦脱石、伊利石或伊蒙混层为主,它们特殊的分子结构导致泥质或粘土矿物表面具有较强的附加导电性,造成在低矿化度地层水条件下使油层电阻率大幅度降低,甚至低于临近的水层。

    

    2、低电阻率可疑层评价方法研究

    

    2.1 单井分析法

    利用单井的测井资料,分析油气水层的响应特征,参照录井、井壁取心的显示情况,以相邻井的试油和生产数据为依据,可鉴别出有开采价值的低阻油气层。

    2.2 多井对比评价法

    利用同一断块内的邻井进行多井剖面对比,根据连通情况和同层段生产情况,结合构造高度的变化和电性特征,判断本井的低阻层是否具有试采价值。

    2.3 交会图版法

    这是比较实用的测井解释方法,直观可靠,主要包括储层“四性”关系研究、标准解释图版的建立和测井资料的二次解释等几个步骤。

    2.3.1 储层“四性”关系研究

    “四性”即岩性、物性、电性和含油性,“四性”之间既相互联系,又相互制约,其中起主导作用的是岩性。储集层岩石颗粒大小,分选好坏,颗粒成分、岩石结构、胶结物含量、胶结物成分和胶结方式,以及储层内部结构,直接决定储层物性的好坏,即孔隙度和渗透率的大小。而储层的含油性与储层的岩性和物性密切相关。储层电性是岩性、物性和含油性的综合反应。储层的“四性”关系是制定测井解释标准的重要依据,下面以牛居油田为实例评价研究。

    (1)含油性和岩性下限标准

    为确定牛居油田储层的有效厚度及含油性下限标准,利用试油及生产井共29276层,含油性为荧光显示以上的有183个层,其中荧光显示的有77个层,无油气显示的有21层。由于牛居油田具有原-油比重低、粘度小的特点,确定油层含油性下限标准为荧光。

    在牛居油田29183个含油性在荧光以上的层中,岩性为砂砾岩的占33%,含砾砂岩占15%,中砂岩占28%,细砂岩占16%,而粉砂岩仅占2.2%,由此确定油层的岩性下限为细砂岩。

    (2)物性和电性下限标准

    物性标准通常是指在一定工艺技术条件下,储油层可以产油的物性(如孔隙度、渗透率等)下限值。确定物性下限有试油法、含油产状法、泥浆侵入法、经-验统计法等多种方法,不同油藏可根据地质条件和资料录取情况选择使用。

    油层有效厚度电性标准是指利用测井资料确定储油层有效厚度标准,它主要用于大量未取心井段油层有效厚度的划分。确定有效厚度下限标准,最直接、最有效的方法是结合现有的测试和动态分析资料,制作测井解释下限标准图版。也可利用测井资料计算的孔隙度、含油饱和度等储层参数,结合试油、动态间接资料确定。

    针对牛居油田的地质特点,利用测井资料,结合试油和生产动态29口井276层,其中试油层139层,生产层137层,制作声波时差—电阻率关系图 ,并别确定牛居油田的油层电性标准。

    2.3.2 油、气、水层判别标准建立

    在研究储层“四性”关系的基础上,利用试油及生产动态等资料,分层位分别制作声波时差—电阻率、有效孔隙度—原-始含油饱和度关系图,开展测井解释方法研究。

    (1)声波时差—电阻率交会图版

    在地层水矿化度相近的条件下,对试油可靠的层作声波时差与电阻率(深三侧向)交会图,从而建立测井评价油、水层的图版,该图版可区分比较典型的油层、水层和干层,实际应用符合率为82.9%;图3为牛居油田Es组有效孔隙度—原-始含油饱和度解释图版,该图版可较好地区分典型的油层、油水同层与水层,实际应用符合率为为90.5%

    (2)中子伽玛—声波时差重叠识别气层

    在我国许多油田,经-常采用中子伽玛—声波时差曲线重叠划分气层,并见到较好的效果。中子伽玛测井数值的高低主要取决于地层的含氢量。由于油、水层的含氢量差别不大,储层含气后含氢量减少,中子伽玛数值增大。因此,气层的中子伽玛值高,而声波时差在气层处的数值增大,甚至出现周波跳跃。这样将两条曲线重叠在一起气层就会出现幅度差,而水层或油层基本重合。在牛居油田应用19口井150层试油及动态资料,制定了“声波时差—中子伽玛比值”交会图版。

    上图是牛居油田牛23-22井的重叠实例,由于使两条测井曲线在水层处重合,突出了气层处的幅度差。根据“声波时差—中子伽玛比值”交会图版中油气层的相对位置得出纯气层的界限,修改了纯气层判别标准,利用中子伽玛—声波时差测井曲线重叠,结合“声波时差—中子伽玛比值”交会图版可快速进行油气层判别,实际应用符合率为96.9%

    其中:中子伽玛比值为中子伽玛规范化处理曲线,刻度在01之间。由于中子伽玛与声波时差测井曲线重叠时,每口井的中子伽玛刻度值都不一样,为了统一标准,必须对中子伽玛曲线作规范化处理。其处理公式为:

    VNGR=(NGR-NGRmin)/(NGRmax-NGRmin)

    其中:NGR为中子伽玛曲线;

     NGRmin为泥岩层极小值;

     NGRmax为砂岩层极大值;

     VNGR为规范化处理后的中子伽玛    比值曲线。

    (3)综合判断解释法

    一些疑难低阻油气层受岩性、物性、含油性、水性、侵入性以及润湿性等因素影响,不能表现出明显的含油气特征,测井解释有时存在较大的误差。此时低电阻率可疑层的挖潜需要有经-验的地质技术人员,根据储层在声波时差—电阻率、有效孔隙度—原-始含油饱和度两张交会图版中的位置,结合地质录井、井壁取芯等第一性资料,经-过纵向、横向及邻井对比、综合判断储层的油气水性质。

    在制定牛居油田新的解释标准之前,分别用试油资料和生产动态资料绘制声波时差—电阻率、有效孔隙度—原-始含油饱和度关系图,分析统计后发现,只用试油资料绘制声波时差—电阻率图版与以往研究的解释图版一致;从用生产动态资料绘制的声波时差—电阻率图版分析,产层评价标准有所变化,声波时差与电阻率数值范围扩大了。最后将试油、生产动态数据合在一起,分层位绘制声波时差—电阻率、有效孔隙度—原-始含油饱和度解释图版,经-综合分析制定了新的油气水层判别标准。实际应用原-解释符合率为66.7%;现解释结论符合率达到为86.1%

    

    3、低电阻率可疑层评价方法应用实例

    

    将声波时差—电阻率、有效孔隙度—原-始含油饱和度两类解释图版综合应用,可作为牛居油田老井复查油气层的依据。牛20-20井第106107层,深侧向电阻率分别为10.514Ω¤m,时差分别为295280μs/m2层点均在ACRt图版的油水同层区,原-解释为水层;对两层合试,日产油11.96吨、气4487方、水12.17吨,试油结论为油水同层。第115号层深侧向电阻率为17Ω¤m,时差为290μs/m,该层点落在ACRt图版的油气区,原-解释为水层。试油日产油22.8吨、气4397方,试油结论为油层,说明图版可靠。

    

    4、结论及建议

    

    (1)在复杂断块油藏利用测井、试油、试采、生产动态、地质录井及岩心分析等资料,建立储层四性关系图版,应用新的解释标准,提高了低电阻率可疑层识别的精度。

(2)建议在在复杂断块油藏开发过程中,在试油、生产动态资料不断增加和完善的情况下,开展老井和老资料的再认识,寻找新的储量,提供接替产能。

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