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淡水泥浆侵入条件下低对比度储层的测井识别方法研究

2012-08-20邵晓岩成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059中石油长庆油田分公司第三采油厂宁夏银川750006

石油天然气学报 2012年12期
关键词:水层淡水油层

邵晓岩 (成都理工大学沉积地质研究院,四川 成都610059 中石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏 银川750006)

田三忠,王高强,侯景涛

刘玉峰,马 腾 (中石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏 银川750006)

Y区块位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部,上三叠统延长组8油层组2层 (T3yc28)、水层的电测井差别小,甚至比值小于2,测井识别油层困难,属于低对比度油层[1]。笔者总结区块淡水泥浆侵入条件下低对比度油层的成因,并发现淡水泥浆侵入5d后油层的电阻率增大率 (饱含油砂岩层电阻率ρso/饱含水砂岩层电阻率ρsw)由3.8~6.8降至1.5~2.5,且侵入使油层的电阻率降低,而水层电阻率略有升高,进一步降低了油、水层电阻率的对比度。针对该情况,笔者分区块计算了淡水泥浆侵入的混合地层水电阻率 (ρw),反算地层真电阻率 (ρt),并应用电阻率增大率和品质因子K/ (其中,K为渗透率; 为孔隙度)交会图重新确定了解释标准,在实际应用中获得了比较好的效果,有效提高了该区低对比度油层的识别率,明确了该区的低对比度油层分布。

1 低对比度油层成因与淡水泥浆侵入影响分析

Y区块T3y原始的ρso/ρsw在3.8~6.8之间变化,通过对Y区块23口井T3y资料的分析,明确了该区低对比度油层的成因。Y区块T3y低对比度油藏成因是,储层岩性以细砂岩、粉砂岩为主,岩石颗粒细、束缚水含量高,含油气饱和度不高;储层中存在黏土矿物 (绿泥石为主)附加导电[2,3],导致油层电阻率低;油藏圈闭幅度小 (Y区块油藏高度32~60m),导致油层驱替力小,含油饱和度低,电阻增大率小[4];区块内延长组7油层组 (T3yc7)为生油层,T3y离生油层稍远 (40~75m),其测井含油饱和度不高 (约55%),并呈现部分低对比度油层特征[5]。而另一个重要原因就是,油层长时间受低矿化度泥浆浸泡,造成泥浆侵入,导致油层电阻率下降,致使油藏的ρso/ρsw从3.8~6.8降低至2.5以下。根据岩心和试油资料分析,该区T3y细砂岩储层孔隙度为0.63%~18.25%,渗透率为0.101~13mD,达到国内Ⅱc和Ⅲa类砂岩标准[6],属中下等储层和差储层。

通常情况下,盐水泥浆侵入会使油层电阻率大幅度降低,且会使地层水矿化度较小的水层电阻率下降,造成油、水层之间的电阻率差异减小[7]。而Y区块所用泥浆的矿化度为7650mg/L,地层水矿化度为19110mg/L,属于淡水泥浆侵入。以Y区块孔渗条件具有代表性的F77井X090~X138m井段为例,孔隙度为9.5%~13%,渗透率为0.6~1.2mD。经测井约束下泥浆侵入模拟,得到随时间推移地层真电阻率ρt与所测深感应电阻率 (ρild)、中感应电阻率 (ρilm)的比值 (表1),发现侵入后油层ρild、ρilm下降约65%,油水同层则略有上升,而水层上升了约一半。由F77井淡水泥浆侵入后电阻率增大率随侵入时间变化的模拟结果(图1)发现,ρso/ρsw由6.8下降至2.5,油水同层由2.1下降至1.9。因此淡水泥浆侵入,使得该区块油、水层双感应测井响应呈现更明显的低对比度。

表1 淡水泥浆侵入情况下双感应测井电阻率与地层真电阻率比值随侵入时间的变化表

2 测井识别方法

图1 F77井淡水泥浆侵入后电阻率增大率

在淡水泥浆侵入条件下,应用常规视饱和度-孔隙度图版识别淡水泥浆侵入造成的低对比度油水层,应用阿尔奇公式 (取岩性系数a=0.616,阿尔奇常数b=2.018,胶结指数m=1.085,饱和度指数n=4.393,地层水电阻率ρw=0.095Ω·m)制作图版(孔隙度 =7.5%,含水饱和度Sw=57%,ρt=17.5Ω·m)(图2),样品点总数23个,识别后误入点6个,图版符合率73.9%,可发现部分油水同层、水层与油层的测井响应特征十分相似,识别效果不好。

为此,笔者采取如下步骤来识别油、水层:①将Y区块按岩性孔渗特征分南区和北区分别解释;②用同一油藏水层的电阻率,计算侵入带混合地层水电阻率,并用混合地层水电阻率计算油层的视饱和度[8];③结合表1处随时间推移测井侵入模拟结果,取侵入时间、混合地层水电阻率和孔渗条件等,反算未侵入地层真电阻率ρt;④选取储层的电阻率增大率ρso/ρsw与 (K/ )1/2来绘制图版 (图3),并结合试油层位标定油层、油水同层和水层的界限。样品点总数23个,图3(a)共8个点,无判错点;图3(b)共15个点,判错2个点,即该方法符合率达到了91.3%,明显提高了测井识别油、水层的能力。其中图3(b)椭圆虚线中的油层对比度低,油水同层与油层难以区分,分析原因,1号油水同层试油产液较少,结合资料分析应是较致密储层;2号油水同层则是含油饱和度较高的同层。

图2 视饱和度-孔隙度图版 (图中数字为样品点序号)

图3 Y区块电阻率增大率和品质因子识别油水图版

按照该方法处理了Y区块内49口井,与试油、岩心分析对比符合率达到85.2% (比原始解释符合率提高了约10个百分点),有效提高了该区低对比度油层的识别率,明确了该区的低对比度油层分布。

3 结 论

1)在储层岩石颗粒细、束缚水含量高,存在黏土矿物附加导电,油藏圈闭幅度小,离烃源岩稍远的地质背景下,研究区低对比度油层的主要成因是淡水泥浆侵入对油、水层双感应测井响应影响各异所致。

2)在低电阻油气层成因研究的基础上,建立了Y区块淡水泥浆侵入条件下,油水层测井识别方法:利用常规视饱和度-孔隙度图版,识别率为73.9%;而经过分区块计算混地层水电阻率,反算地层真电阻率ρt并应用电阻率增大率和品质因子图版识别率可达91.3%。

[1]程相志,范宜仁,周灿灿,等 .基于钻井液性能优化设计的低对比度油层识别新技术 [J].中国石油大学学报 (自然科学版),2008,32 (3):50~54.

[2]Waxman W H,Smits L M.Electrical conductivities in oil-bearing sands [J].SPE,1968,8 (2):107~122.

[3]汪忠浩,章成广 .低渗砂岩储层测井评价方法 [M].北京:石油工业出版社,2004.

[4]欧阳健 .油藏中饱和度电阻率分布规律研究深入分析低电阻油层基本成因 [J].石油勘探与开发,2002,29(3):44~47.

[5]修立军,石玉江 .低渗透岩性油藏测井饱和度分布规律研究 [A].北京地层岩性油藏国际研讨会 [C].北京,2007-07-10~20.

[6]罗蛰潭,王允诚 .油气储集层的孔隙结构 [M].北京:科学出版社,1984.201~210.

[7]程相志,范宜仁,周灿灿 .淡水储层中低阻油气层识别技术 [J].地学前缘,2008,15(1):146~153.

[8]欧阳健 .盐水钻井液侵入条件下低幅度-低电阻油层的测井识别与评价 [J].中国海上油气,2008,20(6):375~378.

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