刘晓敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮阳 457001)

东濮凹陷致密砂岩复杂油气层测井识别方法

刘晓敏 (中石化中原油田分公司科技部,河南濮阳 457001)

为有效识别和评价以 “低孔低渗”为特征的致密砂岩油气层,在分析了致密砂岩储层的测井响应特征基础上,提出了Vp/Vs-DTS(纵横波速度比与横波时差)交会图和地层精细对比测井识别法2种油气层有效识别方法;建立了分区块的油气水判别标准。实测资料处理结果表明,该技术提高了测井对致密砂岩油气层的识别能力,有效地解决了制约中原油田致密砂岩油气勘探的技术 “瓶颈”问题。

东濮凹陷;致密砂岩;测井响应;油气层识别

致密砂岩油气藏是一种岩性地层油气藏[1]。致密低渗透储层特殊的孔隙结构特征和表面物理性质,给常规测井的资料处理和应用带来了一系列的困难和不适应性[2]。低渗透储层的孔隙结构复杂,非均质性强,难以建立适用的渗透率和饱和度的解释模型[3-4]。由于低渗透储层的储集空间很小,由不同流体所产生的岩石电性差异变小,油水关系不明,往往导致测井响应特征不太明显,影响流体性质的识别[5]。

东濮凹陷致密砂岩储层主要发育在古近系沙三段、沙四段和三叠系及二叠系,该类油气层具有埋藏深、岩性致密、储集空间类型多样、孔隙结构复杂、地层水矿化度多变的特点,测井解释主要存在以下难题[6]:①因骨架的测井信号远大于流体,储层流体性质判别困难;②裂缝发育的储层测井响应特征既不同于粒间孔隙的砂岩储层、又有别于双孔介质的碳酸盐岩储层,常规测井有效识别与划分储层困难;③不同区块、不同层系、不同储集类型的储层岩-电关系存在差异,同一油水判别标准下的测井解释符合率较低。针对以上问题,笔者根据测井响应特征,分区块建立储层关键参数的定量评价模型,着重于储层流体性质识别方法的研究,建立分区块的油气水判别标准。

1 致密砂岩储层测井响应特征

致密砂岩储层一般发育裂缝,其测井响应机理 (尤其是导电机理)不同于孔隙型储层。通过测井响应机理研究,结合试油测试资料及区域地质特征,强化常规测井-EMI(成像测井)-NMR(电缆)测井资料的综合应用,总结出三叠系致密砂岩裂缝储层的测井响应特征 (见图1)。与裂缝不发育的砂岩储层相比,裂缝发育的砂岩储层有以下测井响应特征[7]:①电阻率值明显高于围岩,高产储层电阻率呈相对低值;②自然电位有明显负异常;③尽管相对致密,但三孔隙度明显高于围岩;④EMI指示裂缝发育,且裂缝多为高角度缝;⑤核磁共振上,油层差谱有信号、移谱移动慢;水层差谱无信号、移谱移动快。

2 复杂油气层测井识别新方法

2.1 Vp/Vs-DTS交会图识别法

偶极声波测井资料可评价裂缝有效性及岩性外,利用从中提取出的纵横波速度可准确识别气层。由于在相同 (似)岩性和孔隙度下,气饱和岩石的纵波速度小于水饱和岩石的,而气饱和岩石的横波速度大于水饱和岩石的。因此利用纵横波速度比(Vp/Vs)与横波时差(DTS)交会可准确识别气层。B井是位于东濮凹陷西部斜坡带的一口预探井,常规声波时差反映地层致密,仅密度测井有气的指示。利用Vp/Vs-DTS交会法可很好地识别气层(见图2)。

图1 三叠系裂缝型储层测井响应特征(A井)

2.2 地层精细对比测井识别法

首先选用标志层作为对比层、敏感曲线作为对比曲线、投产井或资料丰富井作为目标井;然后利用对比曲线,将对比井 (要评价的井)与目标井进行小层或单砂体级的精细对比;最后根据井间岩性、三孔隙度、电性测井曲线的变化,给出油气水判别结论。该法在老井复查及滚动评价中应用效果好。

卫31断块区位于卫西断阶带,构造主要受控于卫西、卫东断层。1992年完钻的C1井在沙四段3166.5～3185.8m,录井见油迹显示,压裂后见油花 (未获工业油流)(见图3)。后在高部位部署的C2井,2008年12月对3013.0～3056.8m测井解释的油层射孔,日产油10t、无水。该套油层为典型的低阻油层,传统测井解释方法很难识别。该套地层在区域上对比性极强,利用自然伽马、感应电阻率、2.5m梯度电极可对比到单油 (砂)层。地层精细对比测井识别法可以有效识别出该类油层。

通过与测井资料丰富井的对比,可弥补测井资料单一的不足。如卫77块的D1井仅测得常规测井资料,68-72号层录井仅见荧光显示。而之前完钻的D2井测有电成像,并在69号层发育2条裂缝。通过地层精细对比,D1井的71-72号层与D2井的69号层为同一砂体。由于2井距离近,根据三叠系裂缝的发育特征推断,该砂体应有裂缝,测井解释为油层(见图4)。2007年10月对D1井的68-72号层射孔,日产油20t,无水。

图2 Vp/Vs-DTS交会法识别B井古潜山致密气层

图3 C1井(左)-C2井(右)测井精细对比图

图4 D1井(左)-D2井(右)测井精细对比图

3 油气判别标准的建立

分区块、分层系、分类型分别建立相应油气水测井解释标准,以提高油气测井识别的正确率。根据三叠系关键井的岩心分析资料及电成像测井资料并参照常规测井资料,由测试 (投产)资料标定最终形成的按区块 (A区块、B区块)的油水判别标准 (见表1、2),该标准的应用使得测井解释符合率由原来的80.5%提升至89.5%。从表1和表2中可看出,同一层系、同一储集孔隙类型、不同区块的解释标准差异明显,如电阻率及 (裂缝)孔隙度界限。

表1 A区块裂缝性储层测井综合解释标准

表2 B区块裂缝性储层测井综合解释标准

4 结论

1)电成像及偶极声波资料可有效评价致密砂岩储集空间类型,尤其电成像测井已成为致密砂岩(裂缝型)储层评价的关键环节。

2)将石油地质评价油气的理论与方法纳入其中,综合利用 “钻、测、录、地、试”等资料进行综合评价,可有效提高致密砂岩油气层的测井识别准确度。

3)提出Vp/Vs-DTS交会图和地层精细对比测井识别法2种油气层测井识别方法,有效解决了东濮凹陷致密砂岩复杂油气藏勘探开发中的技术 “瓶颈”问题。

[1]沈守文,彭大钧.试论隐蔽油气藏的分类及勘探思路[J].石油学报,2000,21(1):16-22.

[2]Brian J W.Permeability structure of a compound valley fill in the cretaceous fall river formation of south Dakota[J].AAPG Bulletin, 1998,82(9):206-227.

[3]张明禄,石玉江.复杂孔隙结构砂岩储层岩电参数研究[J].测井技术,2005,29(5):446-448.

[4]孙小平,石玉江,姜英昆.复杂孔隙结构储层含气饱和度评价方法[J].天然气工业,2000,20(3):41-43.

[5]宋子齐,程国建,杨立雷,等.利用测井资料精细评价特低渗透储层的方法[J].石油实验地质,2006,28(6):595-599.

[6]吴海燕,朱留方.成像、核磁共振测井在埕北裂缝性储层评价中的应用[J].石油与天然气地质,2002,23(1):45-48.

[7]赵俊峰,纪友亮,陈汉林,等.电成像测井在东濮凹陷裂缝性砂岩储层评价中的应用[J].石油与天然气地质,2008,29(3): 383-390.

[编辑] 辛长静

P631.84

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1673-1409(2014)20-0026-04

2013-11-25

刘晓敏(1971-),女,高级工程师,现主要从事油气开发项目管理方面的研究工作。