张凤生, 隋秀英, 房国庆, 段朝伟, 刘春雷, 姚亚彬

(1.中国石油集团测井有限公司油气评价中心, 陕西 西安 710021;2.中国石油青海油田公司采油五厂, 甘肃 敦煌 736202)

0 引 言

英东油田是盆内晚期构造复式成藏模式,构造多期推覆叠加,具有构造复杂、埋藏浅、含油气井段长、储层非均质性强,纵向上存在多个油气水动力系统,油气水混储的特点。众多学者对英东油田储层特征[1-4]、油气成藏机理[5-6]、构造特征[7-10]等进行了较为详细地研究,但对于英东油田储层及流体识别技术研究尚少。实践证明,常规储层及流体识别方法对英东油田复杂储层流体进行识别时容易出现误判,主要表现在3个方面:①存在储层漏划现象;②高电阻率层产水、低电阻率层产油气的情况普遍存在;③油层、气层电性特征相似,识别难度大,为油层、气层精细开发带来困难。本文通过常规测井资料、气测录井资料等多种方法相结合,在分析该区储层流体识别难点和影响因素基础上,建立了复杂断块长井段薄互层储层及流体识别技术,在实践中取得了较好的应用效果。

图1 ×1井测井解释成果图*非法定计量单位,1 mD=9.87×10-4 μm2,下同

1 储层基本特征

2 储层流体性质识别难点及影响因素

2.1 储层流体性质判别难点

英东油田存在高电阻率水层及低电阻率油气层,主要表现为油气层深探测电阻率绝对值较低或油气层电阻率明显低于围岩电阻率,水层深感应电阻率绝对值较高(高达9 Ω·m)或水层电阻率明显高于围岩电阻率,这种特殊油气水层的识别比较困难。英东油田由于断裂发育,油气混储,油层、气层、油气同层都有发育,三者电阻率曲线一般都比较饱满,与三孔隙度曲线呈“镜像”特征,曲线差异小,常规曲线准确划分油层、油气同层、气层比较困难。

图1为×1井测井解释成果图。该井137号层电阻率高于围岩,深侧向电阻率为19.8 Ω·m,深感应电阻率为6.3 Ω·m,该层试油,日产水4.2 m3。143号层深侧向电阻率为5.46 Ω·m,深感应电阻率为3.99 Ω·m。该层试气,日产气47 817 m3。从测井结果看,电阻率高的储层综合含水反而上升,与常规砂岩储层含油性和电性关系明显不一致。

2.2 影响储层流体性质判别的因素

2.2.1 岩性影响

2.2.2 物性影响

2.2.3 孔隙结构的影响

英东油田孔隙喉道以中、细喉道为主,分选好,孔隙连通性好,孔隙结构类型属大孔隙、中细喉道型(见图3),孔隙结构对储层流体性质判别影响不大。

图3 英东油田储层孔隙类型图版

3 英东油田复杂流体识别方法

通过开展英东油田复杂流体成因分析,基于储层敏感曲线,建立了自然电位—井径重叠法识别有效储层。在储层识别基础上,利用分步法识别储层流体,首先利用感应侧向电阻率比值区分油气层与水层,再结合气测轻重组分比值对油气层精细划分。

3.1 储层快速划分

英东油田井段长,薄互层发育,含油气井段长1 200 m左右,纵向小层可达200个左右,单层厚度0.5～3 m,测井解释中经常出现漏划储层的现象。英东油田储层段一般自然电位负异常,自然伽马低值,井径缩径。该区井径对薄层反映敏感,自然电位能较好地反映储层的渗透性,而受地层中铀元素的影响,部分储层段自然伽马为高值,造成漏划储层。基于以上认识,提出井径与自然电位曲线重叠法快速识别储层,该方法将井径与自然电位反刻度置于同一曲线道中,适当调整2条曲线的左右刻度,使之在泥岩段重合,根据2条曲线的重叠特征进行储层快速划分。

图4为×3井测井解释成果图。从图4可见,井径与自然电位曲线的重叠会在储层段显现典型的镜像特征,其包络面积的大小与储层的物性密切相关,储层物性越好,包络面积越大。

图4 ×3井测井解释成果图

3.2 油气层与水层的识别

英东油田电阻率值受岩性和物性的影响,电阻率的高低不能很好地反映流体性质,使得该区存在高电阻率产水和低电阻率产油气的现象。英东油田无论探井还是开发井,均测有阵列感应和双侧向电阻率曲线,通过该区试油试采资料分析,发现储层流体性质与感应电阻率和侧向电阻率的比值相关性较好,这种规律是由感应和侧向测井的测量机理不同造成的。

由侧向与感应测井电阻率的测量机理分析(见图5),双侧向测井采用聚焦电流方式测量地层径向电阻率,实际测量电阻率为冲洗带、侵入带与原状地层电阻率等效串联电路,测量电阻率受相对高电阻率影响大,在油层段时测量为相对高电阻率值

RLLd=Rxo+Ri+Rt

(1)

感应测井采用线圈式电磁感应原理测量地层电性,实际测量电阻率为为冲洗带、侵入带与原状地层电阻率等效并联电路,测量电阻率受低电阻率影响大,对低电阻率更敏感,在水层段时测量为相对低电阻率值[11-12]

(2)

式中,RLLd为双侧向测井电阻率,Ω·m;RILd为感应测井电阻率,Ω·m;Rxo为冲洗带电阻率,Ω·m;Ri为侵入带电阻率,Ω·m;Rt为原状地层电阻率,Ω·m。

由等效串并联电路原理,油层段感应电阻率与侧向电阻率接近,水层段感应电阻率小于侧向电阻率。通过综合分析英东地区单层试油结果,根据2种电阻率不同测量原理,提出感应侧向比(RILd/RLLd)与侧向感应比(RLLd/RILd)重叠法识别油气层与水层,该方法消除了岩性及物性对电阻率影响,不仅能准确区分常规油气水层,而且对高电阻率水层与低电阻率油气层的区分效果良好。由感应侧向比(RILd/RLLd)与侧向感应比(RLLd/RILd)交会图可以看出(见图5),油气层感应侧向比大于0.42,水层感应侧向比小于0.42。

图5 导电模型与电阻率比值交会图

图6 ×4测井解释成果图

图6为×4井测井解释成果图。该井78号层深侧向电阻率为6.6 Ω·m,深感应电阻率为3.7 Ω·m,感应侧向比为0.56,综合解释为油层,该层试油,日产油7.98 m3。88号层深探测电阻率高于围岩,深侧向电阻率为5.3 Ω·m,深感应电阻率为2.0 Ω·m,感应侧向比为0.38,综合解释为水层。该层试油,日产水3.12 m3。

3.3 油层与气层的识别

油气区分的常用方法是基于补偿中子挖掘效应的识别法[13-14],补偿中子挖掘效应方法认为气层补偿中子孔隙度降低,而声波和密度的视孔隙度会升高,利用中子孔隙度和密度或声波孔隙度的差值或比值可以识别气层。但是,泥质含量的高低,井径扩径,储层岩屑成分等都会影响三孔隙度曲线,减弱测井曲线对含气的响应特征,气层准确识别困难。

气测录井是一种通过直接测量地层中天然气的组成成分和成分含量来勘探油气藏的地球化学测井方法,其测量资料对油气层的识别效果良好[15-16]。通过总结国内外各种气测识别油气方法,分析其优缺点及在英东地区的适用性,提出轻重组分比区分油层和气层,该方法在英东地区使用效果良好。英东地区气测曲线主要为C1、C2、C3、IC4、NC4、IC5、NC5及全烃曲线,该方法用轻烃(C1)与重烃(C2+C3+IC4+NC4+IC5+NC5)比值识别油气层,轻重组分比=C1/(C2+C3+IC4+NC4+IC5+NC5),重轻组分比=(C2+C3+IC4+NC4+IC5+NC5)/C1。由轻重组分比与重轻组分比交会图(见图7)可以看出气层轻重组分比大于9.1,油气同层轻重组分比介于7.2～9.1之间,油层的轻重组分比小于7.2。

图7 轻重组分比与重轻组分比交会图

图8为×5井用轻重组分比区分油气的实例。该井202号层声波时差为262.70 μs/m,补偿中子为18.65%,补偿密度为2.50 g/m3,深感应电阻率为2.69 Ω·m,轻重组分比为5.26,综合解释为油层。该层试油,压裂后日产油19.92 m3。217号层声波时差为276.78 μs/m,补偿中子为16.74%,补偿密度为2.38 g/m3,深感应电阻率为3.99 Ω·m,轻重组分比为10.70,综合解释为气层。该层试气,日产气14 952 m3。该井231、232、234号层声波时差平均为271.08 μs/m,补偿中子为17.49%,补偿密度为2.41 g/m3,深感应电阻率为5.61 Ω·m,轻重组分比为8.44,均解释为油气同层。3层合试,压裂后日产气20 688 m3,日产油4.49 m3。

图8 ×5井测井解释成果图

图9 ×6井测井解释成果图

4 应用实例

英东油田流体识别技术在新井解释及老井复查中取得了较好的应用效果,油藏开发井解释符合率达到了90%,基本解决了复杂断块长井段薄互层储层及流体识别难题。

图9为×6井测井综合解释成果图。从图9可以看出,储层段井径与自然电位呈明显镜像特征,43号层声波时差为362.70 μs/m,补偿中子为20.65%,补偿密度为2.36 g/m3,深感应电阻率为1.62 Ω·m,感应侧向比为0.39,综合解释为水层。该层试油,日产水3.1 m3;93号层声波时差为399.59 μs/m,补偿中子为19.48%,补偿密度为2.39 g/m3,深感应电阻率为5.08 Ω·m,感应侧向比为0.91,轻重组分比平均为12.7,综合解释为气层。该层试气,日产气29 032 m3;139号层声波时差为339.45 μs/m,补偿中子为21.84%,补偿密度为2.30 g/m3,深感应电阻率为5.95 Ω·m,感应侧向比为0.95,轻重组分比平均为4.39,综合解释为油层。该层试油,日产油7.88 m3。

5 结 论

(1) 英东油田为纵向叠置复杂断块油气藏,油气水混储,且存在高电阻率水层及低电阻率油气层,流体的识别难度大。

(2) 英东油田井段长,薄互层发育,通过井径与自然电位曲线重叠法快速识别储层,极大地提高了储层划分的精度。

(3) 针对英东地区高电阻率水层及低电阻率油气层识别困难的问题,基于感应侧向比重叠、轻重组分比值法,分步识别流体性质,提高了测井解释符合率。

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