浅析低阻油气层测井评价技术在开发中的应用

浅析低阻油气层测井评价技术在开发中的应用
张㊀伟
摘㊀要:研究油区储层基本分为三类:退积式砂层组㊁进积式砂层组和加积式砂层组ꎮ低阻储层的岩石物理成因类型多样ꎬ测井响应关系复杂ꎬ故低阻储层与常规储层相比ꎬ其测井识别评价方法存在很大差异ꎬ因而在低阻储层识别与评价认识上带来一系列问题ꎮ研究地区是自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分ꎬ储集物性具有低孔隙㊁低渗透的特点ꎮ评价低阻油气层的重点和关键在于计算地层的含水饱和度ꎮ文章简单探讨了以下五种含水饱和度测井与评价解释ꎬ对于油田勘探和开发均具有极为重要的意义ꎮ
关键词:低电阻率油层ꎻ储集物性ꎻ饱和度ꎻ方法评价ꎻ测井解释
㊀㊀低阻储层识别与评价十分困难ꎬ主要是由于油水电性差异小ꎬ及时发现难ꎻ目的层系多ꎬ及时测井难ꎻ成因类型多样ꎬ准确选择方法难ꎻ分布规律复杂ꎬ有效预测难ꎮ形成低阻储层的地质环境均比较复杂ꎬ与油气成藏过程㊁沉积过程及成岩作用等密切相关ꎮ研究地区构造上位于凹陷中央隆起带的西段ꎬ是自东向西推进衰亡期形成的中带西滑塌浊积砂体的一部分ꎮ构造上属于凹陷中央隆起带的西段ꎬ向西倾没于洼陷ꎬ是一个向东北抬起ꎬ向西南倾没的大型鼻状构造ꎮ受三角洲沉积的前积特征控制ꎬ使该层系砂体自东向西呈迭瓦状分布ꎮ
一㊁研究区储层类型
某油区储层基本分为三类:退积式砂层组㊁进积式砂层组和加积式砂层组ꎮ退积式砂层组是指水体变深㊁沉积物后退的过程中沉积的一组砂岩储层ꎮ进积式砂层组是指水体变浅㊁沉积物向前推进的过程中沉积的一组砂岩储层ꎮ加积式砂层组是指水体深度基本不变的情况下沉积的一组砂岩储层ꎮ区块低阻油气层基本出现在退积式砂层组的上部或中上部ꎬ该部位具有岩性细㊁纯㊁厚㊁电阻率低的特点ꎬ而出现在进积式和加积式砂层组的上部或中上部的油气层不具备低阻特征ꎮ因此本地区岩性的这种递变特征导致的储层物性复杂是形成低阻油气层的主要因素ꎮ该低阻油气层最根本的控制因素是岩性细ꎬ退积式砂层组的上部或中上部是形成低阻油气层的有利部位ꎮ地层水矿化度高㊁双峰孔隙结构㊁束缚水饱和度高㊁岩石强亲水等特点是造成低阻的基础和条件ꎮ黏土矿物阳离子交换能力引起的附加导电性对具有如此高矿化度地层水的油气层而言ꎬ其贡献可以忽略ꎮ二㊁储层饱和度的测井解释方法
评价低阻油气层的重点和关键在于计算地层的含水饱和度ꎮ为此参考国内外近年来研究成果ꎬ探讨了以下五种方法评价含水饱和度ꎬ它们是经典阿尔奇公式法㊁变化的ｎ指数法㊁双孔隙水模型法㊁Ｓ Ｂ模型法㊁Ｐａｕｌ模型法ꎮ(一)经典阿尔奇公式法
对于低阻油气层ꎬ通过调整阿尔奇公式中系数ａ㊁ｂ㊁ｍ㊁ｎꎬ使饱和度计算合理ꎮ调整依据是对低阻油气层取心样品作岩电实验测量ꎮ测量结果是否合理要看测量样品中含水饱和度接近束缚水饱和度时电阻率指数的大小ꎮ如果电阻率指数偏大ꎬ可能有以下几方面原因:①油气层本身不是低阻ꎬ是外因造成的低阻ꎬ这时如果能设法求准油气层的地层水电阻率ꎬ就可用测量结果直接求饱和度ꎻ②油气层本身为低阻(内因造成的低阻)ꎬ说明岩电测量结果有误差ꎮ(二)变ｎ指数模型
由岩电实验测量结果ꎬ进行多元回归分析ꎬ得到的饱和度指数ｎ与地层电阻率Ｒｔ㊁地层水电阻率Ｒꎬ和含水饱和度Ｓꎬ的关系ꎬ再将ｎ回代入阿尔奇公式ꎬ迭代求解含水饱和度的关系ꎮ回归得到ｎ的关系式为:
ｎ＝１.４５＋０.６７７ˑＬｇ(Ｒｔ)－１.４７ˑＬｇ(Ｒｗ)＋１.８４７ˑＬｇ(Ｓｗ)
(三)双孔隙水模型法
根据ＤＰＳＭ模型和双孔隙模型提出了以束缚水为基础的有别于双水模型的双孔隙模型ꎮ基本假设如下:①地层导电由微孔隙和渗流孔隙两部分并联决定ꎻ②微孔隙中１００％含水ꎬ其相对含量由束缚水饱和度Ｓｗｉｒ表征ꎻ③渗流孔隙中流体含水饱和度递减ꎬ可以把１００％降到０％ꎬ其相对含量由自由水饱和度表征ꎻ④微孔隙和渗流孔隙均服从阿尔奇公式ꎻ⑤微孔隙中束缚水电阻率由油气层中束缚水(即地层水)电阻率决定ꎮ
(四)Ｓ Ｂ模型
Ｓ Ｂ模型是由Ｓｉｌｖａ Ｂａｓｓｉｏｕｎｉ提出的基于Ｗ Ｓ模型和Ｄ ｗ模型的复合模型ꎮ该模型认为ꎬ泥质砂岩的导电特性与具有相同孔隙度和曲折度㊁地层水等效电阻率Ｃｗｅ为的纯砂岩相同ꎬ因此它仍服从阿尔奇公式ꎮＣｗｅ则是自由水与扩散双电层作用下的束缚水并联导电之和ꎮ
Ｃｔ＝ａ－１ＳｗｔｎΦｔｍＣｗｅ
Ｃｗｅ＝(λ＋ｎ＋)ｆＤＬ＋Ｃｗ(１－ｆＤＬ)
(五)通用Ｐａｕｌ模型
Ｃｔ＝ＣｗＦ()Ｓｗｎ＋ＸＦ()Ｓｗｐ＋ＹＦ()Ｓｗｑ
０ɤｐꎬｑɤｎ
Ｐａｕｌ.Ｆ.Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ提出了通用模型ꎬ我们则从数学级数的角度把它归结为更普遍的形式ꎮ
三㊁结论
(１)油区低电阻率油层的形成原因比较复杂ꎬ主要原因是微孔隙发育㊁束缚水含量高㊁地层水矿化度较高㊁岩石亲水㊁含导电性物质等几个方面ꎮ
(２)低电阻率油层测井解释的关键是确定合适的饱和度
解释模型和选取合理的解释参数ꎮ
(３)要综合评价储层的含油性ꎮ对低电阻率油层的评价是一个复杂的技术问题ꎮ实践证明ꎬ无论何种先进的解释技术ꎬ都无法排除测井分析人员在测井资料数字处理中的主导作用ꎬ对于低电阻率油层的判识更是这样ꎮ因为有许多低电阻率油层用常规的解释方法是难以判别的ꎬ而必须对测井信息进行定性㊁定量的分析ꎬ并结合非测井信息(包括构造㊁地质录井㊁取心㊁气测㊁邻井测试等资料)以及数字处理结果进行综合的分析ꎬ去伪存真ꎬ拓宽分析渠道ꎬ将测井信息还原为符合地区规律的地质信息ꎬ以得出正确的测井解释结果ꎮ
参考文献:
[１]孙业恒.史南油田史深１００块裂缝性砂岩油藏建模及数值模拟研究[Ｄ].北京:中国矿业大学(北京)ꎬ２０１５.
作者简介:
张伟ꎬ胜利油田油藏动态监测中心ꎮ
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