扶杨油层组含钙质夹层厚油储层水淹层识别

扶杨油层组含钙质夹层厚油储层水淹层识别
张美玲;孙宝刚;谢磊;侯树山
【摘要】当注人水进入含钙质夹层储层后,注入水替换砂质部位的油,改善该部位的导电性,使其远低于含钙部位的电阻率.为提高油田采收率及低孔渗钙质夹层厚油储层的水淹识别精度,根据统计方法理论,在厚砂体内细分小层的基础上,构造钙砂电阻率比、深侧向电阻率与声波曲线相关因数2个特征值,建立水淹层与未水淹层识别图版,识别符合率达到83%,为射孔方案制定提供有利依据.水淹层识别方法适用于大庆外围油田含钙厚油储层水淹层的识别.
【期刊名称】《东北石油大学学报》
【年(卷),期】2011(035)002
【总页数】6页(P13-18)
【关键词】含钙质夹层;河流相;油储层;水淹特征;测井
【作者】张美玲;孙宝刚;谢磊;侯树山
【作者单位】东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学地球科学学院,黑龙江大庆163318;大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆163411;大庆钻探工程公司测井公司,黑龙江大庆163412
【正文语种】中文
【中图分类】P631.8
河道砂储层是油田开发的主力油层,随着油田开发的深入,这部分砂体往往出现不同程度的水淹,因此准确判断水淹级别,对进一步确定剩余油分布具有重大意义[1-2].泉
头组是松辽盆地中白垩系早期地层,为主要含油层位之一,由一套含轮藻、瓣鳃类、介形虫、叶肢介及陆生植物化石为主的红色陆屑组成[3-4].在泉头期,河流相沉积占有相当的比例,重点发育扶余及杨大城子2套油层组[5],厚油层微相多为三角洲前缘水下分支河道、河口坝,油层有效厚度一般大于2 m.由于油层组埋藏较深,成岩早期强烈的压实和胶结作用,使多数油储层呈现低孔渗特征[6-7].邓宏文等[8]指出河道冲刷面之下发育富含钙质结核的古土壤泥岩,且冲刷面之上的河道沉积常具有相互叠置的特征,钙质夹层可以出现在三角洲前缘水下分支河道微相的底部,还可以出现在三角洲前缘河口坝微相的顶部,或两期河道复杂叠加储层的中部[9].刘传平等[10]研究认为钙质成分的存在不仅使孔隙度降低,而且使孔隙通道曲折度增大,导致地层电阻率增大.邓刚等[11]研究认为钙质成分的存在导致储层水淹后水淹级别判别难度增大,其通过构建纯油层、纯水层电阻率计算公式,建立水淹层识别图版,按照“水层”、“中低水淹层”、“油层”3个级别判断,符合率达到75%以上,但此类方法需要精确提供有效孔隙度、地层水电阻率及围岩的相关参数.含钙质夹层的厚油储层是大庆外围油田开发的主力油层,较快、较准地判别此类储层的水淹程度是提高油田采收率的关键.笔者利用厚油层细分层技术[12],探索含钙质夹层厚油储层的电阻率曲线在细分层上呈现的不同特征,建立相应水淹层定性识别方法,对厚油储层开采有重要意义.
深侧向电阻率测井曲线的纵向分层能力达到0.6 m,高分辨声波曲线的纵向分层能力可达到0.2 m.扶杨油层组属于低孔渗储层,其饱含油砂体的电阻率较高(一般高于35Ω·m),而钙质薄层(一般小于0.5 m)因其导电性差,电阻率也较高(一般可达到
40Ω·m),二者相差不大,所以当饱含油砂岩的顶部、底部或中部夹有钙质薄层时,深侧向电阻率曲线很难给出钙质薄层的显示.当低渗透砂岩饱含水时,由于孔隙中水的导电性,使其电阻率测量值明显下降,文献[6]给出低渗透砂岩饱含水砂体的电阻率为25Ω·m左右,与钙质层电阻率相差较大.
声波时差测井主要反映声波在岩层中的传播途径,所以岩层的岩石特性对其影响大.对于饱含油厚砂体的声波时差一般大于250μs·m-1,而钙质薄层的声波传播速度快,声波时差一般小于220μs·m-1,二者之间相差大,在测井曲线上也会有明显的显示.声波(纵波)主要沿着岩层中的骨架传播,所以不管砂岩层中填充的是油或水,声波时差在砂岩层与钙质层之间的突出差距仍旧存在.
针对含钙质夹层的厚油层,由于钙质夹层及油砂层的电阻率高,在饱含油情况下,深测向电阻率曲线值高,且呈现较均匀、饱满的形态,采用储层划分技术,深测向电阻率曲线很难呈现与岩性曲线相一致的非均质特征.当储层注水开发一段时间后,注入水替换砂质部位的油,改善该部位的导电性,即使受深测向电阻率曲线的纵向分辨能力的限制,但钙质薄层和含水砂体的电阻率差值较大,使深测向电阻率曲线与岩性曲线呈现趋于一致非均质特征.分析声波时差与深侧向电阻率曲线、自然伽马曲线之间的相关性,发现水淹程度越强,曲线间的相关性越好,计算曲线间的相关系数,并给出合理的水淹层解释图版.
首先考虑钙质夹层位于厚油储层底部情况,其测井曲线特征及细分结果见图1,其中曲线包括自然伽马(GR)、深侧向电阻率(R LLD)、微球型聚焦电阻率(M SFL)、高分辨率声波时差(HAC)、自然伽马分层取值(ZGR)、深侧向电阻率的分层取值(R ZLLD)、微球型聚焦电阻率分层取值(ZM SFL)和高分辨率声波时差分层取值(ZHAC).
由图1可见,尽管高分辨率声波曲线在底部呈现2个明显的钙质薄夹层,但深测向曲线呈现均匀厚油层的特征,即曲线饱满、幅值高.将该砂岩进行细分,在1 722.38～1 724.50 m处可以看到,深侧向曲线仅给出2个单层,而高分辨率声波曲线给出5个明显单层.计算深侧向曲线最大峰谷比接近1.00;高分辨率声波曲线最大峰谷比为1.16,峰谷比差距略明显,说明电阻率曲线受其中所含流体的性质及含量的影响较大,而高分辨率声波曲线反映岩层中砂钙并存的分布状况.
其次,考虑钙质夹层位于厚油储层中的情况,其测井曲线特征及细分结果见图2.由图2可见,在1 871.00～1 872.50 m处为2个钙质薄层夹一砂岩层的情况.将该段细分层,深侧向电阻率曲线仅为2个单层,而声波曲线呈现3个单层,计算深侧向电阻率曲线最大峰谷比接近1.00;高分辨率声波最大峰谷比为1.12,峰谷比差距略明显. 再次,考虑钙质夹层位于厚油储层上部情况,其测井曲线特征及细分结果见图3.由图3可见,在1 670.13～1 671.00 m处为单1个钙质夹层,处于该油砂体的顶部.将该段细分层,深侧向电阻率曲线仅为2个单层,而声波曲线呈现4个层,计算深侧向电阻率曲线最大峰谷比接近1.00;高分辨率声波最大峰谷比为1.10,峰谷比差距略明显. 无论是钙质层处于砂岩体的上部、中部或下部,砂岩体被注入水侵入后,砂体内的油被导电性好的水置换,呈现很好的导电性.不同的水淹程度,对应不同的电阻率变化状况.
首先,考虑低水淹情况,其测井曲线特征及细分结果见图4.由图4可见,1 737.25～1 738.84 m对应的砂体为低水淹层.从声波和深测向电阻率曲线能看出明显的钙质薄层,处于1 737.00～1 738.75 m段.将该段细分层,深侧向电阻率曲线仅为2个单层,而声波曲线呈现4个单层,计算深侧向电阻率曲线最大峰谷比为1.10,峰谷比差距略明显;高分辨率声波最大峰谷比为1.35,峰谷比差距明显.
其次,考虑中水淹情况,其测井曲线特征及细分结果见图5.由图5可见,1 702.80～1 705.00 m对应的砂体为中水淹层.从声波和深测向电阻率曲线能看出明显的钙质薄层,分别处于1 702.63～1 705.00 m段.将该段细分层,深侧向电阻率曲线仅为3个单层,而声波曲线呈现5个单层,计算深侧向电阻率曲线最大峰谷比为1.31,峰谷比差距明显;高分辨率声波最大峰谷比为1.41,峰谷比差距更明显.
再次,考虑高水淹情况,其测井曲线特征及细分结果见图6.由图6可见,1 665.00～1 669.10 m对应的砂体为高水淹层.从声波和深测向电阻率曲线能看出明显的钙质薄层,分别处于1 667.20～1 669.10 m段.将该段细分层,深侧向电阻率曲线仅为3个
单层,而声波曲线呈现4个单层,计算深侧向电阻率曲线最大峰谷比为1.60,峰谷比差距明显;高分辨率声波最大峰谷比为1.70,峰谷比差距也明显.
按照分辨率高的曲线为基准曲线进行分层取值,图1～6中的6段砂岩体对应的电阻率平均值、声波值、最大波峰极值比,以及高分辨率声波曲线与深侧向电阻率曲线之间、高分辨率声波曲线与自然伽马曲线之间的相关因数的绝对值见表1,其中相关因数计算公式为
式中:n为砂岩层内细分小层数;X,Y为测井曲线,分别为砂岩体内各小层平均测井值;σx,σy分别为砂岩层内测井曲线的均方根误差.
由表1可以看出,在含钙质夹层厚油储层中,随着注入水的侵入,深侧向电阻率(R LLD)、高分辨率声波(HAC)的钙质层与相邻砂岩层最大响应比逐渐升高,其中 R LLD从1.0Ω·m(未水淹)上升到1.6Ω·m(高水淹);声波时差D T从1.10μs·m-1(未水淹)上升到1.70μs·m-1(高水淹).由 R LLD～D T以及 GR～DT之间的相关因数计算结果可以看出,R LLD与 HAC之间的相关性随着注入水的侵入而增强,GR～D T之间的相关性随着注入水的侵入变化不突出,这说明对流体反映敏感的深侧向曲线对储层的水淹状况反映更敏感.
选取某大庆油田扶杨油层组含钙质夹层及厚油储层,其钙质夹层测井曲线计算值及相关因数绝对值统计结果见表2.
结合表1和表2,建立某大庆油田扶杨油层组含钙质夹层及厚油储层水淹层识别图版(见图7),其图版符合率达到83%.充分考虑储层水淹前后电阻率曲线与孔隙度曲线间相关性变化,是识别扶杨油层组含钙质夹层厚油储层水淹程度的有效根据.
在含钙质夹层及厚油储层2个前提条件下,可以利用钙砂电阻率比、深侧向与声波时差曲线相关因数等特征,建立水淹层和未水淹层识别图版,识别符合率达到83%.在此基础上,利用定量计算含水饱和度等参数,进一步在油层区中识别油层和低水淹层;在水淹层区识别低、中及高水淹层,提高油储层水淹程度的精细识别符合率.水淹
层识别方法适用于大庆外围油田含钙厚油储层水淹层的识别.
【相关文献】
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