测井新技术在塔里木盆地碳酸盐岩储层评价中的应用

测井新技术在塔里木盆地碳酸盐岩储层评价中的应用摘要:在碳酸盐岩缝洞型储层中,地层整体非均质较强,仅常规测井技术不能够准确及时地划分出有效储层。

因此,结合测井新技术如电成像测测井、偶极子声波测井综合分析为准确评价储层好坏提供了强有力的支撑。

关键词:碳酸盐岩裂缝孔洞电成像偶极子声波
碳酸盐岩油气田在世界油气田分布中占有非常重要的地位,世界上的油气有一半及以上来自于碳酸盐岩储层。

一些主要的产油国家都分布有碳酸盐岩油田。

例如在中东地区,大部分储集层为中生界或新生界的碳酸盐岩储层。

这些以碳酸盐岩为储集层的油田不仅储量大,并且单井产量高。

在国内,四川气田、塔里木盆地奥陶系油气藏都属于碳酸盐岩储层。

塔里木盆地碳酸盐岩储集空间类型以溶蚀洞穴、孔、缝为主,在一定范围内储层之间以裂缝系统沟通。

整体上储层非均质性极强,形成众多具有相对独立系统的岩性圈闭。

这些都给测井评价工作带来了较大的挑战。

仅靠常规测井技术已经难以满足该区碳酸盐岩储层评价的需要,必须充分结合测井新技术才能更好的对储层做出评价。

1 测井新技术应用概况
目前在塔里木盆地常用的测井新技术主要有电成像测井
(FMI/XRMI)、偶极子声波测井(DSI/XRMI)、化学元素俘获(ECS)测井和核磁共振测井等等。

其中最常见的是电成像测井和偶极子声波测井。

1.1 电成像测井技术
电成像测井资料具有分辨率高、能定量解释的特点。

对不同岩性中的次生构造反映明显,如裂缝、溶缝、溶孔、溶洞、泥纹、泥质或方解石充填缝等。

与常规测井资料比较,电成像测井图像不仅分辨率提高了2～3个数量级(常规测井分辨率一般为数十分米),而且能够揭示井壁表面地层的二维精细地质结构。

与岩心资料相比,FMI/XRMI 电成像测井图像具有以下优势:一是在深度上具有连续性(岩心由于成本高,一般不连续)；二是能够提供地下地质体的产状等定向数据(除定向取心外,岩心一般不能给出方位数据)。

此外,一些在岩心上难以分辨的地质现象有时在电成像测井图像上反而清晰可辨。

因此,FMI/XRMI 成像测井资料是除岩心和常规测井资料外进行储层研究的一种极其珍贵的资料。

1.2 偶极子声波测井技术
偶极子声波测井技术是声波测井技术的重大突破。

与以往的声波测井相比,其接收探头增多、探头间距变小,声波频率变低(DSI单极全波除外),并且增强了对地层横波信息的探测以及斯通利波的记录。

能精确地进行各种地层的声波测量,从而提供了测量地层纵波、横波和
斯通利波的有效方法。

利用偶极子声波测井资料评价储层有效性主要是利用其斯通利波的衰减和反射特性。

与纵波和横波不同,斯通利波不是体波,而是一种面波,它在井筒内沿井壁表面传播,垂直井壁方向振动。

斯通利波的能量与井壁的径向距离成指数关系衰减。

井壁上由于溶蚀孔、洞、缝的存在会导致斯通利波传播速度的变化,产生斯通利波的反射和斯通利波的能量衰减。

因此,斯通利波能量衰减大小可以反推储层较好坏。

但要受到岩性、井内泥浆、井眼条件和泥饼等因素的影响。

2 不同储层的测井响应特征
塔里木盆地碳酸盐岩储层主要发育四类储集空间类型:孔洞型、裂缝孔洞型、裂缝型、溶洞型。

孔洞型和裂缝孔洞型储层主要发育在一间房组,裂缝型和溶洞型储层主要发育在鹰山组。

不同类型的储层测井相应特征存在差别,下面分别对这几类储层在常规、成像测井资料和偶极子声波测井资料上的响应特征进行分析。

奥陶系碳酸盐岩孔洞型及裂缝孔洞型储层主要发育在一间房组,一间房组岩性为厚层灰色、褐灰色亮晶砂屑灰岩、鲕粒灰岩、砂砾屑灰岩,间夹泥晶灰岩。

裂缝-孔洞型储层段在成像测井资料与常规测井资料上均有响
应。

在成像测井资料上可见明显的高电导像素点,成像图显示为黑色斑点,具层状分布的特点。

偶极声波测井资料的斯通利波能量有较大的衰减。

在常规资料上,双侧向电阻率降低,呈“正差异”或“负差异”；密度测井值略有增大,中子孔隙度、声波时差曲线测井值变化不大。

裂缝型储层主要发育在奥陶系鹰山组地层中,裂缝在地层中易被地层水等所溶蚀,经过溶蚀改造后的裂缝,其形状多不规则,宽窄不一,是重要的储集空间和油气产出通道。

在电成像测井图上,其颜色通常表示为黑色。

裂缝面是沿井筒的圆柱面进行切割的,其轨迹展开后为近“正弦线”或“余弦线”形态,因此裂缝在成像测井图中显示为黑色“正弦线”或“余弦线”。

在偶极子声波成像图上,由于斯通利波在裂缝段发生较强衰减,其在波形上为“V”字形反射。

不同倾角的裂缝在双侧向上也是有响应的,不同的裂缝倾角使双侧向测量值产生“正差异”或“负差异”,这主要是由于双侧向测井仪采用聚焦电极系测量,垂直于仪器电流线的导电截面的大小影响深浅电阻率测量值的大小。

在双侧向探测深度范围内,对于高倾角裂缝,深浅电阻率曲线呈“正差异”；对于低倾角裂缝,双侧向电阻率曲线呈“负差异”。

裂缝井段在常规测井的密度、声波时差和中子孔隙度影响不大,一般情况密度曲线略有减小,声波时差、中子孔隙度曲线基本不变。

鹰山组溶洞在成像测井资料和常规测井资料上较易识别,在不同产状裂缝的交叉处或者地层断裂处的裂缝经溶蚀扩大,易发育成大溶洞。

若洞穴中充填的是砂岩,则在成像测井的动态图像上有较亮的颜
色,但比灰岩暗；若洞穴中充填的是泥质,则颜色较砂岩更暗一些。

鹰山组岩性以厚层状灰色砂屑灰岩为主,夹泥晶灰岩、粉晶灰岩、灰岩,在常规测井资料上,电阻率较高,自然伽马较低。

对于未充填溶洞,在常规测井资料上,井径一般有扩径现象,自然伽玛、去铀伽马测井值相对围岩变化不大；自然伽马值较低,双侧向测井值明显减小,呈大的“正差异”或“负差异”；三孔隙度曲线均有响应,密度曲线明显减小,呈“弓”形,声波时差、中子孔隙度曲线明显增大。

在偶极子声波资料上,溶洞段处斯通利波衰减严重,波形成“V”字形反射。

综上所述,在塔里木盆地碳酸盐岩储层,在利用常规测井资料的基础上,结合电成像测井资料、偶极子声波测井资料,可以为测井工程师快速准确的对储层进行评价提供强有力的技术支撑。

参考文献
[1]信毅,刘瑞林,张晓明.利用纵、横波品质因子比值识别含气碳酸盐岩层[J].新疆石油地质,2006,27(3):308～310.
[2]司马立强.碳酸盐岩缝-洞性储层测井综合评价方法及应用研究[D],西南石油大学博士论文,2005.。