碳酸盐岩薄储层水平井随钻录井评价方法

唐谢 唐家琼 罗于海 邓月锐 崔健

中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院

M－24井是中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院承担的第一口地质导向井，其目标储层为中三叠统雷口坡组T2l11针孔状白云岩段，区域资料显示该段物性普遍较好，平均孔隙度超过10%，但垂厚仅为5m左右。上覆石膏岩，下伏石灰岩、白云质灰岩，顶底层储集性能均极差。由于该井随钻测井仅提供随钻伽马数据，储层的判别须以录井参数为主导，而目前录井储层评价方法欠缺［1－9］，有必要对其进行一些探索研究。

1 录井评价方法的建立

经过优选，对能作为储层有效判别依据的岩屑、钻时［10－12］、气测值［13］、自然伽马进行了综合研究。

1．1 岩屑

准确鉴别岩屑，正确识别出地层岩性是储层评价的首要条件，并可根据鉴别结果直接筛除掉非储层岩性段（顶部石膏和底部石灰岩）。为了准确识别岩屑岩性，在利用迟到时间实测法对岩屑进行了准确归位后，采用碳酸盐岩分析仪对岩屑进行逐米鉴别，并结合岩屑显微放大扫描对岩屑岩性、颗粒及储集空间特征进行分析（图1）。实钻过程中，通过多种岩屑识别方法的综合运用，该井岩屑识别较为准确并与随钻伽马具有较好的对应性。

图1 碳酸盐岩分析成果图及岩屑显微放大照片

1．2 钻时

钻时是储层判别的重要参数。根据区域水平井资料，对目的层及其围岩的钻时进行了统计分析。

如图2所示，白云岩储层的钻时主要集中在3～10min／m，白云岩非储层（致密白云岩）的钻时则主要超过9min／m，二者的界限相对清楚，可用钻时9min／m作为白云岩储层的辅助判别上限。然而，目的层底部致密石灰岩的钻时主要集中在4～11min／m，顶部石膏的钻时主要集中在5～11min／m，都与白云岩储层的钻时存在交集。因此，正确识别地层岩性是利用钻时判别储层的先决条件。

1．3 气测值

气测值的影响因素颇多，用以判别储层存在很大难度。但通过统计分析发现，在MX地区的水平井，由于储层段的平均孔隙度较高，其含气量与非储层存在明显差异，加之MX地区属于勘探成熟区块且构造平缓，使用的钻井液性能基本一致，气测值能有效地反映水平井储层的发育状况。

如图3所示，根据区域水平井资料，储层段往往伴随着气测值的明显异常，而非储层段（致密石灰岩、致密白云岩、石膏）气测值基本处于背景值（薄层状非储层由于上下储层的影响，气测值不会降低）。可用气测值的异常与否作为储层判别的辅助依据，并以全烃值2%（非储层全烃值小于2%的累计频率接近80%）作为储层的辅助判别下限。

图3 MX地区水平井储层与非储层气测值分布频率图

1．4 自然伽马

伽马值衡量的是地层中放射性物质含量，对储层判别基本不起作用。但根据MX地区区域资料，自然伽马能有效识别出储层顶部石膏层。如图4所示，顶部石膏的伽马值主要集中在1～8API，而中部白云岩的伽马值主要集中在8～20API，底部石灰岩的伽马值主要集中在9～18API，石灰岩、白云岩与石膏的差异非常明显。可用8API作为石膏的辅助判别上限。

图4 MX地区水平井石膏、白云岩、石灰岩伽马值分布频率图

同时，从伽马曲线上看，当钻遇大套伽马值明显低于地层正常值的地层时，需考虑钻遇石膏层的可能性。

2 录井随钻评价及导向决策

2．1 录井随钻评价

综合前面的分析以及该井的实钻情况，以岩屑、钻时、气测、伽马作为录井随钻评价的主要参数，即通过对碳酸盐岩分析结果、岩屑显微观察以及随钻伽马曲线的综合分析，准确识别出正钻地层岩性。再利用建立的储层钻时、气测判别标准，对储层进行识别和划分（图5、表1），结果如下。

1号层：碳酸盐岩分析为纯白云岩，岩屑为针孔状白云岩，伽马值稳定，平均为27．0API。钻时较低，平均为4．79min／m，气测常高值，全烃值多超过20%，见气侵显示，录井解释为气层。

2号层：碳酸盐岩分析酸不溶物含量明显增加，岩屑为石膏、泥质白云岩、灰质白云岩，伽马值呈中间高（50～90API），两边低特征（7～11API）。钻时明显增高，平均为7．41min／m，全烃值基本小于1%，录井解释为非储层。

3号层：碳酸盐岩分析为纯白云岩，岩屑为针孔状白云岩，伽马值稳定，平均为28．1API。钻时较低，平均4．48min／m，气测恢复为高值，全烃值多超过10%，见气测异常显示，录井解释为气层。

4号层：碳酸盐岩分析灰质含量急剧增加，岩屑为石灰岩、白云质灰岩，伽马值稳定，平均为24．9API。钻时明显增加，平均为6．29min／m，气测值陡降，全烃值多小于1%，录井解释为非储层。

图5 录井随钻评价图

表1 录井解释成果表

5号层：碳酸盐岩分析为纯白云岩，岩屑为针孔状白云岩，伽马值稳定，平均为25．8API。钻时较低，平均为5．34min／m，气测恢复为高值，全烃值多超过10%，见气测异常显示，录井解释为气层。

6号层：碳酸盐岩分析灰质含量急剧增加，岩屑为灰质白云岩，伽马值稳定，平均为27．5API。钻时增加，平均为6．33min／m，气测值陡降，全烃值多低于2%，录井解释为非储层。

7号层：碳酸盐岩分析为纯白云岩，岩性为针孔状白云岩，伽马值稳定，平均为29．4API。钻时低值，平均为4．65min／m，气测恢复为高值，全烃值多超过10%，见气测异常显示，录井解释为气层。

该井从 A 点2 890．00m 开始至 B点（3 890．00 m），水平段总长度为1 000．00m，其中解释储层厚度为731．30m，储层钻遇率为73．13%。

2．2 导向决策

在M－24井的随钻评价过程中，利用解释结果为地质导向决策提供了重要依据：

1）钻至3 152．80m后，伽马值降低至8API以下，且呈厚层状，钻时增加，岩屑中见微小石膏颗粒，碳酸盐岩分析酸不溶物含量增加，气测值陡降，判断为穿顶，后降斜回到储层。

2）钻至3 402．00m后，伽马值无变化，钻时略微增加，碳酸盐岩分析石灰岩含量陡增，气测值降低明显，判断为穿底，后增斜回到储层。

2．3 对比分析

将随钻录井评价结论与钻后测井解释结论进行了对比（表2），二者仅在储层段顶底深度略有差异。更重要的是，随钻录井评价结论已经包含了所有主要储层，并将主要非储层划分出来，证明随钻录井评价方法具有实用性。

表2 录井、测井解释成果对比表

图5、表2所示，测井解释的3号、5号储层，岩性均为白云质灰岩，测井计算孔隙度虽达到储层下限3%，但相对较差，非主要储层。

3 结论

1）对于碳酸盐岩地层，在仅有随钻自然伽马测井仪的情况下，以录井资料作为主要依据，完成了地质导向井的随钻录井评价工作，为导向决策提供了依据。

2）根据随钻伽马及综合录井参数的前期研究，优选出能有效反映储层发育及分布特征的岩屑、钻时、气测值、自然伽马进行综合研究，建立了各个参数对于储层的辅助判别标准。

3）利用建立的辅助判别标准，结合实钻情况，对M－24井进行了随钻录井评价，其结论与钻后测井解释结论基本一致，证实了随钻录井评价的实用性。

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