测井新技术在胜利油田复杂储层中的应用

2013-11-21潘茂刚

中国高新技术企业·综合版 2013年10期

摘要：目前胜利油田低孔低渗储层、裂缝性储层、水淹层作为重要的增储上产阵地，由于其非均质性强、孔隙类型复杂多样、地层水矿化度多变等特点，利用常规测井进行储层评价遇到很大困难。测井新技术可以更为直观、精确地刻画储层特征参数，为复杂油气藏评价提供更为有效的技术保障。

关键词：测井技术；复杂储层；低孔低渗

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0031-04

随着油气勘探、开发对象的日益复杂，测井新技术以其高精度、大信息量的采集，在很大程度上可以弥补常规测井的不足，对非均质油气藏等具有较强的适应能力，特别适合于提供裂缝、孔洞等非均质信息，并在研究储层孔隙结构、沉积环境等方面具有常规测井不可比拟的优

越性。

电成像测井技术是在井下采用传感器阵列扫描或旋转扫描测量，沿井纵向、周向、径向大量采集地层信息，经过计算机图像处理和地质家信息拾取解释，可以对地层产状、地质构造、沉积相与古水流方向、裂缝产状及发育程度、地应力等地质特征和地质事件作出定性和定量分析评价。核磁共振测井可以有效划分储集层，提供地层的各孔隙度组分，指导储层物性下限确定，研究储层孔隙结构特征和渗流特征，利用差谱、移谱等观测方式，有效解决岩性复杂、低对比度油层识别难题，与常规测井资料结合改进地层评价精度。正交多极子阵列声波测井可以获得高质量的储层纵波、横波、斯通利波，确保岩石力学参数计算的精度，结合常规及成像资料进行井眼稳定性评价，通过对横波分离，进行各向异性分析，判断地应力方向以及预测压裂缝走向，根据声波能量衰减可以对裂缝有效性进行评价。

1 低孔低渗储层评价

低孔低渗储层具有非均质性强、孔隙类型复杂多样的特点，利用常规测井资料进行物性参数计算、有效储层划分和流体性质识别都具有相当大的难度，主要表现为：一是储层岩性复杂、非均匀质强，储层间非渗透性隔层类型多，准确划分有效储层有很大的难度；二是砂砾岩储层母岩类型变化大，岩石骨架不好确定，电阻率测量受岩石骨架和孔隙结构影响严重，使储层流体性质难以判断；三是储层非均质性强，裂缝、溶蚀孔发育使孔隙结构复杂，储层参数计算模型建立存在困难。

低孔低渗油气藏测井评价思路可以概括为：分析影响储层特征的地质因素，结合地质、成像测井等资料形成细分单元、精细解释的思路；以岩石物理研究为基础，以储层孔隙结构为核心研究对象，完善储层评价解释模型，形成“高精度测井采集、分类型精细解释、多信息综合评价”的测井评价思路。

Y935井是位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带东段Y930砂砾岩体较高部位的一口评价井，其钻探目的是向西南扩大Y930井区沙河街组砂砾岩体含油气范围，对区块储量计算有着重要意义。在Y935井沙四段砂砾岩井段，各种岩性不均匀分布，相变迅速。根据成像测井反映的粒序变化和岩石特征，对常规测井三孔隙度曲线进行刻度，划分出泥质夹层和致密砾岩，为储层评价中的岩性划分提供了可靠依据。核磁共振T2谱对泥质反映灵敏，其有效孔隙度和可动流体孔隙度指示了有效储层的存在，参考油气T2谱拖曳的特征评价储层含油性。

50号层，4127.5～4139.5m（图1），顶部2m电成像测井显示为砂岩夹泥质条带，地层电阻率7Ω·m，核磁测井T2谱拖曳，差谱含油信号明显，核磁有效孔隙度7%，其泥质条带的存在造成电阻率降低，核磁孔隙度减小；下部4131.2～4139.5m井段为砂砾岩夹泥质夹层，电阻率9～20Ω·m，核磁有效孔隙度6%，T2谱及差谱有油气信号，测井综合解释为油层。该层2009年9月16日试油，测试日产油0.28m3，含水0。10月20日压裂试油，日产油7.9m3，水1.1m3，含水10%。

2 裂缝性储层评价

胜利油区裂缝性储层以火成岩、变质岩为主，具有层内岩石结构复杂、岩性分布变化大、规律性差，储层类型多变、非均质性强等特点，常规测井在火成岩等裂缝性储层的评价中受到很大的挑战。成像测井技术的应用提高了解释评价的水平。通过结合地区特点，建立测井信息与火成岩、变质岩储集层特征的对应关系，充分利用地区测井资料，将定性与定量等多种评价方法相结合对裂缝性储集层进行全面的、定量的综合评价；总结出适合区域特点的、可操作性强的储层测井评价方法，指导火成岩、变质岩储集层的进一步开发，为裂缝性油气藏识别与解释评价提供依据。

2.1 建立岩性识别模型

成像测井通过井周地层电阻率的变化，能够以图像的形式直观地描述火成岩的结构、构造特征。为了应用成像测井资料有效地观察火成岩的结构和构造，需要在岩心刻度下，建立成像测井结构、构造识别图版。分析钻井取心岩心扫描照片，根据溢流相和喷发相火成岩所具有的典型的结构构造特征，与成像测井图像对比，建立成像岩性解释的图版（图2）。

2.2 储层物性参数计算

火成岩储层多为多重孔隙结构，需要进行孔隙空间类型的识别。火成岩储层储集空间类型复杂，既有原生孔隙，又有孔喉变化较大的次生溶蚀孔隙，除了要进行基质孔隙度评价外，还必须进行裂缝识别与评价。核磁共振测井可以精确评价储层基质孔隙，成像测井可以进行裂缝参数定量计算，两者结合可以对基质孔隙、裂缝发育储层进行有效评价。

2.2.1 基质孔隙度计算。在复杂岩性储层，核磁共振是进行基质孔隙评价较为有效的方法。在碎屑岩储层中，核磁共振测井不仅能够直接获得地层的孔隙度和渗透率，而且可以定性地反映储层的孔隙结构。但是，在火成岩地层中，由于铁磁矿物的存在，对核磁共振测井有一定影响。中-基性火成岩由于顺磁物质的含量较高，核磁共振测井的适应性较差；酸性火成岩顺磁物质的含量较低，T2谱能够有效表征火成岩的孔隙结构特征。

2.2.2 裂缝参数计算。计算裂缝参数的方法较多，但最有效的计算裂缝参数的方法是利用电成像测井估算裂缝参数。根据电成像测井静态和动态加强图像，通过人机交互方式拾取地层裂缝，对裂缝的产状进行描述。与地层流体储集和运移有关的裂缝为高导缝，是由钻井泥浆侵入所致。有效的高导开口裂缝既是储集空间，也是良好的油气流产出的渗流通道，高导缝越发育，储层物性越好。通过对高导缝特征值的描述，可定量计算出高导缝的裂缝密度、裂缝宽度、裂缝长度等裂缝参数，最终计算裂缝孔

隙度。

2.3 储层有效性评价

2.3.1 孔隙有效性评价。核磁共振测井能准确计算储层总孔隙度、有效孔隙度、毛管束缚水孔隙度、可动流体体积，可以评价储层孔隙结构，进而可直观清晰地将有效储层划分出来。

2.3.2 裂缝有效性评价。成像测井虽然能有效地识别出裂缝，但却无法区分低阻充填缝和开口缝，也无法区分垂直裂缝和垂直的钻井诱导缝。综合应用正交多极子阵列声波测井可以较好地排除裂缝识别的不确定性。任何各向异性或非连续性介质，对声波的传播都会产生影响，如果不连续介质为流体时，将对声波的传播产生巨大的影响，造成声波能量的明显衰减，这就是开口裂缝的情况。诱导缝由于切入井壁较浅，而声波测井探测深度较深，对纵波、横波和斯通利波能量衰减影响都不大。

P66井电成像和声波幅度衰减图1275～1298m井段电成像测井裂缝发育（图3），但声波幅度衰减图上单极波形图无变化，纵波、横波和斯通利波幅度都无衰减，因此，该段裂缝应为无效的充填裂缝。1313～1321m、1327～1350m井段电成像图上裂缝发育，声波幅度衰减图上横波、斯通利波衰减幅度大，说明裂缝为角度较高的有效开口裂缝。

3 水淹层评价

油田经过多年的注水开发，油层水淹程度较高。由于注入水性质多变，储集层特性受多种因素的影响和制约，难以用常规电阻率测井判断含油饱和度，给常规测井解释评价带来一定困难。且常规测井曲线难以反映储层孔隙结构，评价储层自然产能困难。核磁共振测井具有受岩性和地层水矿化度影响小的优势，它既能反映地层的孔隙度及孔隙结构，又能在一定程度上反映地层的流体性质，为水淹层的识别提供了一种新的途径。

3.1 T2分布评价水淹程度

储集层在水淹前，孔隙结构主要受沉积相带的分布和成岩后生作用等因素控制。注水开发后，储集层经长期的注入水冲刷，岩石孔壁上贴附的粘土被剥落，高孔隙度、高渗透率地层通常先被水淹，由于注入水的冲刷使得大孔隙中的粘土被冲掉，喉道半径加大，以至常规测井资料难以评价储集层的孔隙结构。因核磁共振测井在评价储集层孔隙结构和流体性质方面有明显的优越性，故可以应用核磁共振测井来识别水淹层并进行水淹级别的划分（图4）。

GD7-42-更155井11号层（1330.5～1335.0m），层位Ng63，总孔隙度为30%，有效孔隙度为22%，核磁渗透率为20mD。T2谱上长T2谱组分较少，以短T2谱组分为主，T2谱分布范围相对较为集中，T2谱幅度较高，以小孔径分布为主。气测数据异常，岩屑录井油迹显示，解释为油水同层（图5）。射孔井段1330.5～1334m，2012年7月12日，日油3.2t，含水13.2%；2013年1月25日，日油6.4t，含水10.1%。

3.2 扩散分析评价含油性

从对孤东油田七区、八区的资料分析来看，该区储集层以特高含水、高渗透性、中质粘度油砂岩储集层为主。当水淹层中所含油为中等粘度油时，自由弛豫和扩散弛豫仍然同时起作用，扩散弛豫项的贡献占优势，又由于中等粘度油的扩散性比水差，所以通过将长回波间隔TEL加长，使水峰向T2减小的方向移动更明显，以达到油、水峰在T2谱上位置的进一步分离，进而可以区分油、水信号。

GD7-22-斜更20井位于孤东油田七区西南部，井区内无断层，西南部高，东北部低，构造平缓。13号层（1296.6～1306.5m），层位Ng上，标准T2谱以大中孔径组分为主，长回波间隔T2谱前移不明显。核磁计算总孔隙度为33%，有效孔隙度为28%，核磁渗透率为149mD。该层气测数据异常，岩屑录井有油斑显示，综合解释为油层，有效厚度6.5m（图6）。射孔井段1301.4～1304m，70×4.2×2，日油12t，含水15.3%。

4 结语

低孔低渗储层、裂缝性储层、水淹层是目前测井评价中较为复杂的油气藏类型，也是增储上产的主要阵地，其测井评价的重点和难点也不尽相同。通过研究，逐一梳理明确了这些复杂油气藏的测井评价技术，形成了有效的关键评价技术。

（1）低孔低渗储层的成像测井岩相、岩性识别解释评价方法和核磁共振测井孔隙结构评价方法以及以此为基础的储层有效性评价和下限确定方法。

（2）火成岩油气藏岩性测井识别图版与技术，基于电成像测井和核磁共振测井的储层参数定性和定量评价技术，基于正交多极子阵列声波的储层有效性评价技术。

（3）针对水淹层评价的水淹程度评价、流体识别

技术。

测井新技术对复杂油气藏测井评价具有十分重要的作用，在今后的应用中要注重技术的适用性、做好测井设计、完善解释评价方法、围绕开发中的迫切问题，及时开展针对性攻关，完善并发展相关的测井解释评价方法，提高解释水平和符合率，满足实际生产需要，有效促进复杂油气藏测井新技术资料的深化应用。

参考文献

[1] 中国石油勘探与生产分公司.火成岩油气藏测井评价

技术及应用[M].北京：石油工业出版社，2009.

[2] 石油测井情报协作组.测井新技术应用[M].北京：

石油工业出版社，1998.