电缆测压资料在西非某深水油藏评价中的应用

2013-12-03秦瑞宝汤丽娜

测井技术 2013年1期

秦瑞宝，汤丽娜

（中海油研究总院，北京100027）

0 引言

×油藏位于西非尼日尔三角洲深水区，水深2 050～3 000m，其圈闭类型为一被断层复杂化的背斜构造，储层类型为深水浊积水道砂体，在该构造上有2口钻井，1×井钻在构造的高部位，为油气发现井。为了探明该构造断层下降盘的含油气特征，评价该构造的油气规模，在1×井侧钻了1×ST井。为了节约成本，2口井没有进行DST测试，但测井资料齐全，除常规测井资料外，还进行了成像测井及电缆测压和取样。

本文利用MDT电缆地层测试资料，识别了西非×深水油藏低电阻率疑难油层。结合地震和成像测井资料，利用电缆测压资料辅助开展2口井砂体对比、确定油水界面，并探讨了不同油水系统下水线的选取原则，基本满足了在探井（评价井）数量有限情况下油田计算储量的要求。

1 电缆测压资料辅助砂体对比

在油藏评价中，砂体对比、油水界面确定直接影响着油藏模式及开发方式，对储量计算也有着直接影响［1－2］。该构造的第1口探井1×井钻在构造高部位，揭示了断层上升盘3套强振幅为3套含油砂体（sand1、sand2、sand3），且没有见到油水界面。评价井1×ST井为1口大斜度井，目的层段井斜在20°～40°，该井共钻遇5套砂体，上升盘1套、断层破碎带2套、穿过断层钻遇断层下降盘的砂体2套，其中发现油层2套（sand1－1、sand2），水层3套（sand1－2、sand1－3、sand3）（见图1）。研究了这2口井的砂体对比和油水关系。

油田地质通常采用井震结合开展小层对比和油组划分。图1为过1×井和1×ST井的地震剖面，从地震层位解释及反射特征看，断层两侧的sand1顶面特征明显（粉层），1×井第1套油层（sand1）及1×ST井钻遇的第4套砂岩（断层下盘sand1－3）地震层位上有很好的对应关系，且1×ST井钻遇的第1套油层sand1－1与1×井sand1为一套砂体。同样，根据地震反射特征可以解释1×井sand3砂体和断层下降盘的1×ST井sand3砂体相对应。受断层破碎带的影响，1×ST井第2套砂体（sand2）和第3套砂体（sand1－2）地震反射特征模糊，倾角处理结果显示该段（×322～×773m）地层受断层拖曳明显，地层倾角达到80°，近乎直立，使得地震成像不好，砂体追踪存在多解性。钻前储层预测认为1×ST井所钻遇的sand2砂体对应1×井的sand3砂体，1×ST 井钻遇的第3套砂体（sand1－2）对应1×井sand3砂体之下的在该井新多出一套sand4砂体（见图1）。

测井解释结果表明1×ST井所钻遇的sand1－2砂体和sand1－3套砂体为水层，MDT压力分析结果显示（见图2），其压力点落在同一条压力梯度线上，且线性回归相关系数达到0.998，计算地层流体密度0.996g／cm3，表现为典型的水层特征。

1×ST井sand3砂体测井解释为水层，MDT压力线性回归结果为1条和sand1－2、sand1－3砂体水线近乎平行的压力梯度线，相关系数达到0.998，计算地层流体密度为0.98g／cm3，也表现为典型的水层特征（见图2），说明×油藏存在2套不同的压力系统。成像测井地层构造倾角处理结果显示，由于受断层的影响，加之1×ST井为大斜度井，sand1砂体在该井可能多次被钻遇，结合地震剖面、构造倾角及压力梯度分析可以推断，1×ST井钻遇的第3套砂体（断层破碎带的sand1－2）与1×ST的第1套砂体（断层上盘sand1－1油层）、第4套砂体（断层下盘的sand1－3水层）及1×井的sand1砂体为同一套砂体。而1×ST井sand2砂体测井解释为油层，MDT测压点与1×井sand2、sand3油层位于1条压力梯度线上，且与1×井sand1、1×ST井sand1－1油层属于不同的压力系统（见图2），也就是说，1×ST井的第2套砂体（sand2）一定不属于sand1砂组。由于该油层的垂直深度（×400m左右）与1×井sand3油层位置相当，比1×井sand2油层（垂深×240m左右）深160m，而该层段受断层拖曳影响地层非常陡，显然把该砂体划归×1井的sand2砂体更为合理，2口井的砂体对比结果见图3。

图1 过1×井和1×ST井地震剖面及1×ST井构造倾角图

图2 1×井和1×ST井压力回归及油水界面分析图

2 电缆测压资料识别低电阻率油层

图3 1×井和1×ST井砂体对比示意图

有了井间砂体对比结果，只要再能确定各砂体或砂层组的油水界面，就可以把油藏模式确定下来，而油水界面确定的前提是能准确识别油水层。而在1×井sand2砂体出现了一套低电阻率可疑油层，该可疑层的解释结果直接影响着油藏模式的划分，特别是对储量规模影响巨大。1×井钻遇3套比较好的砂岩，其中sand1和sand3测井电阻率曲线值很高，录井资料有很好的荧光显示和气测异常，表现为很好的油层特征（见图3）。但sand2砂体测井响应特征比较特殊，从自然伽马曲线看，×229～×262m层段曲线幅度变化不大，除有2m左右的泥岩夹层外，显示为一套比较好的砂岩（见图4），但电阻率曲线在×243m有一个非常明显的台阶，把它分为sand2－1和sand2－2。且sand2－1砂体电阻率高、录井资料有很好的荧光显示和气测异常，MDT取样为轻质油。sand2－2电阻率低，仅有气测异常，没有见到荧光显示，常规测井曲线显示sand2－1电阻率大于100Ω·m，而sand2－2电阻率小于10Ω·m，电性特征显示sand2－2砂体具有水层特征，且似乎在×243m处油水界面也比较清楚。但sand1、sand2、sand3这3套砂体之间的泥岩厚度为25～40m（见图3）。上下2套砂体为纯油层，而中间一套砂体却见到了水，这种情况从油气成藏的角度存在诸多疑惑。同时，由于该井钻在了该构造的高部位，如果sand2砂体见到水层，该油藏的储量规模也大大地减小，特别是对于水深超过2 000m的深水油气勘探来说，就失去了商业开发价值。

图4 1×井测井综合图

由于该井有大量的MDT电缆测压资料，电缆地层测试技术在疑难油气层的识别中发挥着重要作用。图5为该井电缆地层压力与深度梯度分析图，可以看出，sand2－1砂体压力点回归1条直线上，且相关系数达到0.99，计算地层流体密度0.574g／cm3，表现为轻质油特征。而sand2－2砂体各测压点没有完全落在sand2－1的压力梯度线上，其压力都偏离在sand2－1砂体的压力梯度之上。

图5 1×井sand2－1和sand2－2电缆地层压力测试分析图

单独对sand2－2砂体进行压力回归发现，其压力梯度线与sand2－1砂体压力梯度线基本平行，不能形成交点，即不能回归出一个油水界面，其线性回归相关系数为0.93，相关系数较sand2－1砂体的低，但计算地层流体密度为0.577g／cm3，也表现为轻质油特征。这一结果和常规测井曲线及录井油气显示资料就产生了矛盾。

经过进一步分析，sand2－1自然伽马值比sand2－2自然伽马数值要低一些，表明sand2－1砂岩更纯，另外，密度测井也显示sand2－2比sand2－1物性变差（密度增大），但中子测井表现出sand2－2比sand2－1中子孔隙度反而增加。由于在sand2－1砂岩中MDT取到了油样，表明sand2－2和sand2－1砂体中子—密度的这种矛盾不是上气下油引起的挖掘效应结果，应该是sand2－2岩性变细（自然伽马和密度增大）、束缚水含量增加（中子孔隙度增大）所产生的测井响应结果，岩屑薄片照片显示，sand2－2砂体分选明显变差、泥质胶结物含量明显增加（见图4），而这种类型的储层具备形成低电阻率油层的条件。MDT测压资料在物性较差的储层中容易产生增压现象，也就类似于sand2－2砂体各测压点压力都偏离在sand2－1砂体的压力梯度线之上。这主要是由于井筒钻井液压力梯度大于地层的压力梯度，钻井液侵入地层并在井壁形成油饼（该井为油基泥浆），阻止泥浆继续侵入地层，而对于已经侵入地层的泥浆滤液，在物性很好的地层中（sand2－1）能够很快消散，恢复到原状地层的压力，但对于物性较差地层（sand2－2）泥浆滤液的消散速度比较慢，不足以避免在井眼周围的压力聚集，因此在该带内形成一定的增压现象［1］。

因此，综合分析认为sand2－2砂体为一套低电阻率油层。图6为利用2口井在更大尺度范围的压力梯度分析图。其结果表明，sand1砂体为一个压力系统，sand2、sand3砂体为另一个压力系统，且在大尺度范围上1×井sand2－2压力点完全落在sand2、sand3油层压力梯度线上，相关系数为0.99，计算地层流体密度0.57g／cm3，表现为轻质油特征，从更宏观的层面上证明sand2－2砂体为一套油层。

图6 1×井和1×ST井sand1和23油层压力分析图

3 电缆测压资料确定油水界面

根据以上分析，1×井的3套砂体都没有钻遇油水界面，1×ST井sand1－1、sand2砂体为明显的高电阻率油层，sand1－2、sand1－3、sand3电性特征显示为明显的水层，即井上的单砂体只钻遇油底和水顶，没有钻遇明显的油水界面（见图3）。

通过地层对比，结合压力分析的2条油线和2条水线，可知该油藏存在2套油水系统，sand1砂体单独为一套油水系统，油水界面为×363.5m，sand2、sand3砂体为另一套油水系统，且sand2、sand3砂体具有统一的油水界面，油水界面在×529.1m，该油藏为受构造控制的2个层状边水油藏（见图3）。

在油藏评价中，特别是对于水道（河道）形成的砂体，在地层对比中不一定有很好的对应关系，或者不是每一套砂体都能既钻遇油层又钻遇到水层，这时油水界面的确定往往需要借用区域水线或其他砂体的水线。但合适水线是区域水线还是油层上层的或下层的水线，目前还没有一个充分的判定标准［2］。以本文评价的油藏为例，如果1×ST井钻穿断层下降盘比较明显的sand1－3砂体水层就停钻，而没有钻到sand3砂体的水层，在确定sand2、sand3砂体的油水界面时就需要借用sand1砂体的水线，得到的油水界面是×656.7m，比实际油水界面×529.1m深了127.6m，给储量计算带来很大的风险。反之如果sand1砂体借用sand3砂体的水线，sand1油藏的油水界面为×235m，比实际油水界面×363.5m浅了128.5m（见图2），而实际储量还有很大的潜力。无论是哪种情况，对油气田储量计算都会带来非常大的影响，特别是在海外区块评价和资产并购工作中更直接影响着投资决策。