葡萄花油田葡萄花油层水淹层测井解释方法研究

2014-06-27王滨涛贾宏芳韩野中石油大庆油田有限责任公司大庆钻探工程公司测井公司黑龙江大庆163412

长江大学学报(自科版) 2014年26期

王滨涛,贾宏芳,韩野 (中石油大庆油田有限责任公司大庆钻探工程公司测井公司,黑龙江大庆 163412)

王滨涛,贾宏芳,韩野 (中石油大庆油田有限责任公司大庆钻探工程公司测井公司,黑龙江大庆 163412)

葡萄花油田经过多年的注水开发,目前已经进入高含水开发阶段。针对葡萄花油田葡萄花油层的地质特点,结合密闭取心井测井资料及投产井生产数据,分储层类型建立了储层参数计算方法、研究区块的定量解释标准。该技术应用到葡萄花油田的水淹层解释中,目前综合解释符合率为83.3%,达到了解释精度,形成了有效的水淹层测井评价技术,有效提高了水淹层解释符合率。

葡萄花油田;水淹层;定量识别;三水模型;特高淹标准

葡萄花油田目前已进入高含水期,产量递减快,综合含水率已经在70%以上,但平均单井日产油仍保持在1t以上,油田具有一定的加密调整潜力。同时油田进入开发中后期,长期的注水开发导致地层的岩性、物性、含油性变化更为复杂,解释难度增大。笔者针对葡萄花油田窄薄砂体为主、薄层多、物性差的地质特点,建立葡萄花油田水淹层定量评价方法,为高含水油田进一步开展剩余油挖潜措施以及射孔方案编制等提供解释依据。

1 区域地质概况

葡萄花油田位于松辽盆地中央坳陷大庆长垣二级构造带南部的三级葡萄花构造上,构造总体是一个近南北向的被多条北西向断层所分割的背斜构造。葡萄花油层为三角洲内前缘相、三角洲外前缘相和三角洲内外前缘过渡相3种砂体组合。储层岩性是一套细砂岩与灰绿色粉砂质泥岩组合,夹杂少量的钙质砂岩和粉砂岩,油层岩石颗粒表面溶蚀孔发育,储层颗粒间胶结物以泥质为主,平均泥质含量11.3% ～13.4%,有效孔隙度范围22.5%～31%,空气渗透率1～1000m D,原始含油饱和度66%,地层水矿化度分布在8490～9789mg/L。储层水淹特征明显伴有自然电位偏移,电阻率值降低,声波时差增大,微电极幅度差增大。

2 储层参数计算

根据葡萄花油田地质特点,将葡萄花油层分为2类建立储层参数计算方法。第1类包括外前缘相水下主体席状砂、内前缘相水下分流主河道、内外前缘过渡相水下分流主河道、外前缘相水下透镜砂和内外前缘相水下透镜砂。第2类包括外前缘相水下非主体席状砂、内外前缘相水下分流非主河道和内外前缘相水下分流浅滩。

2.1 泥质含量

泥质含量能够反映岩性与沉积环境信息,但由于长期的注水开发导致一部分泥质被冲走,单独利用自然伽马曲线不能够准确的计算出储层泥质含量。同时微电极幅度差曲线对于冲洗带的变化有明显反映,通过研究计算发现,利用自然伽马相对值与微电极幅度差能够很好的计算出不同沉积微相下的泥质含量[1-2]。利用3口密闭取心井资料,对岩心进行归位处理后,建立了泥质含量的计算公式:

式中,Vsh为泥质含量;GR为自然伽马测井曲线值,APⅠ;GRmax为自然伽马测井曲线最大值,APⅠ;GRmin为自然伽马测井曲线最小值,APⅠ;Dmr为微电极测井曲线幅度差值,Ω·m;Dmrmax为微电极测井曲线幅度差值最大值,Ω·m。

2.2 孔隙度

利用3口经过岩心归位的密闭取心井密度及声波时差测井资料,建立不同储层类型孔隙度计算方法。

Ⅰ类储层有效孔隙度计算公式为:

Ⅰ类储层回归公式计算的孔隙度与岩心分析孔隙度的平均绝对误差为1.41%,平均相对误差5.81%。Ⅱ类储层回归公式计算的孔隙度与岩心分析孔隙度的平均绝对误差为1.48%,平均相对误差7.15%。

2.3 渗透率

通过研究发现,渗透率(K)与孔隙度(Φ)与泥质含量(Vsh)有着很好的对应关系,建立的渗透率计算方法如下。

Ⅰ类储层的渗透率计算公式为:

Ⅰ类储层回归公式计算的渗透率与岩心分析渗透率有87.5%的数据点在同一数量级内,Ⅱ类储层回归公式计算的渗透率与岩心分析渗透率有70.2%的数据点在同一数量级内。

2.4 束缚水饱和度

通过分析密闭取心资料,认为原始油层的含水饱和度为储层的束缚水饱和度(Swb)。从回归分析结果中可知,葡萄花油层的束缚水饱和度与渗透率、孔隙度相关性较高。

Ⅰ类储层回归公式计算的束缚水饱和度与岩心分析束缚水饱和度的平均绝对误差为2.65%;Ⅱ类储层回归公式计算的束缚水饱和度与岩心分析束缚水饱和度的平均绝对误差为2.84%。

2.5 含水饱和度

表1 不同类别储层含水饱和度结果比较

针对葡萄花油田的地质特征,利用密闭取心井岩心分析数据,通过三水模型建立含水饱和度计算方法。研究结果证明,与层状泥质模型、分散黏土模型相比,三水模型计算含水饱和度精度要更高(见表1)。这是由于三水(黏土水、微孔隙水和自由水)模型考虑到岩石的导电是由黏土水、微孔隙水和自由水3部分并联而成,考虑了黏土水和微孔隙水对岩石电阻率的影响,因此三水模型能够提高饱和度计算精度。三水模型计算方法为:

式中,β为黏土孔隙水中平衡阳离子的等效电导率,S/m;α为平衡阳离子扩散层的扩展因子;Vq为阳离子交换容量Qv=1mmol/cm3时黏土水所占据的孔隙体积;Φi、Φf、Φc、Φt分别为微孔隙水、自由水、黏土水孔隙度及总孔隙度;mi、mf、mc分别为微孔隙水、自由水、黏土水胶结指数;Rwf、Rwi分别为自由水、微孔隙水电阻率,Ω·m;Rt为地层电阻率,Ω·m;Swf为自由水饱和度;Sw为含水饱和度。

3 水淹层定量解释方法研究

在密闭取心井的岩心分析资料的基础上,确定了利用可动水饱和度进行水淹级别判别的标准[3-4]。对于Ⅰ类储层,分为未水淹、低水淹、中水淹和高水淹4个等级;对于Ⅱ类储层,分为未低淹和中高淹2个等级。

油田生产射孔选层需要将特高淹储层从高淹储层中划分出来,结合采油厂需求,建立特高淹水淹层解释方法。首先根据葡萄花油田研究区块生产井资料建立高淹、特高淹图版,根据建立的图版,对密闭取心井资料进行岩心标定(见图1),结合取心井含水饱和度资料,最终建立特高淹解释标准,可动水饱和度为47%(见表2)。

图1 岩心高淹-特高淹解释图版

4 应用实例分析

利用建立的葡萄花油田的解释方法,对该油田研究区块42口井投产资料进行验证,符合35口井,单井符合率为83.3%,总体效果明显[5-6]。对葡7X-XX井进行处理,该井日产油0.5t,日产液13.9t,含水96.3%,为特高淹层。对于射孔层段测井定量解释为该井主力产层,顶部可动水饱和度为32%,解释为中淹,底部可动水饱和度为47.5%,解释为特高淹(见表3)。该主力产层解释结论与C/O测井解释结论一致,层底部数据落入特高淹解释图版的特高淹区域,与投产数据结论一致。