基于地层孔隙压力的砂岩储层污染分析

2016-01-15徐天燕龙耀平姜雨萌

山东理工大学学报（自然科学版） 2016年1期

徐天燕，龙耀平，姜雨萌，吴　璇，况　晏

(1.长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉 430100；

2.北京吉奥特能源科技有限责任公司，北京 100000;

3.西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都 610500)

基于地层孔隙压力的砂岩储层污染分析

徐天燕1，龙耀平2，姜雨萌1，吴璇1，况晏3

(1.长江大学地球物理与石油资源学院，湖北武汉 430100；

2.北京吉奥特能源科技有限责任公司，北京 100000;

3.西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都 610500)

摘要：以Q区块的QS7井、B区块的BB7井和BB8井为分析对象，根据对沉积环境、岩性、物性、含油性以及测井曲线的研究发现，上述3口井在东河塘下砂岩段的储层特征很相似.通过对声波测井曲线分析和钻井过程中泥浆参数分析，发现了目的储层附近的地层孔隙压力变化状况，得出了在钻进过程中BB7井东河塘下砂岩段储层受到污染从而是导致试油结果不理想的原因.

关键词：储层特征；孔隙压力；储层污染；试油结论

收稿日期：2015-01-21

作者简介:徐天燕，女，779202043@qq.com

文章编号：1672-6197(2016)01-0037-04

中图分类号：P631.8+4

文献标志码：A

Abstract:We took Q block, B block QS7 well BB7 well and BB8 well as analysis objects based on the research foundings on sedimentary environment, lithologic character, physical property, oil-bearing property and logging curves, found that 3 wells in the Donghe sandstone section of the Tangxia reservoir characteristics are very similar.Through the analysis of acoustic logging curves and drilling mud parameters, we found that the reservoir pollution during BB7 well under the Donghetang sandstone is the cause of unideal oil results.

Pollutionanalysisofsandstonereservoirbasedonformationporepressure

XUTian-yan1,LONGYao-ping2,JIANGYu-meng1,WUXuan1,KUANGYan3

(1.CollegeofGeophysicsandOilResources,YangtzeUniversity,Wuhan430000,China;

2.BeijingGiotEnergyScienceandTechnologyLimitedLiabilityCompany，Beijing100000,China;

3.SchoolofEarthScienceandTechnology，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)

Keywords:reservoircharacteristics;porepressure;reservoirpollution;thetestoilconclusion

Q区块和B区块为某地区相邻的两个区块.通过分析录井资料和测井曲线可知，Q、B两区块泥盆系东和塘组储层特征基本相同，东河塘组上砂岩段和下砂岩段地层压力变化剧烈，而且目的层下砂岩段的地层压力较低.在钻井过程中，两个区块的东和塘组下砂岩段都有较好的油气显示.由于技术人员对Q区块下砂岩段及地调整了钻井泥浆密度，较好地保护了油藏，避免了储层污染，试油效果较好；但是，未对B区块及时调整泥浆密度，造成了储层污染，导致试油效果不理想.以Q区块的QS7井、B区块的BB7井和BB8井为研究对象，在储层特征对比的基础上，结合试油结论，开展地层孔隙压力分析和储层污染分析.

1东河塘下砂岩段储层特征对比

Q区块和B区块的东河塘组下砂岩段沉积主要是临滨和前滨亚相，相带分布稳定.沉积构造为临滨带常见的板状交错层理-低角度交错层理及高角度斜层理-平行层理组合，局部发育逆粒级递变层理.东河塘下砂岩段的孔隙类型为粒间孔[1-2]，而且物性较好，孔隙度在10%左右，渗透率在40mD左右.

表1为通过分析QS7井、BB8井和BB7井东河塘组下砂岩段的地质资料和录井资料得到的地层数据.从表1中可以看出，BB8井和BB7井东河塘组下砂岩段的深度为4950.00m左右，厚度为118.00m.QS7井东河塘组下砂岩段的深度为5066.00m，厚度而为49.50m.三井段东河塘组下砂岩段的岩性相同，都是细粒石英砂岩.

表1东河塘组下砂岩段QS7井、BB8井和BB7井地层数据

井名下砂岩段顶深/m下砂岩段底深/m厚度/m岩性QS75066.005115.5049.50灰白色细粒石英砂岩BB84950.005068.00118.00灰色细粒石英砂岩BB74948.005067.00119.00灰白色细粒石英砂岩

图1为QS7井、BB8井和BB7井东河塘组下砂岩段测井曲线对比图.从图中可以看出，QS7井、BB8井和BB7井在东河塘组下砂岩段的测井曲线的形态和大小基本相同，其中QS7井、BB8井和BB7井GR值在70API左右，AC值在65us/ft左右.QS7井的AC值比BB8井和BB7井的要偏高.QS7的电阻率值比BB8井和BB7井的要偏低.QS7井的油气显示比BB8井和BB7井的要好，其中QS7井在东河塘组下砂岩段的录井显示为油迹-油侵，BB8井和BB7井在东河塘组下砂岩段的录井显示为油斑-油迹.

QS7井、BB8井和BB7井在东河塘组下砂岩段的沉积环境、物性、岩性和测井曲线基本相同.因此，可以说明QS7井、BB8井和BB7井在东河塘组下砂岩段的储层特征基本相同.

2试油情况分析

表2为QS7井、BB8井和BB7井在东河塘下砂岩段的试油结果统计.QS7井以东河塘下砂岩段为目的层试油，试油深度为5066.00~5115.50m，试油结果为日产油70~75m3，日产水1~2m3，含水率2%~4%，效果理想.BB8井在东河塘组下砂岩段进行了4段试油，深度段分别为4950.50~4954.50m、4956.00~4960.50m，4981.50~4983.50m，4991.50~4999.50m.试油结果为日产油60.24~64.99m3，日产水1.05~2.83m3，含水率2.8%~5.8%，效果理想.BB7井在整个东和塘组进行一段试油，深度段为4915.00~5030m.00，试油结果为日产油0~12.5m3，日产水2.2~22.3m3，含水率30%~100%，效果不好.

图1　东河塘组下砂岩段QS7井、BB8井和BB7井测井曲线对比图

表23口井在东河塘组下砂岩段的试油结果表

井名试油井段/m测试方式试油情况结论QS75066.00~5115.50套管射孔日产油70~75m3,日产水1~2m3,含水率2%~4%油层BB84950.50~4954.504956.00~4960.504981.50~4983.504991.50~4999.50套管射孔日产油60.24~64.99m3,日产水1.05~2.83m3,含水率2.8%~5.8%油层BB74915.00~5030.00筛管完井试油日产油0~12.5m3,日产水2.2~22.3m3,含水率30%~100%水层

3地层孔隙压力分析

通过研究发现，声波时差曲线能够较好地反映该地区地层孔隙压力[3-4]的变化情况.图2为BB7井声波时差测井曲线图，从图中可以看出，该井目的储层上下附近明显存在三个压力变化段.第一段深度在4364.00~4917.00m为石炭系异常高压段，压力系数为2.0；第二段深度在4917.00~4948.00m为泥盆系东河塘组上砂岩段和中泥岩段，压力系数为1.6；第三段深度在4948.00~5067.00m为泥盆系东河塘组下砂岩段，压力系数为1.4.这说明BB7井上砂岩段和下砂岩段的地层孔隙压力变化较大，下砂岩段的地层孔隙压力较小.

图2　BB7井声波时差测井曲线图

在钻井过程中，当钻井液压力大于地层孔隙压力时，井中钻井液将产生动失水或静失水，其结果是钻井液滤液侵入地层，同时钻井液中直径较大的固相颗粒在井壁沉积形成外泥饼，颗粒直径小于孔隙直径的颗粒随滤液进入井壁地层的孔隙中，形成内泥饼.泥饼可以堵塞孔隙或裂缝，导致油气无法溢出.当泥浆滤液侵入到油气层时，泥浆滤液会驱赶油气，最终导致储层受到钻井泥浆的污染[5-6].

4BB7井目的层污染分析

通过对QS7井、BB8井和BB7井储层特征对比分析，得到这三口井的储层特征基本相同.但是，这3口井在目的层试油的结论相差较大，QS7井和BB8井的试油结论是油层，而且BB7井的试油结论为水层.为了弄清这一现象，通过资料收集查证，发现在BB7井上砂岩段和下砂岩段地层孔隙压力变化较大，而且目的层下砂岩段的地层孔隙压力较低.在钻井过程中，而BB7井在钻井过程中没有调整泥浆密度，可能造成了储层污染，导致试油结果不理想.

表3为QS7井、BB8井和BB7井在东河塘组附近实际采用的钻井泥浆参数.从表中可以看出，在石炭系钻井泥浆密度为2.00g/cm3；在东河塘组上砂岩段和中泥岩段的钻井泥浆密度为1.60g/cm3.但是当钻井到达东塘组下砂岩段时，对Q区块做了泥浆密度的调整，将泥浆密度从1.60g/cm3调到1.40g/cm3；，但是未对BB7井的下砂岩段的泥浆密度进行调整，在东河塘组下砂岩段仍然使用泥浆密度为1.6g/cm3.那么，1.60g/cm3的泥浆密度就可能会对BB7井的目的储层造成污染.

表4是BB7井东河塘组下砂岩段地层的压力对比情况.QS7井详细记录了钻遇目的储层的泥浆使用情况,当日钻至井深5066.00m，进入东河塘组下段砂岩；钻至5071.00m，发现良好油气显示，油气显示活跃.泥浆相对密度从1.30g/cm3逐步提至1.40g/cm3，油气显示从活跃到稳定.试油结果出油较理想.据此，假设该地区东河塘组下砂岩段的地层孔隙压力系数为1.4，可以推断出BB7井努牍储层的孔隙压力大约为67.96MPa，而实际钻井泥浆压力为77.66MPa，二者相差9.70MPa，也就是说泥浆柱压力大大地超过了地层孔隙压力，形成过压钻孔.在这种情况下，泥浆中的固相颗粒就会随流体一起进入油气层，在井眼周围或井间的某些部位沉积下来，从而缩小油气层流道尺寸，甚至完全堵死油气层[7].这可能是导致BB7井东河塘组下砂岩段储层试油结论不理想的重要原因，储层受到了钻井泥浆的严重污染.

表3东河塘组附近三口井的实际钻井泥浆参数表

井名层位钻井泥浆密度/g·cm-3泥浆性质QS7石炭系2.00聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组上砂岩段和中泥岩段1.60聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组下砂岩段1.40聚磺体系钻井液BB8石炭系2.00聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组上砂岩段和中泥岩段1.60聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组下砂岩段1.40聚磺体系钻井液BB7石炭系2.00聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组上砂岩段和中泥岩段1.60聚磺体系钻井液泥盆系东河塘组下砂岩段1.60聚磺体系钻井液

表4BB7井东河塘组下砂岩段地层压力对比表