稠油油藏定向井双侧向测井校正方法研究

2017-05-08陈科贵刘鑫杨智张家浩张娅会李进

测井技术 2017年2期

陈科贵, 刘鑫, 杨智, 张家浩, 张娅会, 李进

(1.西南石油大学地球科学与技术学院, 四川成都 610500; 2.新疆油田公司勘探开发研究院, 新疆克拉玛依 834000)

0 引言

定向井由于井斜角的不断变化,受围岩、层厚、井眼、泥浆等环境因素的影响,导致最终双侧向测井结果不准确。双侧向测井正演模拟显示,当井斜角变大,双侧向测井结果受围岩影响不可忽略[1-2]。为了得到准确的测井解释结果,测井解释前需要对测井曲线进行校正处理[3]。

针对定向井双侧向测井环境校正问题,汪涵明等[4]利用三维有限单元法模拟倾斜地层电测井响应,得出当地层倾角大于15°时才会对电测井结果造成影响。邓少贵等[5]通过建立三层地层模型,利用三维有限元法计算得出了井眼位于目的层垂向不同位置及不同层厚时其水平井双侧向层厚及围岩校正图版。谭茂金等[6]则针对井眼、井斜、层厚及围岩以及泥浆侵入等环境影响因素,分别采用二维有限元方法(2D FEM)和三维有限元方法(3D FEM)建立对应校正图版,对盐水泥浆定向井双侧向测井进行环境校正,取得了较好的效果。这些方法尽管在定向井双侧向测井校正方面取得一定效果,但存在计算量大、操作过程繁琐等缺点,实际应用不方便。基于上述等诸多方法的不足,本文针对研究区稠油油藏定向井测井环境及地质特点,提出了一种便捷的定向井双侧向测井校正方法,得到了较好的应用效果。

1 研究区概况

新疆FC油田位于准噶尔盆地西北缘北段,处于乌夏断褶带夏红北断裂上盘中生界超覆尖灭带上,经过地质演化,最终形成稠油油藏,主要含油层系为侏罗系齐古组和八道湾组。研究区齐古组储层主要岩性包括砂砾岩、含砾中砂岩、中砂岩和细砂岩,砂体厚度大,物性好,属高孔隙度、高渗透率储层。

通过研究区钻井、完井资料整理发现,FC油田齐古组部分定向井有扩径现象,但扩径较小,一般都在1.5 in*非法定计量单位,1 ft=12 in=0.304 8 m,下同以内,所以井径是双侧向测井的次要影响因素。研究区钻井为淡水泥浆,根据取心资料,定向井的泥浆侵入较浅,侵入量均小于2 mL/kg,泥浆侵入对双侧向测井的影响较小[7]。研究区大部分定向井最大井斜角均为40°～50°,井斜角的变化引起的如围岩等环境因素对双侧向测井影响较大,是双侧向测井主要影响因素,需要重点考虑。此外,井壁、仪器偏心等对定向井双侧向测井影响也不可避免[8]。

2 定向井双侧向电阻率曲线校正

如果针对研究区定向井双侧向测井的环境影响因素利用数值分析方法分析影响因素对测井曲线逐一进行校正,工作量大,过程繁琐,可行性差。这里采用选取标准层[9]对定向井双侧向测井曲线进行校正处理。

2.1 选取对比井

利用趋势面分析法,先对研究区直井双侧向测井曲线做标准化处理[10-11],然后选取6组定向井及其邻近直井作为对比井组(见表1),定向井与直井井位关系见图1。

表1 定向井与对应邻近直井

图1 定向井与邻近直井井位图

2.2 定向井深度校正

定向井测井曲线的深度记录的是井眼深度,在选取标准层前,有必要将测井数据从空间上校正为垂直深度显示,可以更好地划分与直井对应的标准层。研究区地层基本为水平地层,这里不对非水平地层进行讨论。为减小误差,选用最小曲率法[见式(1)、图2]对定向井进行深度校正[12]。

(1)

图2 定向井测井曲线深度校正示意图

2.3 选择标准层

标准层的测井值受环境影响小,且稳定性、连续性好,深度校正后的定向井与其邻近直井的标准层具有一一对应的关系。根据研究区地质特点,选择泥岩层和致密层作为标准层,泥岩段具有低电阻率和高自然伽马的特点,致密层具有高电阻率和高密度的特点。图3为其中1组对比井标准层的对应关系图。

2.4 建立校正图版

利用直井和深度校正后定向井的测井资料,选取各标准层测井值(井斜角,双侧向)的峰值作为特征值,分别表示各标准层测井值。峰值为标准层双侧向测井数据作分布直方图后选取,表示标准层属性值更准确。统计6组对比井所有标准层峰值数据,统计数据包括井斜角θ、深侧向RLLd、浅侧向RLLs等3组。

由各标准层峰值测井数据统计结果,去除奇异点后,共选取68个样本点,建立定向井双侧向测井校正图版。图4(a)、(b)分别为定向井深侧向、浅侧向校正图版。横坐标为定向井井斜角,纵坐标为定向井双侧向与邻近直井双侧向的比值(直井双侧向测井值为地层真电阻率,定向井为视电阻率)。

通过最小二乘法,先后使用线性、对数、指数等函数对样本数据点进行拟合,发现指数函数拟合效果最好,最终得到研究区定向井双侧向测井校正公式。

RLLd,c=0.9777RLLd×exp[0.0039(DEVI)]

R2=0.89

(2)

RLLs,c=0.9916RLLs×exp[0.0028(DEVI)]

R2=0.80

(3)

式中,RLLd、RLLs分别为原始深侧向电阻率、原始浅侧向电阻率曲线,Ω·m;RLLd,c、RLLs,c分别为校正后深侧向电阻率、校正后浅侧向电阻率曲线,Ω·m;θ为井斜角,(°)。

3 应用实例分析

以FC油田某区稠油油藏齐古组定向井FD×××井为例进行应用效果分析。利用已得到的校正公式对定向井双侧向测井曲线进行校正,由已有的测井解释参数模型对定向井FD×××井进行测井解释处理。由于缺少试油资料,选择定向井FD×××双侧曲线向校正前后与其邻近直井F×××井(相距40 m)相对应的油层测井解释结果进行对比,以验证双侧向测井的校正效果。

图3 对比井组标准层的选取

图5为校正后定向井FD×××井测井解释成果图。从图5中可以看出,校正前的深侧向与浅侧向曲线在油层段基本重合。经校正后,油层段深侧向电阻率大于浅侧向电阻率,二者存在明显的正差异,符合油层的特征。随着定向井井斜角的增大,双侧向测井曲线的校正量也随之增大。由于目的层的层厚对定向井双侧向测井曲线影响较大,为了研究标准层校正图版的校正效果及其适用性,对测井解释成果图中的1号油层和2号油层各参数分别进行对比分析。

图6为选取的研究区定向井FD×××井校正前后与其邻近直井F×××井相对应的2套油层,通过对比这2套油层的有效厚度,双侧向电阻率的平均值及含油饱和度等数据,对校正效果进行验证。表2为所选取的定向井FD×××井双侧向校正前后及直井F×××井1号油层和2号油层数据对比。通过表2可以看出,1号油层为厚层,经双侧向测井校正后的定向井油层有效厚度增加0.64 m,深侧向电阻率与浅侧向电阻率比校正前分别增大10.09 Ω·m和4.95 Ω·m,含油饱和度增加2.75%,校正后定向井测井解释结果与直井的测井解释结果更加接近,说明在1号油层中定向井双侧向校正后对储层参数的解释更加符合地层真实情况。2号油层为薄层,校正后的深侧向电阻率与浅侧向电阻率分别增大2.72 Ω·m和1.91 Ω·m,含油饱和度增加0.91%,校正前后变化不大。与邻近直井的测井参数进行对比可以看出,校正图版的校正效果总体上符合油层电阻率规律,但薄层的校正量较小,校正后的数据与目的层真实情况有一些差距,校正效果不是非常理想,主要原因是定向井在薄层中测井受围岩影响较大。