应用MDT压降流度趋势平移法辅助测井解释标定1

2022-12-27冯沙沙戴建文谢明英柴愈坤

广东石油化工学院学报 2022年6期

冯沙沙，戴建文，谢明英，柴愈坤

(中海石油(中国)有限公司深圳分公司，广东深圳 518000)

地层压力测试仪器常见的有斯伦贝谢MDT、贝克休斯RCI等，这些电缆地层测试仪可进行地层压力测试、流体识别、流体取样、渗透率评价，可计算压降流度、预测产能等测井作业[1]。本次研究主要围绕压降流度开展，为便于描述，下述压降流度测试资料统一用“MDT流度”代表。电缆地层测试广泛应用于海上油田测压和取样，海上油气田钻井得到的最关键资料之一是MDT流度资料。已有的研究中，通常运用MDT流度的数值大小定性判断地层流体流动情况和储层物性情况，或者运用多种公式将MDT流度换算为渗透率进行产能评价。MDT测压过程中抽出的流体主要是泥浆滤液， MDT流度跟泥浆滤液黏度有关，MDT压降流度需要进行复杂的转换过程才能计算得到储层的渗透率[1-9]，由于MDT流度影响因素较多，转换得到的渗透率适用范围小，推广难度大。本文通过对珠江口盆地大量MDT流度资料与渗透率对比研究，发现MDT流度纵向分布趋势与渗透率曲线(岩心渗透率和用岩心标定计算出的测井渗透率)趋势具有非常好的一致性，因此本文提出运用流度趋势平移进行测井解释渗透率标定，以提高测井解释精度和储量评价精度。

1 压降流度原理

电缆地层测试器通过抽吸地层流体引起探针周围地层压力变化，通过记录压力变化曲线，依据地下流体的渗流理论，应用压降分析法和压力恢复法估算地层的流度。在使用电缆地层测试仪器中非常小的预测室进行预测时，根据单相液体稳定渗流理论的球面向心流理论[10]，由于预测室体积很小，测试过程中只涉及少量流体流动，这时流体的流动模式可认为是呈球形或半球形的。但考虑到实际测试中有效取样管半径远小于供液半径，实际情况下流动速度并不是绝对均匀的，因此常规的球面向心流理论就不适用，需要利用面积积分法来计算流度。斯伦贝谢电缆地层测试仪器估算流度的算法为面积积分法[11]，其公式为

式中：K/μ为压降流度；C为仪器形状系数；V为预测试地层实际流动体积；ΔP×Δt为所有压力小于最后恢复压力的压力和时间的积分(如图1所示)。流度的定义为储层渗透率与流体黏度的比值，但MDT压降流度是用上述面积积分法，计算中不需要考虑流体的黏度，所以在MDT流度应用时可以忽略地下流体黏度等性质，压降流度主要反映储层的渗透率[5]。

图1 面积积分法原理

2 流度下限法确定压降流度有效性

电缆地层测试仪器在测量过程中，连续记录井下压力值，压力数据在地面上以模拟形式和数字形式记录下来。根据地层压力恢复曲线分析，可以把测点类型分为超压点、干点(致密点)、座封失效点和有效点测试等4种，我们应用流度数据时，一般选用有效点的流度。

通常判断压力点是否有效，是通过压力恢复图版进行分析的，但是由于数据量巨大，图版中压力曲线形态多样，不同人分析结果不尽相同。本文通过大量的数据分析，采用流度下限法快速判断压降流度的有效性。具体做法：将不同油田区域MDT样品点的压降流度与孔隙度和渗透率建立图版(见图2)，结合压力、深度图版和三孔隙度测井曲线反应的储层特征等综合分析流度的无效点，通过研究，得出稠油油区、低渗油区和常规油区流度的最低值，该值以下的流度值都是无效点，不能反映储层真实物性特征，这个值就是该区域的流度下限值。本文通过区域大数据研究得出稠油、低渗和常规油区的流度下限值，在今后的应用中，可以根据流度下限值直接快速判断其他同类型新油田流度的无效点，从而大大提高研究效率。

图2 流度下限图版

3 MDT流度趋势平移法

压降流度反映了储层的物性和渗透性，因此渗透率好，则流度值高，渗透率差，则流度值低，两者为正相关关系；压降流度趋势与储层孔隙度和渗透率趋势有良好的一致性，充分说明MDT流度是随储层物性变化而变化的。流度定义为渗透率除以流体黏度，流度与渗透率的关系更密切，因此本文主要研究流度对渗透率的标定。本文通过大量实验(30口取心井)证明，在不考虑量纲的情况下，MDT流度和渗透率分布趋势非常一致，单井中MDT流度刻度通过左右平移后，整个井段趋势可以与渗透率完好对应，这一趋势不受埋深影响。

通过对三种不同类型的油田，包括稠油油田、常规油田和低渗油田的大量井数据进行分析，均可以通过MDT流度趋势平移来对渗透率进行标定。标定方法是：首先选取油田的关键井，一般选取探井、评价井(勘探或开发评价井)或领眼井，有较丰富的岩心和测压资料，便于对比验证；其次运用Resform软件将测井渗透率数据和MDT流度有效样品数据组合在同一列，固定渗透率的左右刻度，将MDT流度点左右平移，直到与渗透率趋势吻合(绝大部分数据点分布在测井渗透率曲线上或者曲线左右)，则完成标定。对两者趋势进行刻度标定，不考虑两者的量纲，通过大量实验证实，稠油油田渗透率范围为0.01～10000 mD，MDT流度范围为0.01～10000 mD·(mPa·s)-1；常规油田渗透率范围为0.01～100000 mD，MDT流度范围为0.1～10000 mD·(mPa·s)-1；低渗油田渗透率范围为0.01～1000 mD，MDT流度范围为0.01～100 mD·(mPa·s)-1(如表1所示)。每个关键井的流度刻度可推广应用到本油田或类似油田的其他井。4 实例验证

MDT流度趋势平移法可以应用到无取心井段的渗透率标定，也可应用于特殊储层段的测井解释验证。以E25油田、LF12油田和PY19油田为例进行分析。

4.1 E25油田未取心段用MDT流度标定

油田关键井E25A井大部分井段未取到岩心，通过岩心和MDT流度趋势统一标定，得到全井段渗透率值。验证方法：用MDT流度与岩心渗透率(取心深度和MDT测压深度一致的点)建立关系，得到关系式，用此关系式计算有流度样品没有岩心样品的层段的渗透率，两个方法得到的渗透率基本一致，说明流度趋势平移法进行测井渗透率标定是可靠的(见图3、图4)。

表1 不同类型油田MDT刻度统计油田关键井刻度(趋势平移标准)流度/mD·(mPa·s)-1渗透率/mD流度与渗透率相关关系备注E1E1-10.01～100000.01～100000y=0.0298x1.2467R2=0.7913E2E2-10.01～100000.01～100000y=0.0273x1.0553R2=0.9064P1P1-10.01～100000.01～100000-浅层疏松稠油油田E3E3-10.1～100000.01～100000y=1.9431x-102.26R2=0.9445E4E4-10.1～100000.01～100000y=3.9671x-73.66R2=0.9279E5E5-10.1～100000.01～100000y=23.782e0.0075xR2=0.9346L1L1-10.1～100000.01～100000y=3.2667x-158.03R2=0.9799局部疏松常规油田L2L2-10.01～1000.01～1000y=1.7378lnx+1.3814R2=0.8648H1H1-10.01～1000.01～1000常规低渗油田(10～50mD)

图3 MDT流度与岩心渗透率关系

图4 流度与孔隙度、渗透率趋势

4.2 LF12油田特殊层段疏松砂岩

LF12油田主力油层有一段疏松砂岩，常规分析化验岩心破碎，没有岩心标定；从密度曲线与上下层段对比分析，用统一的解释模型得到的孔隙度和渗透率值偏低。用流度趋势平移法将渗透率平移后，得到该特殊层段的平移渗透率(LF12A井“计算渗透率”)(如图4所示)，根据本井孔渗关系，计算该层孔隙度平均为25.9%，探明储量增加约50万m3。

4.3 PY19油田无取心井段疏松砂岩

PY19油田疏松稠油砂岩油田，探井A井疏松层段均未取到岩心，没有岩心标定，给测井解释和储量申报带来较大困难。采用邻近相似油田的流度和渗透率刻度，通过流度趋势标定，得到了A井渗透率(如图4所示)，后续钻探的评价井B井取心后，通过B井孔渗关系计算，得到的A井的渗透率与MDT流度标定的渗透率基本一致(如表2所示)。