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复杂油气藏的解释评价及测井系列-测井技术06

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复杂 油气藏 解释 评价 测井 系列 技术 06
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1复杂岩性油气藏的测井系列及解释评价魏 钢 王忠东(辽河石油勘探局测井公司, 辽宁 盘锦 124011)摘 要:近些年来,在各种碳酸盐岩、火成岩、变质岩等复杂岩性地层中均发现了较为可观的工业油、气藏,但要如何高效、准确的利用测井资料来寻找开发此类油气藏,如何有效地对这类油气藏进行解释评价,仍然是较为复杂的难题。本文针对辽河油田复杂油气藏类型多的特点,充分利用丰富的测井资料及测井新技术对几种复杂岩性油气藏的配套测井系列及测井解释评价提出几点认识。关键词:复杂油气藏 测井系列 新技术 储层评价 O (o.,24011 ,in of to to of to is to of to 言辽河油田含油气储层的岩性多种多样,既有常见的沉积岩,也有岩浆岩和变质岩。具体岩性有砂泥岩、灰岩、白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩、花岗岩、粗面岩、玄武岩、凝灰岩、辉绿岩、安山岩、英安岩、角砾岩以及石英岩等。其中碳酸盐岩、火成岩、及变质岩复杂岩性地层电阻率普遍较高,三孔隙度曲线接近骨架值,很难反映储层的特征,用常规测井曲线较难判断储层参数(φ,k,,结合测井新技术较为容易地解决了这一困难,针对这些特殊岩性油气藏主要加测了微电阻率扫描成像测井或井周声波成像测井,另外在其中部分井又增加了核磁测井、阵列声波测井,其应用评价效果比较显著。2复杂岩性油气藏中的测井系列1. 火成岩油气藏火成岩储层是一种裂缝比碎屑砂岩和碳酸盐岩有更为复杂的岩电关系,其主要表现在:岩石的矿物成分复杂,骨架参数难于确定,岩石的非均质性强,裂缝、溶蚀孔的类型、组合分布有极强的各向异性,岩石的基质孔隙(晶间孔、晶内溶蚀孔)很小,一般不含油,岩石的结晶程度与相带的分布有直接关系,纵向上火成岩的岩性分布有较大的差异,有侵入的辉绿岩、喷发的玄武岩、烘烤变质的板岩以及指状穿插的辉绿岩和泥岩互层。火成岩的储集空间受岩相和成因控制,孔隙和裂缝又可划分为原生孔隙和次生孔隙。1)、原生孔隙包括原生节理系统产生的裂缝、气孔、粒间孔和晶间孔2)、次生孔隙和裂缝主要包括:溶蚀孔、洞,晶内和晶间溶孔和受构造应力产生的不同类型的各种裂缝。根据对储层和产能做出贡献的大小,又可将孔隙和裂缝划分为有效孔隙、有效缝和无效缝。有效孔隙:火山碎屑岩、凝灰岩的粒间孔,火山熔岩、侵入岩溶蚀孔、洞和晶间、晶内的溶蚀孔,而原生气孔、晶间孔为无效孔隙,有效裂缝:受构造应力产生的开启裂缝、半充填缝,而原始节理缝中受应力作用产生的各种诱导缝为无效缝。近些年来在欧利坨子、小龙湾的粗面岩及各地区广泛分布的安山岩、英安岩等储层中均获得了高产的工业油流,火山岩油气藏成为了辽河油田原油产量重要的一部分。由于火山岩储集空间类型的比较复杂,针对火山岩储层的测井评价面临的问题越来越复杂。2. 碳酸盐岩油气藏碳酸盐岩储集空间主要为孔隙、孔洞、洞穴及裂缝,储层类型较多,既有孔隙度较低的裂缝性储层,也有裂缝不太发育的孔隙型储层,还包括二者均发育的裂缝+孔隙型储层。这样给测井系列的确定及解释评价均带来了较大的困难。辽河盆地的碳酸盐岩地层主要为太古界、元古界和中生界,在辽河油田分布较为广泛,近些年来在沈北及曙光地区碳酸盐岩古潜山获得了大量的工业油流。由于碳酸盐岩储层具有严重的非均质性和储集空间类型的复杂性,针对碳酸盐岩储层的测井评价面临的问题越来越复杂。有关储层类型,储层渗透性的好坏,流体性质判别,储层参数的计算等,储层测井评价工作已显得尤为重要,仅仅依靠常规测井曲线完成储层测井评价已无法满足。因此,利用最新的成像测井技术,建立一套针对碳酸盐岩油气藏的测井系列,并形成一整套储层评价的有效技术方法,是碳酸盐岩油气藏勘探的重要基础。3. 变质岩油气藏变质岩均为岩浆岩和沉积岩经过变质作用而来,其储集空间主要为微裂缝和小孔隙,通常情况下岩性较为致密,状古潜山油气藏第一种是太古界变质岩潜山,其储集层由混合花岗岩和花岗片麻岩组成,其中构造裂缝和矿物裂缝不太发育,致使储集性能较差,储集空间以裂缝为主,一般产能不是太高;第二种是中储集层为变质石英砂岩和石英岩。变质石英砂岩随石英次生加大增强,孔隙度急剧下降,除因碎裂作用产生一些孔缝外,物性较差,只能获得低产油流。缝带状古潜山油气藏3该类储集层由太古界混合花岗岩和片麻岩组成,储集空间为裂缝型,风化破碎储集带和裂缝发育带是油气最富集部位,也是油气产能最高的部位。在变质岩的测井实例中,基本上加测了成像测井,通过成像资料发现了一系列的裂缝型和孔隙型或裂缝+孔隙型储层,并获得了一定的产能。由于基质孔隙不太发育,因此,核磁测井项目可以作为可选项目测量。变质岩储层一般产量较低,其储层评价方法和碳酸盐岩、火成岩有所区别。辽河盆地的变质岩分布也较为广泛,其主要地层为太古界和元古界,岩性主要有混合花岗岩,石英岩,板岩以及片麻岩和大理岩等。目前在太古界和元古界地层中的混合花岗岩和石英岩地层均发现了高产的工业油、气流,主要分布区块有:边台潜山、大明屯安 1块古潜山、马圈子潜山、法哈牛构造带古潜山、大民屯凹陷前进断块地区等,因此,变质岩油气藏成为辽河油田重要的油气产量来源。复杂岩性油气藏的主要评价方法1. 利用声、电成像对孔隙、裂缝进行分析由于这些特殊岩性油气藏的储集空间主要为原生孔隙和次生孔隙以及裂缝,其中裂缝有表现为渗流通道。岩石特性在纵、横向上存在巨大的非均质性,给常规测井解释造成困难。如,电阻率、声波时差对孔隙和裂缝的响应极不敏感,而中子、密度信息对孔隙、裂缝则可能基本不响应,也可能过分夸大其响应,这完全随机地取决于仪器推靠或偏心状态。成像测井资料为认识孔隙形状、大小和非均质分布提供了极有价值的信息。声成像测井图象色彩的变化代表岩石声阻抗的变化,而电成像测井图象色彩的变化代表电阻率的变化。孔隙和裂缝由于其固有特性在图象上呈分散状、片状或条带状的深色显示。2. 利用阵列声波进行储层渗透性评价通过多极子阵列声波测井 得的斯通利波时差和衰减的异常主要与岩性、地层渗透率有关。用纵横波和密度资料,可以计算出理论上的斯通利波时差。用实测斯通利波时差和相比,其差异为流体移动指数,它较好地反映了地层流体的可动性,是判断地层裂缝是否有效、孔隙是否连通、基质孔隙对地层渗透性是否有贡献的重要指示。结合地层有效孔隙度和斯通利波波形的衰减分析进行双参数反演,在以孔隙为主或泥饼影响不大的情况下,会计算出较准确的渗透率,进而评价储层渗透性的好坏。3. 利用核磁资料及常规测井资料进行储层参数计算现代核磁共振测井响应仅与岩石孔隙流体中氢核的含量与状态有关,测量岩石的有效孔隙度不受岩石骨架、泥质的影响。给定恰当的 止值,可以准确地区分不同的孔隙成分,如自由流体孔隙度、毛细管流体孔隙度、粘土束缚水孔隙度等,从而计算出较准确的束缚水饱和度。根据核磁共振孔隙度及驰豫特性评价地层渗透性,可以估算较为准确的渗透率。通过测井仪测量的横向驰豫时间信息,能反映饱和水岩石的孔隙尺寸大小的分布情况。以核磁测井及岩心分析资料为刻度,利用常规中子、密度、声波等资料计算地层的孔隙度、渗透率等储层参数。复杂岩性油气藏测井实例分析1.火成岩油气藏实例分析图 1 和图 2 分别是辽河油田东部凹陷 A 井的综合解释图和阵列声波处理成果图,地层4岩性主要为粗面岩,粗面岩易破碎,加之本区断裂发育,因此使其易产生裂缝,储集物性较好。常规测井资料对这类储层的评价很不利,特别是对原生孔隙型更差。本井的储层明显分为两类:1)、次生裂缝类储层:声电成像指示储层基质孔隙不太发育,图形成高亮色,且无斑点状模式,但储层裂缝特别发育,核磁共振基本上无反映,孔隙度很低,一般小于 3%,但多极阵列声波在相应深度指示斯通利波衰减严重(图 2),说明储层有一定的渗透能力,常规试油应该可以见效。如第 104 层,常规的三孔隙度和三电阻率资料对裂缝的响应很弱,而声电成像指示储层发育一组近似为 90 度的直劈裂缝,另外还发育角度不等的裂缝与直劈裂缝交互存在,构成了理想的储层(图 1) ,根据成像资料的反映,测井解释为油层发育段。对 3134段试油获得高产工业油气流,日产油 然气 12435)、原生孔隙类储层:核磁共振指示孔隙度发育,同时,多极阵列声波显示斯通利波波形相对清晰,指示储层物性普遍差,适合压裂改造;如第 107、108 等层,其 布谱较强,谱差分有不同程度的显示,特别是第 108 层,谱峰后移拖曳特征明显,核磁测井解释孔隙度 3—8%、可动流体孔隙度 1—4%,表明储层中可动流体含量较高,但声、电成像指示储层不发育裂缝(见图 1) ,综合解释第 107、108 层分别为低产油层及油层是比较准确的。从阵列声波处理资料上可以看出,声波波列衰减明显,频移、时滞较高,裂缝界面清晰,为明显的有效裂缝显示(见图 2) 。5图 1、A 井综合解释图6图 2、A 井 别裂缝图72.碳酸岩油气藏实例分析图 3 为大民屯凹陷前进构造带沈 625 块上 B 井的综合解释图。该井的 3200井段为元古界地层,其岩性为灰质白云岩。该井从常规曲线上较难划分储层,但从 5700 资料上来看,各资料都一致的反映出该段地层的第 10 号层为一较好的储层,其下面的层段稍差(见图 3) 。首先从成像上来看该段地层以孔隙为主,局部发育微小裂缝,上下段无明显差别,为孔隙+微裂缝型储层(见图 3) ;从核磁上来看,第 10 号层 幅度高、分布宽且靠后,孔隙度值较高,其下部分井段的有效孔隙度较低,储集性能变差(见图 3) ;从阵列声波资料来看,上部第 10 层斯通利波渗透率值较高(图 3 中对数道位的红色虚线为阵列声波资料处理出的渗透率,蓝色虚线为核磁资料处理出的渗透率) ,说明上段地层渗透性较好(见图 3) 。 2003 年 3 月对 3210井段的第 10层试油,日产油 30 吨。水 ;后期日产油 ,无水。图 3、B 井综合解释图83.变质岩油气藏实例分析图 4 为辽河油田西部凹陷潜山高部位一口名位 C 井的综合解释图,目的是预探该区块太古界、中生界潜山兼探沙三段的含油气情况,开拓深层找油领域,探索该潜山这一尚未钻探的圈闭,其 3844井段属太古界地层,其岩性为混合花岗岩。该段地层电阻率普遍较高用,三孔隙度曲线接近骨架值,用常规测井曲线寻找有效储集空间比较困难。从声、电成像图上可以看出,该段地层的最小主应力方向在东西方向,形成了东西方向的扩径,影响了成像测井对地层裂缝的探测。但是在椭圆井眼的短轴方向上,微电阻率扫描成像测井成功探测到了有效裂缝的存在(见图 4) 。在井段 3964045井段,电成像资料显示,水平裂缝、垂直裂缝、交叉裂缝及网状缝清晰可见,该段地层应为较好的裂缝型储集层。 3844井段进行地层测试,日产气 62234 方,油少量图 4、C 井解释综合图9结 论根据以上讨论,我们总结建立了适合辽河油田复杂岩性油气藏的一套测井系列及测井解释评价方法。1. 火成岩油气藏:常规测井系列+声、电成像测井(合测或二选一)+核磁测井+阵列声波测井+交叉偶极声波测井(可选)+能谱测井。 2. 碳酸盐岩油气藏: 常规测井系列+声、电成像测井(合测或二选一)+核磁测井+阵列声波测井+交叉偶极声波测井(可选)+能谱测井。3. 变质岩油气藏的测井系列为:常规测井系列+声、电成像测井(合测或二选一)+阵列声波测井+核磁测井(可选)+交叉偶极声波测井(可选)+能谱4. 通过选取适当的新技术测井系列,运用最新的解释评价方法,能够对复杂岩性油气藏进行更为有效的识别与评价。参考文献[1]油工业出版社, 1998.[2]雍世和 营:石油大学出版社。 1996[3]赵澄林 京:石油工业出版社。 1997[4]赵澄林
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