大斜度水平井測井資料解釋系統(tǒng)在河南油田的應用

呂和軍

(中國石化河南石油勘探局地球物理測井公司,河南南陽473132)

大斜度水平井測井資料解釋系統(tǒng)在河南油田的應用

呂和軍

(中國石化河南石油勘探局地球物理測井公司,河南南陽473132)

大斜度水平井測井資料解釋系統(tǒng)是在WindowsXP環(huán)境下,利用VisualC++語言及微軟的MFC多文檔架構(gòu)及面向?qū)ο蠹夹g(shù)結(jié)合環(huán)境校正技術(shù)、井斜處理技術(shù)和垂深校正技術(shù)等一些列技術(shù)研制而成。該系統(tǒng)主要功能有:繪制井身結(jié)構(gòu)俯視圖、側(cè)視圖和立體軌跡圖;根據(jù)測井曲線特征進行人工交互地層對比,分析砂體展布、構(gòu)造變化和油水層分布及部位高低,達到對井眼軌跡的設計進行檢驗和控制;測井解釋層位投影在小層平面圖上,準確判斷本井目的層位置(在油區(qū)、水區(qū)還是干區(qū))。利用該軟件可提高河南油田水平井測井評價的準確率,指導水平井鉆井設計。

河南油田;大斜度水平井;測井;多井對比

大斜度、水平井具有提高原油采收率、提高單井產(chǎn)量、改善開發(fā)效果、降低開發(fā)成本等優(yōu)點。但是,目前油田大斜度井、水平井的測井評價存在著大量的難題:①測井響應特征發(fā)生了改變:由于大斜度井的非均質(zhì)性、各向異性和井斜造成常規(guī)測井的響應特征不同于直井,利用直井解釋模型進行處理很難把孔、滲、飽等地層參數(shù)計算準確,影響了油水層評價的準確度。②測井曲線環(huán)境影響因素較多,主要有井深結(jié)構(gòu)、泥漿性能、侵入特征等。③大斜度水平井解釋中確定油水層平面分布、井眼出入油層和在油層中的位置不清楚。④一般的大斜度、水平井是在油水關系很清楚,而河南油田的大斜度井、水平井是在一些斷層復雜的油藏條件下進行油水層評價,解釋評價的難度更大。針對上述難題,研制開發(fā)了大斜度、水平井測井資料解釋系統(tǒng)[1-3]。

1 方法研究及軟件開發(fā)

1.1 方法研究

(1)環(huán)境校正技術(shù):由于大斜度井的非均質(zhì)性、各向異性和井斜造成的侵入剖面和滲流特征不同,在常規(guī)測井系列中的響應特征不同于直井,主要表現(xiàn)在電阻率的數(shù)值低于直井中的測量值、油氣層與水層的差異減小等,聲波有時會減小,密度和中子測井值也有較大變化,其他曲線都有或多或少的變化。需要對GR、CNL、DEN、AC、雙側(cè)向電阻率等測井曲線進行圍巖、井眼、侵入校正[2-4]。

(2)井斜處理方法:利用斜井或大斜度井井眼軌跡(即井眼軸線)參數(shù)(井深、井斜角和井斜方位角),計算出井身的南北位移(TOTN)、東西位移( TOTE)、垂直深度(DEPT)、狗腿度(GLD)、閉和方位(TOTF)和水平位移(TOTS)等,描述出井眼軌跡的形狀和位置,對井眼軌跡進行檢驗和控制[3]。

(3)垂深校正技術(shù):井眼軌跡在主方位上投影顯示后,利用校正后的垂深曲線可直觀進行水平井(或斜井)與周圍垂直井地層對比解釋,依據(jù)垂直井和水平井中砂巖段的位置,以及垂深校正后的曲線特征描繪地層線。主要用于水平井或斜井地層對比,確定靶點命中情況及指導下步鉆進[3-5]。

1.2 軟件開發(fā)

(1)開發(fā)環(huán)境:硬件環(huán)境:IBMThinkCenter。軟件環(huán)境:操作系統(tǒng)是 WindowsXP,編程環(huán)境為VisualStudio2005,編程語言為VisualC++。

(2)開發(fā)技術(shù):本系統(tǒng)采用微軟的MFC多文檔架構(gòu)及面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā),便于軟件功能擴充維護。

繪圖模塊采用組件開發(fā)技術(shù),每一個繪圖模塊都是一個單獨的組件(DLL),應用人員對這些獨立的組件進行不同的組合,可以繪制出各式的圖件,同時也便于系統(tǒng)功能擴展。采用“所見既所得”的繪圖技術(shù),深度(縱向)、幅度(橫向)比例可以任意調(diào)整,方便用戶使用。開發(fā)的繪圖組件主要有:井對象、道對象、曲線對象、巖性填充對象、解釋結(jié)論對象、多井對比線對象、地層線對象、井眼軌跡對象、三圖一表對象、注釋對象(文字、矩形、線段)等。

2 系統(tǒng)的主要功能

(1)數(shù)據(jù)管理:數(shù)據(jù)管理模塊包括“井文件管理”和“井文件對象管理”兩部分,負責對數(shù)據(jù)文件以及文件中的數(shù)據(jù)對象進行管理與編輯。

(2)單井顯示模塊:顯示常規(guī)測井曲線、解釋結(jié)論、巖性剖面等單井信息。

(3)井眼校正模塊:主要用于對 GR、CNL、DEN、AC、雙側(cè)向電阻率等測井曲線進行圍巖、井眼、侵入校正[5-6]。

(4)井斜資料處理模塊:利用斜井或大斜度井井眼軌跡參數(shù)(井深、井斜角和井斜方位角),計算出井身的南北位移(TOTN)、東西位移(TOTE)、垂直深度(DEPT)、狗腿度(GLD)、閉和方位(TOTF)和水平位移(TOTS)等,并繪制井身結(jié)構(gòu)俯視圖、側(cè)視圖和立體軌跡圖,生成井斜數(shù)據(jù)表(三圖一表),用以描述出井眼軌跡的形狀和位置,對設計的井眼軌跡進行檢驗和控制。

(5)多井對比模塊:將多口井的測井曲線顯示在同一剖面圖上,根據(jù)曲線特征進行人工交互地層對比,主要目的是分析砂體展布,構(gòu)造變化和油水層分布及部位高低,指導大斜度水平井地層繪制(圖1)。

圖1 多井對比模塊——大斜度、井水平井地層對比圖

(6)井眼軌跡在小層平面投影顯示模塊:根據(jù)地層的井斜、方位,將該層投影在小層平面圖上,判斷本井實鉆的構(gòu)造位置,是否在油區(qū),對大斜度水平井測井解釋具有指導意義。

(7)井眼軌跡與油藏關系顯示模塊:顯示井眼軌跡和地層的關系。依據(jù)水平井測井曲線與井眼出入地層及在層中的位置對應關系,可以幫助測井評價,并且可以分析水平井的鉆井效果,指導水平井鉆井設計,同時對后期射孔具有指導意義(圖2)。

3 系統(tǒng)應用效果

3.1 測井資料環(huán)境校正還原了地層真實電性特征

由于很多測井儀器是專為探測垂直井地層而設計的,在探測水平井的時候,必須考慮井眼附近地層的幾何形狀、測量方位、異常侵入剖面、重力引起的儀器偏心、井眼底部聚積的巖屑地層以及各向異性對電阻率、聲波和核測井響應的影響。通過大斜度、水平井軟件處理還原了地層真實的電性特征,提高了測井評價油水層的準確度[5-6]。

在圖3中,泌167―平1井在727～744m井段處,井軌跡處于水平段,由于目的層相對較厚,自然伽馬和補償聲波測井受圍巖影響相對較小,校正后曲線基本與原測量曲線重合;而深側(cè)向測井在該層位因受微觀各向異性影響嚴重,測量值偏小,校正后相對校前,電阻率值高出約10～20Ω·m,增大了油氣層識別的準確度。

圖2 井眼軌跡與油藏關系圖

3.2 利用井眼軌跡與油藏關系圖指導測井解釋

利用該系統(tǒng)可以繪制大斜度水平井井眼軌跡和油藏關系圖,從而可以了解大斜度井、水平井所鉆遇的地層、處在油藏的位置,指導油水層解釋。

新2308井位于泌陽凹陷新莊鼻狀構(gòu)造,該井為三靶心井,應用軟件解釋成果如圖4所示。該井的101、102、103、104層在2008年7月11日投產(chǎn),日產(chǎn)油5.9t,日產(chǎn)水0.1t,為油層(如圖4、圖5所示),101、102原解釋結(jié)論為水層,103和104解釋為油層。四層投產(chǎn)沒見水層,后又單投101、102層,不產(chǎn)液,為兩個干層。說明原結(jié)論水層是錯誤的。

圖5顯示,101號層平均聲波約為320μs/m,深側(cè)向電阻率為36Ω·m,102號層平均聲波約為302 μs/m,深側(cè)向電阻率為16Ω·m,在這兩個解釋層聲波值和電阻率值符合新建立的新莊大斜度水平井

圖3 泌167-平1井測井曲線環(huán)境校正圖油水層圖版的干層標準(如圖6所示),應解釋為干層,與實際生產(chǎn)一致。

3.3 大斜度水平井測井解釋提高了符合率

該系統(tǒng)在油田新井解釋及老井復查中得到了應用,解釋處理了近40口大斜度水平井資料,提出了112個層位投產(chǎn)試油層位,解釋符合率由過去的73%提高到目前的80%以上;提供的井眼軌跡與油藏關系等圖件受到了地質(zhì)使用方的認可。

4 結(jié)論

4.1 系統(tǒng)的主要特點

①采用“所見既所得”的繪圖技術(shù)。②使用了組件開發(fā)技術(shù),開發(fā)工作簡便,軟件功能易于擴充及維護。③多井對比模擬了人工對比方法,使用戶易于操作。④本系統(tǒng)采用統(tǒng)一的用戶界面,高度集成,操作人員易于掌握。⑤利用水平井測井曲線確定地層界面和井旁地層構(gòu)造特征參數(shù)的方法,可以精細描述油田范圍內(nèi)所有開發(fā)井井眼軌跡與油藏的關系,為進一步研究剩余油的分布、開發(fā)調(diào)整井的設計提供科學依據(jù)。

4.2 各種模型圖版的適應性

建立的各種大斜度水平井測井解釋圖版,符合河南油田實際情況,能滿足水平井測井資料解釋的生產(chǎn)需要,適合于河南油田目前的大斜度水平井測井評價。

[1] 郎兆新.多井底水平井滲流問題某些解析解[J].石油大學學報(自然科學版),1993,4(1):40-47

[2] 劉呈冰,李厚裕.水平井咨詢系統(tǒng)在勝利油區(qū)的應用與發(fā)展[J].測井技術(shù),1994,18(1):30-38

[3] 馬成玉譯.感應測井的地層傾斜和井眼偏斜影響的校正圖版[J].國外測井技術(shù),1988,3(6):35-45

[4] 曲德斌.水平井與直井聯(lián)合面積布井的開發(fā)理論研究(一)一般的五點面積井網(wǎng)[J].石油勘探與開發(fā),1995, 22(1):35-38

[5] 覃世銀,管志寧,王昌學,等.層狀各向異性地層的識別與評價[J].測井技術(shù),2003,27(3):194-197

[6] 汪中浩,羅少成,陳冬,等.水平井地層電阻率各向異性測井響應研究[J].石油物探,2006,41(5):549-551

P631.842

A

2009-12-01

呂和軍,工程師,1967年生,1987年畢業(yè)于華東石油學院計算機科學系,現(xiàn)從事測井處理軟件開發(fā)、測井解釋評價工作。

1673-8217(2010)02-0050-04

編輯:彭剛

圖4 新2308井井眼軌跡和油藏關系

圖5 新2308井H332層解釋成果圖

圖6 新莊大斜度水平井油水層評價標準圖版(新2308井101、102層檢驗圖)