渤海測(cè)壓資料確定流體密度應(yīng)用條件分析

李 義，張聰慧

（中海油田服務(wù)股份有限公司油技事業(yè)部資料解釋中心，河北 三河 101149）

0 引 言

渤海海上作業(yè)的電纜式地層測(cè)試[1]儀器種類較多，包括阿特拉斯公司的FMT、RCI儀器，還有中海油田服務(wù)股份有限公司的FET、FCT儀器，其中FMT、FET為同一代產(chǎn)品，RCI、FCT為新一代模塊式電纜地層測(cè)試儀器。渤海地區(qū)的電纜式地層測(cè)試資料在計(jì)算地層滲透率，確定流體密度，判斷油、氣、水界面等資料解釋與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方面都取得了廣泛的應(yīng)用。在利用測(cè)壓資料回歸流體密度的實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)許多測(cè)壓點(diǎn)尤其是低孔滲地層測(cè)壓點(diǎn)壓力恢復(fù)值不穩(wěn)定，壓力值偏高或偏低，在很大程度上造成地層流體密度求取不準(zhǔn)確；為此，對(duì)渤海各油田共計(jì)41口井電纜地層測(cè)壓資料近1227個(gè)測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行了分析，以期利用流度對(duì)測(cè)壓點(diǎn)資料建立定量分類標(biāo)準(zhǔn)，確定計(jì)算流體密度的流度范圍，為后續(xù)利用測(cè)壓資料進(jìn)行渤海地區(qū)疑難儲(chǔ)層[2]評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 電纜地層測(cè)試器工作原理

電纜地層測(cè)試器的兩個(gè)主要功能是測(cè)壓和取樣。測(cè)壓過(guò)程即預(yù)測(cè)試過(guò)程，就是抽吸一定地層流體的壓力測(cè)量過(guò)程。將儀器下放到指定深度，打開(kāi)平衡閥，儀器首先記錄到測(cè)試點(diǎn)深度處由鉆井液施加的液柱靜壓力。隨后將推靠臂推向井壁，與井壁相對(duì)應(yīng)的探頭的探管刺穿泥餅插入地層，探頭上的封隔器向井壁靠攏并壓向井壁，這時(shí)封隔器及泥餅被壓縮，將探管中的小活塞收回，井下儀器內(nèi)的測(cè)試空間經(jīng)過(guò)濾與地層相通，管線中的流體體積填補(bǔ)小活塞讓出的空間使測(cè)試壓力下降，測(cè)試探頭繼續(xù)壓迫井壁。探管中的小活塞滑到探管根部并停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，封隔器繼續(xù)向井壁壓迫，使壓力繼續(xù)回降，一直到儀器完全固定于井壁為止。預(yù)測(cè)試開(kāi)始時(shí)，測(cè)試室中的活塞滑動(dòng)，以恒定流量q的流速使流體充滿預(yù)測(cè)試室，壓力很快下降到一個(gè)平臺(tái)。待預(yù)測(cè)試活塞到達(dá)終點(diǎn)后，儀器保持不動(dòng)，但是由于壓力擴(kuò)散還有地層流體流入探管，壓力開(kāi)始升高，最后恢復(fù)到地層原始?jí)毫Α?/p>

2 利用電纜式地層測(cè)試資料計(jì)算地層流度

通常電纜式地層測(cè)試資料計(jì)算地層流度有壓力恢復(fù)法和壓力壓降法兩種。壓力恢復(fù)法一般又分為球形流壓力恢復(fù)法[3]和柱形流壓力恢復(fù)法[4]。在渤海地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)電纜地層測(cè)試資料很難見(jiàn)到理想的球型恢復(fù)、柱狀恢復(fù)，流形識(shí)別比較困難，因而利用壓力恢復(fù)法計(jì)算地層流度的不確定因素大，不適宜在快速地層評(píng)價(jià)中應(yīng)用。相對(duì)而言壓降法影響因素少，求取流度穩(wěn)定，只要正確選擇壓降開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、壓恢開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間及所對(duì)應(yīng)的壓力值即可。而這些值的不確定因素小，因此壓降法比較適合現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)價(jià)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了利用流度建立測(cè)壓點(diǎn)分類標(biāo)準(zhǔn)，采用壓降法對(duì)41口井近1227個(gè)測(cè)壓點(diǎn)進(jìn)行了流度的重新計(jì)算。

3 利用電纜式地層測(cè)試資料計(jì)算流體密度的流度范圍

利用電纜地層測(cè)試資料計(jì)算出地層流度后，結(jié)合常規(guī)測(cè)井資料，計(jì)算儲(chǔ)集層的流體密度。計(jì)算的流體密度值與常規(guī)測(cè)井資料或試油資料進(jìn)行比較，由此判斷該測(cè)壓點(diǎn)能否用于流體密度計(jì)算，可將測(cè)壓點(diǎn)分為3類：

（1）可用點(diǎn)。這類點(diǎn)子壓力恢復(fù)期間最終地層壓力恢復(fù)值穩(wěn)定，計(jì)算流體密度正確，與常規(guī)測(cè)井資料或與DST測(cè)試資料吻合。

（2）一般點(diǎn)。這類點(diǎn)子壓力恢復(fù)值不夠穩(wěn)定，計(jì)算流體密度時(shí)與同層內(nèi)測(cè)試點(diǎn)壓力值比較略偏高或偏低，但計(jì)算流體密度值與常規(guī)測(cè)井資料或與DST測(cè)試資料吻合。

（3）不可用點(diǎn)。這類點(diǎn)子壓力恢復(fù)值不穩(wěn)定，計(jì)算流體密度結(jié)果不正確，與常規(guī)測(cè)井資料或與DST測(cè)試資料不吻合。

研究流度與可用點(diǎn)、不可用點(diǎn)和一般點(diǎn)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)流度小于3 mD/cp，測(cè)壓點(diǎn)不可用；流度3～30mD/cp，可用點(diǎn)、不可用點(diǎn)、一般點(diǎn)共存；流度大于30mD/cp，基本為可用點(diǎn)。

4 電纜式地層測(cè)試資料應(yīng)用實(shí)例分析

對(duì)于解釋工程師而言，在測(cè)井解釋中存在許多常規(guī)曲線無(wú)法定性解決的問(wèn)題，比如地層水礦化度偏低、儲(chǔ)層泥質(zhì)膠結(jié)或者非均質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重[5]，都會(huì)在一定程度上為解釋工程師確定儲(chǔ)層流體性質(zhì)增加難度。這時(shí)如果綜合核磁測(cè)井、電纜式地層測(cè)試等高端測(cè)井技術(shù)，在疑難儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工作中能夠發(fā)揮巨大的作用。

在渤海地區(qū)電纜式地層測(cè)試資料的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)測(cè)壓點(diǎn)的流度范圍，流度小于3mD/cp，在計(jì)算流體密度時(shí)，測(cè)壓點(diǎn)基本不采用；流度在3～30mD/cp范圍的測(cè)壓點(diǎn)，應(yīng)用時(shí)慎重選擇，測(cè)壓點(diǎn)可用與否主要取決于測(cè)壓點(diǎn)的壓力恢復(fù)值是否穩(wěn)定；流度大于30mD/cp，測(cè)壓點(diǎn)基本可以采用。應(yīng)用該測(cè)壓點(diǎn)劃分標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算地層流體密度、確定油水界面、疑難層油水識(shí)別等方面取得了很好的效果。

4.1 利用測(cè)壓可用點(diǎn)計(jì)算流體密度的實(shí)例分析

以渤海油田M區(qū)塊D井為例。本井主要目的層位于沙河街組，地區(qū)地層水礦化度變化劇烈，地層各向異性較強(qiáng)，非均質(zhì)性嚴(yán)重，測(cè)井資料處理時(shí)參數(shù)的選取及后續(xù)的測(cè)井解釋均存在較強(qiáng)的多解性，為勘探開(kāi)發(fā)及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)帶來(lái)了相當(dāng)大的難度。本井目的層3224～3231m，通過(guò)常規(guī)測(cè)井資料分析，儲(chǔ)層砂體發(fā)育，巖性較純，物性很好，巖屑錄井為熒光細(xì)砂巖，氣測(cè)值有所抬升，但通過(guò)電阻率測(cè)井曲線分析，結(jié)合本區(qū)域地質(zhì)概況及巖點(diǎn)參數(shù)與物性下限值，發(fā)現(xiàn)物性變好層位，深電阻率明顯下降，接近下部純水層電阻率，見(jiàn)圖1和圖2。

為準(zhǔn)確判斷上部?jī)?chǔ)層流體性質(zhì)帶來(lái)一定的難度，在處理解釋過(guò)程中該如何定義儲(chǔ)層類別出現(xiàn)了分歧（油層或油水同層）。本層位FMT電纜地層測(cè)試共獲得4個(gè)壓力點(diǎn)，利用壓降恢復(fù)法分別計(jì)算了各數(shù)據(jù)點(diǎn)的流圖，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)其中3228.5m的壓力點(diǎn)流度為1.32mD/cp，其壓力恢復(fù)值偏低，將其歸為不可用點(diǎn)，其余3點(diǎn)流度均在3mD/cp以上，將其歸為可用點(diǎn)，見(jiàn)表1。

對(duì)3個(gè)評(píng)價(jià)為可用點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行流體密度回歸，3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)相關(guān)性很好，得到該層位流體密度為0.86 g/cm3，證實(shí)儲(chǔ)層流體性質(zhì)為純油層，提供了準(zhǔn)確的測(cè)井解釋結(jié)論，為后續(xù)的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.2 利用測(cè)壓可用點(diǎn)確定油水界面的實(shí)例分析

測(cè)井解釋中流體界面的確定是后續(xù)儲(chǔ)量評(píng)價(jià)工作的關(guān)鍵。為了更精確地得到流體界面的深度，準(zhǔn)確判斷油水界面或者氣水界面的位置[6]，經(jīng)常利用電纜地層測(cè)試得到的壓力點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行流體密度回歸，應(yīng)用效果明顯。

圖1 D井常規(guī)曲線組合圖

圖2 D井下部水層常規(guī)曲線組合圖

表1 D井地層測(cè)試測(cè)壓點(diǎn)數(shù)據(jù)

對(duì)J油田F井的主要目的層位進(jìn)行電纜地層測(cè)試作業(yè)，共取得20個(gè)壓力點(diǎn)，其中14個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)為可用點(diǎn)，4個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)為一般點(diǎn)，2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)為不可用點(diǎn)，見(jiàn)表2。

通過(guò)對(duì)可用點(diǎn)進(jìn)行流體密度回歸，發(fā)現(xiàn)油水層回歸的相關(guān)系數(shù)均很高，且回歸的油層流體密度與地層試油資料十分吻合。通過(guò)計(jì)算得出該層位的油水分界面[7]位于1 422.7 m，與常規(guī)資料基本一致，為后續(xù)的儲(chǔ)量評(píng)價(jià)[8]工作提供了重要的參考數(shù)據(jù)。F井油水界面回歸圖見(jiàn)圖3。

表2 F井地層測(cè)試測(cè)壓點(diǎn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)束語(yǔ)

在電纜式地層測(cè)試資料的應(yīng)用中，將測(cè)壓點(diǎn)分為可用點(diǎn)、一般點(diǎn)、不可用點(diǎn)3類標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)闡述相關(guān)實(shí)例，說(shuō)明在渤海區(qū)域的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于測(cè)壓點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)劃分取得了良好的效果，對(duì)電纜式地層測(cè)試在確定儲(chǔ)層流體性質(zhì)、劃分油水界面等有關(guān)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的工作具有指導(dǎo)意義。

圖3 F井油水界面回歸圖

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