XJ油田薄層測(cè)井資料組合校正及開(kāi)發(fā)實(shí)踐

羅東紅 梁 衛(wèi) 馮 進(jìn) 張 偉 李 偉

（中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司）

XJ油田薄層測(cè)井資料組合校正及開(kāi)發(fā)實(shí)踐

羅東紅 梁 衛(wèi) 馮 進(jìn) 張 偉 李 偉

（中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司）

XJ油田處于特高含水開(kāi)發(fā)后期，產(chǎn)量遞減迅速，增產(chǎn)挖潛面臨巨大挑戰(zhàn)，急需后備儲(chǔ)量的接替。由于該油田內(nèi)部普遍發(fā)育砂泥薄互層，因此，難以對(duì)薄砂層進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，限制了這類儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)。分析了圍巖－層厚、泥質(zhì)含量和泥漿侵入對(duì)直井薄層測(cè)井解釋結(jié)果的影響，提出利用一套組合校正技術(shù)對(duì)XJ油田薄層測(cè)井曲線進(jìn)行高分辨率處理并重新評(píng)價(jià)薄層；以此為基礎(chǔ)針對(duì)薄油層設(shè)計(jì)了水平井井位，實(shí)施后取得了良好的油田開(kāi)發(fā)效果，從而為該地區(qū)海相薄砂層開(kāi)發(fā)指明了方向。

薄層 測(cè)井資料 高分辨率處理 組合校正技術(shù) 開(kāi)發(fā)實(shí)踐 XJ油田

XJ油田于1994年投產(chǎn)開(kāi)發(fā)，至2009年底油田采收率達(dá)到56．7%，綜合含水接近93%，處于特高含水期，油田產(chǎn)量遞減快，潛力井位的選擇困難重重。另一方面，薄油藏在該油田分布范圍大，動(dòng)用程度低，因此更加高效的開(kāi)發(fā)薄層迫在眉睫，但薄層測(cè)井解釋結(jié)果由于受多種因素影響存在較大誤差，很難有效反映薄層特征，從而影響薄層的評(píng)價(jià)結(jié)果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相同部位油藏的直井孔隙度和含油飽和度與后期水平井測(cè)井結(jié)果比較，孔隙度偏低5%左右，含油飽和度偏低20%左右，這說(shuō)明原來(lái)的薄層測(cè)井評(píng)價(jià)結(jié)果可能低估了儲(chǔ)層的潛力，而試生產(chǎn)結(jié)果也證實(shí)了這個(gè)認(rèn)識(shí)。因此，為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)薄油層的潛力，需要綜合運(yùn)用多種手段對(duì)XJ油田現(xiàn)有測(cè)井曲線進(jìn)行校正，對(duì)泥質(zhì)、孔隙度指示曲線采用了一維反演技術(shù)（反褶積法［1］和縱向分辨率提高法［2］），對(duì)電阻率曲線采用了更為先進(jìn)的二維反演技術(shù)［3－4］，進(jìn)而得到更準(zhǔn)確的薄層孔隙度和含油飽和度信息。同時(shí)，生產(chǎn)上也需要更準(zhǔn)確的薄油層測(cè)井評(píng)價(jià)結(jié)論，以便根據(jù)最新評(píng)價(jià)結(jié)果設(shè)計(jì)生產(chǎn)井井位，保持油田穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

1 薄層測(cè)量值分析

圖1與圖2是XJ油田薄層H2B與厚層H3A的自然伽馬測(cè)量值統(tǒng)計(jì)圖，可以看出，薄層H2B的自然伽馬測(cè)量值集中在80 API左右，厚層H3A相應(yīng)測(cè)量值集中在52 API左右。分析認(rèn)為，厚層自然伽馬測(cè)量值較低，受圍巖－層厚影響小，故測(cè)量值接近地層真值；而薄層自然伽馬測(cè)量值較高，主要受測(cè)井儀器縱向分辨率限制，圍巖－層厚影響大。

圖1 XJ油田薄層H2B自然伽馬頻率直方圖

圖2 XJ油田厚層H3A自然伽馬頻率直方圖

圖3與圖4是薄層H2B與厚層H3A的密度測(cè)量值統(tǒng)計(jì)圖，可以看出，薄層H2B的密度測(cè)量值集中在2．5 g／cm3左右，厚層H3A相應(yīng)測(cè)量值集中在2．16 g／cm3左右。分析認(rèn)為，薄層密度測(cè)量值明顯高于厚層，一方面說(shuō)明薄層本身物性可能比厚層稍差，另一方面因薄層受制于儀器縱向分辨率，圍巖的影響過(guò)大。

圖3 XJ油田薄層H2B密度測(cè)量值頻率直方圖

圖4 XJ油田厚層H3A密度測(cè)量值頻率直方圖

圖5 XJ油田薄層H2B電阻率測(cè)量值頻率直方圖

圖6 XJ油田厚層H3A電阻率測(cè)量值頻率直方圖

圖5與圖6是薄層H2B與厚層H3A的電阻率測(cè)量值統(tǒng)計(jì)圖，可以看出，薄層H2B電阻率值集中在5Ω·m左右，厚層H3A電阻率值集中在38Ω·m左右。顯然，薄層電阻率測(cè)量值比厚層低很多，主要原因有2點(diǎn)：一是儀器縱向分辨率不高，測(cè)量值受圍巖－層厚影響大；二是測(cè)量值受泥漿侵入的影響。上述雙重因素的影響造成了薄層電阻率測(cè)量值偏低。

上述例子代表了XJ油田薄層測(cè)井特征及其與厚層測(cè)井值的差異，大部分薄層相對(duì)于厚層所表現(xiàn)的這種高伽馬、高密度和低電阻的特征主要是由測(cè)井儀器縱向分辨率較低造成的，并不代表真實(shí)地層信息；原始薄層測(cè)井資料處理后得到的泥質(zhì)含量偏高、孔隙度偏低、含油飽和度偏低，不但低估了薄層的儲(chǔ)量和產(chǎn)能，甚至可能漏失薄油層。因此，只有提高薄層測(cè)井資料的縱向分辨率，才能得到更加真實(shí)的地層孔隙度、滲透率、含油飽和度參數(shù)值。

2 薄層測(cè)井資料組合校正及其效果

2．1 薄層測(cè)井資料組合校正

提高薄層測(cè)井資料縱向分辨率的最好方法當(dāng)然是使用高分辨率測(cè)井工具進(jìn)行測(cè)井，但對(duì)于已有測(cè)井資料的老井，更加可行的方式是使用數(shù)字手段重新評(píng)價(jià)，提高資料的縱向分辨率和徑向分辨率，最大程度地消除圍巖、井眼和泥漿等因素的影響，得到地層測(cè)井參數(shù)真值。

由于各種測(cè)井曲線的測(cè)量原理不同，有的高分辨率處理技術(shù)適用于各種測(cè)井曲線，而有的高分辨率處理技術(shù)則主要針對(duì)某一種或某幾種測(cè)井曲線，因此在進(jìn)行薄層評(píng)價(jià)時(shí)，不同的常規(guī)測(cè)井曲線可以選用不同的提高曲線分辨率方法，從而提高薄層測(cè)井解釋的精度。相關(guān)資料表明，在測(cè)井井眼條件好的情況下，應(yīng)用反褶積法可以提高自然伽馬測(cè)井曲線的縱向分辨率［2］，應(yīng)用分辨率匹配法可以提高薄層密度和中子測(cè)井曲線的縱向分辨率，應(yīng)用電阻率二維反演技術(shù)可以使測(cè)量值更接近地層真實(shí)值［1］。本文提出利用一套組合技術(shù)對(duì)薄層測(cè)井曲線進(jìn)行高分辨率處理并重新評(píng)價(jià)薄層（圖7），在此基礎(chǔ)上針對(duì)薄油層設(shè)計(jì)水平井井位。

2．1．1 利用反褶積法和分辨率匹配法提高薄層自然伽馬和密度曲線分辨率

反褶積法在井眼條件好時(shí)對(duì)GR等曲線處理快捷高效，而分辨率匹配法［5］則可通過(guò)濾波及線性回歸技術(shù)把低分辨率測(cè)井曲線的分辨率提高到與其他高分辨率測(cè)井曲線相當(dāng)。

圖7 薄層測(cè)井資料組合校正技術(shù)流程圖

圖8是3X井薄層測(cè)井曲線反褶積法和分辨率匹配法高分辨率校正處理前后的對(duì)比情況。其中，GR代表原始自然伽馬測(cè)井曲線，GRr表示處理后的自然伽馬曲線，可以看出校正處理后的自然伽馬值在薄層處明顯降低；DEN代表原始密度測(cè)井曲線，DENr表示處理后的密度曲線，可以看出校正處理后的密度值在薄層處也有明顯降低。顯然，高分辨率校正處理后的GR曲線指示了薄層處更低的泥質(zhì)含量，而更低的泥質(zhì)含量與更低的密度都表明薄層具有更高的孔隙度。

圖8 XJ油田3X井部分井段反褶積法與分辨率匹配法高分辨率校正處理前后對(duì)比

2．1．2 通過(guò)電阻率二維反演技術(shù)提高薄層電阻率曲線分辨率

電阻率二維反演流程（圖9）包括：①對(duì)地層模型的猜測(cè)。②從矩形化的測(cè)井曲線上獲取所選模型的初始值。③采用合適的正演算法對(duì)初始值進(jìn)行正演。④比較正演結(jié)果與實(shí)測(cè)曲線結(jié)果，判斷誤差是否在允許范圍之內(nèi)。若不在允許范圍內(nèi)，則須根據(jù)迭代步長(zhǎng)修改地層模型，再重復(fù)過(guò)程③。⑤當(dāng)過(guò)程④的誤差在允許范圍之內(nèi)或在迭代次數(shù)達(dá)到最大時(shí)輸出結(jié)果。

圖9 電阻率二維反演流程圖

圖10是利用斯侖貝謝公司電阻率儀器測(cè)得的3X井測(cè)井曲線，對(duì)3X井薄層H2B、H2C、H2D的電阻率進(jìn)行反演，結(jié)果見(jiàn)表1?？梢钥闯?，電阻率測(cè)量值經(jīng)過(guò)反演處理后明顯增大。

2．2 XJ油田薄層校正前后成果對(duì)比

采用圖7所示的組合校正技術(shù)，對(duì)XJ油田不同測(cè)井曲線進(jìn)行高分辨率處理，薄層處測(cè)井曲線如伽馬、密度、電阻率值均更加接近真實(shí)地層值，最終利用ELAN多礦物測(cè)井解釋系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)井解釋，得到XJ油田薄層的重處理結(jié)果。

圖11為1AX井2 072 m薄層、2 074．3 m薄層（H2B底部）、2 077 m薄層（H2C）的測(cè)井綜合圖，前4道為測(cè)井曲線高分辨率處理前后的對(duì)比情況，可以看出，在2 072 m薄層和H2C薄層處，反演電阻率明顯高于原電阻率；2 072 m薄層的密度高分辨率曲線、H2B底部薄層的中子和密度高分辨率曲線均與原曲線有差異，處理后的高分辨率曲線能更靈敏地反映薄層孔隙度變化。圖11中后4道為測(cè)井解釋成果對(duì)比情況，顯然孔隙度、滲透率和含油飽和度值在薄層處都有不同程度的增加，與高分辨率處理前后測(cè)井曲線的變化是一致的。

圖10 XJ油田3X井電阻率反演

表1 XJ油田3X井電阻率測(cè)量值與反演值對(duì)比

采用上述組合校正技術(shù)對(duì)XJ油田薄層測(cè)井曲線進(jìn)行校正后儲(chǔ)層各物性參數(shù)都有提高（表2），薄層儲(chǔ)量增加幅度達(dá)到38%。

圖11 XJ油田1AX井現(xiàn)解釋與原解釋對(duì)比實(shí)例

表2 XJ油田測(cè)井解釋參數(shù)對(duì)比表

另外，針對(duì)XJ油田薄砂層的重新解釋，不僅提高了原來(lái)已認(rèn)識(shí)到的薄油層的孔隙度和含油飽和度等參數(shù)，還新發(fā)現(xiàn)了原來(lái)沒(méi)有認(rèn)識(shí)的9個(gè)薄油層（表3），使該油田整體上薄油層的有效厚度有所增加，進(jìn)一步增加了薄油藏的地質(zhì)儲(chǔ)量。

表3 XJ油田新增薄層數(shù)據(jù)表

3 薄油層開(kāi)發(fā)實(shí)踐

基于XJ油田薄層的重新評(píng)價(jià)結(jié)果，重新對(duì)該油田剩余油分布進(jìn)行了研究，新設(shè)計(jì)了一批調(diào)整井井位，取得了良好的開(kāi)發(fā)效果。

圖12為利用常規(guī)測(cè)井資料解釋方法所得薄層H2C的含油飽和度，可以看出，平均含油飽和度只有38%，模型預(yù)測(cè)新鉆井A8ST2井累計(jì)產(chǎn)油不到3萬(wàn)m3，側(cè)鉆經(jīng)濟(jì)性不好；而利用組合校正技術(shù)對(duì)H2C薄層測(cè)井資料重新進(jìn)行了解釋，所得H2C薄層含油飽和度見(jiàn)圖13，可以看出，薄層平均含油飽和度提高到了70%，模型預(yù)測(cè)A8ST2井累計(jì)產(chǎn)油15萬(wàn)m3。目前該井采用篩管完井，已累計(jì)產(chǎn)油14．5萬(wàn)m3。2010年，XJ油田在薄層實(shí)施了3口措施井，均取得了良好的生產(chǎn)效果，合計(jì)初產(chǎn)達(dá)到830 m3／d。

圖12 常規(guī)測(cè)井資料解釋所得薄層H2C含油飽和度圖

圖13 測(cè)井資料組合校正所得薄層H2C含油飽和度圖

4 結(jié)論

（1）采用組合校正技術(shù)對(duì)XJ油田薄層測(cè)井曲線進(jìn)行校正處理并重新評(píng)價(jià)薄層是行之有效的。利用反褶積法和分辨率匹配法高分辨率處理技術(shù)提高中子、密度測(cè)井曲線縱向分辨率，利用電阻率二維反演校正薄層處電阻率曲線，都可以在一定程度上消除圍巖－層厚影響，突出薄層的電性和物性特征，使測(cè)量值更接近于地層真實(shí)值，從而使薄層孔隙度和含油飽和度得到合理的提升。

（2）XJ油田薄油層的成功評(píng)價(jià)，為該油田挖潛提供了更多的薄層潛力目標(biāo)，以前認(rèn)為沒(méi)有效益的一些薄層潛力得到重新認(rèn)識(shí)，使老油田的挖潛工作再現(xiàn)生機(jī)。

［1］ JORGE A．Field examples of the combined petrophysical inversion of gamma－ray，density and resistivity logs acquired in thinly－bedded classtic rock formations［C］．SPWLA 50th Annual logging Symposium，2009．

［2］ 牛超群，安豐金，唐煉．提高薄層測(cè)井縱向分辨率的數(shù)字處理方法［J］．大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，1992，11（2）：64－69．

［3］ HAGIWARA T．Response of 2MHz resistivity devices in thinly laminated formations（Anisotropic resistivity and EM log interpretations）［C］．SPE 28426．

［4］ GERALD W A，JAMES G M．Advances in evaluating thin－bed reservoirs［C］．SPWLA，1990．

［5］ NELSON R J，MITCHELL W K．Improved vertical resolution of well logs by resolution matching［C］．Log Analyst，1991．

（編輯：楊 濱）

Combination correction of log data and development practice in thin reservoirs，XJ oilfield

Luo Donghong Liang Wei Feng Jin Zhang Wei Li Wei
（Shenzhen Branch of CNOOC Ltd．，Guangdong，518067）

Been in the late development with ultra－h(huán)igh water cut，XJ oilfield has declined rapidly in production and been at a great challenge in tapping potentials of production enhancement，and the replacement of backup reserves is needed urgently．Thin interbedded sands and shales occur widely within the oilfield，and it is difficult to evaluate the thin sand beds accurately，which has limited developing these reservoirs．By ana－lyzing the impacts of several factors，such as surrounded bed thickness，shale content and mud invasion，on the log interpretation of thin beds in vertical wells，a set of combination correction techniques was used to make a high－resolution processing of the log data and to reevaluate the thin reservoirs in XJ oilfield．Based on the results，some horizontal wells were designed for the thin reservoirs，and a good effect of development was gained after drilling these wells，giving the direction of developing the thin marine sand beds in this area．

thin bed；log data；high－resolution processing；combination correction technique；development practice；XJ oilfield

羅東紅，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，1983年畢業(yè)于原西南石油學(xué)院，1999年獲碩士學(xué)位，現(xiàn)為中海石油（中國(guó)）有限公司深圳分公司開(kāi)發(fā)總師，主要從事海洋石油開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的研究和管理工作。地址：廣東省深圳市蛇口工業(yè)二路1號(hào)海洋石油大廈B座（郵編：518067）。E－mail：luodh＠cnooc．com．cn。

2011－11－03 改回日期：2012－01－30