高含水后期儲層參數(shù)測井解釋方法研究與應(yīng)用

【摘 要】針對目前大慶喇薩杏油田高含水后期儲層參數(shù)解釋的需求，應(yīng)用相控建模的思想，按地質(zhì)約束條件建立了儲層基本物性參數(shù)解釋模型，在此基礎(chǔ)上，通過精確劃分巖石物理相，提高了水淹層測井解釋精度，為加密調(diào)整和精細(xì)地質(zhì)研究提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】儲層參數(shù)；測井解釋；石物理相；滲透率校正

大慶油田是一個(gè)以河流三角洲——湖相沉積為主的非均質(zhì)多層系陸相砂巖油藏，從60年代開始就進(jìn)行注水開發(fā)，早期注入淡水，后改污水回注，目前油田已進(jìn)入高含水期后期開發(fā)階段，地下油水分布日趨復(fù)雜，開發(fā)層系也從主力厚油層轉(zhuǎn)向薄、差儲層，儲層非均質(zhì)情況非常嚴(yán)重，給儲層參數(shù)測井解釋和剩余油描述帶來極大的困難。同時(shí)，由于儲層經(jīng)過長期注水沖刷，儲層孔隙性質(zhì)及流體性質(zhì)也發(fā)生了很大變化，加劇了儲層非均質(zhì)程度和流體非均質(zhì)程度，造成了嚴(yán)重的開發(fā)矛盾。

1.建立地質(zhì)條件約束的儲層基礎(chǔ)參數(shù)模型

大慶長垣喇薩杏油田經(jīng)過長期的注水開發(fā)，目前已進(jìn)入高含水后期。40多年來，喇薩杏油田經(jīng)歷了基礎(chǔ)井網(wǎng)、一次加密、二次加密到目前的三次加密調(diào)整階段；測井?dāng)?shù)據(jù)野外采集從橫向測井系列（梯度電極系）、調(diào)整井網(wǎng)水淹層測井系列發(fā)展到數(shù)字化新系列測井階段；測井解釋儲層參數(shù)從用分層能力低的梯度電極系曲線圖版解釋、測井人工讀值計(jì)算機(jī)解釋到目前的水淹層測井人機(jī)交互式解釋階段，測井解釋技術(shù)總體上趨于精細(xì)化、自動(dòng)化。

為了適應(yīng)高含水后期油藏精細(xì)地質(zhì)描述、水淹層精細(xì)評價(jià)與剩余油分布研究的需要，必須對儲層參數(shù)實(shí)現(xiàn)定量計(jì)算。其中有效孔隙度與空氣滲透率是測井定量解釋評價(jià)中非常重要的儲層參數(shù)，對此國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行過大量的研究工作，以巖石體積物理模型為基礎(chǔ)提出了許多成熟的理論及經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。這兩個(gè)參數(shù)從不同方面反映了儲集層的特性，它們既有聯(lián)系又有區(qū)別，都與儲層的孔隙體積緊密相關(guān)，還受孔隙幾何尺寸、形態(tài)及其孔徑分布的控制，這些特征與儲層沉積時(shí)期的砂體類型、砂體厚度以及空間展布等方面具有密切的聯(lián)系。因此在建立儲層基礎(chǔ)參數(shù)解釋模型時(shí)，要盡量在儲層沉積條件接近的前提下考察參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系。

2.基于巖石物理相分析開展水淹層解釋

儲層巖石物理相是沉積作用、成巖作用和后期改造等地質(zhì)作用的綜合反映。利用巖石物理相分析技術(shù)可將各類儲層細(xì)分為不同的巖石物理相，縱向上為同一沉積微相的厚層（如河道砂），從上到下可以細(xì)分為不同的巖石物理相類型。同一類巖石物理相具有巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)相近的特點(diǎn)，不同類別的巖石物理相之間變化較大。

2.1 儲層巖石物理相的劃分方法

大慶油田薩、葡、高油層是一套典型的大型河流相—三角洲相產(chǎn)物。儲層孔隙度在20％～33％之間，空氣滲透率在1～5000×10-3μm2之間變化，相同的巖性對應(yīng)于變化范圍很大的物性參數(shù)值，即對應(yīng)于不同的巖石物理相。綜合分析密閉取心井資料后表明，巖石物理相是油層的水淹程度、油水分布、剩余油飽和度、產(chǎn)水率等參數(shù)的主要控制因素；并且，相同或相近的巖石物理相具有相似的水淹特征。因此，巖石物理相的準(zhǔn)確劃分是提高水淹層測井解釋效果的基礎(chǔ)和保證。

選取油田密閉取心井資料，首先對巖心資料進(jìn)行巖心歸位處理，然后對照巖心資料確定巖石類型。統(tǒng)計(jì)自然層或?qū)觾?nèi)相對均質(zhì)段的各項(xiàng)參數(shù)的平均值，將儲油層劃分為5種類型的巖石物理相。

1)巖石物理相Ⅰ：主要分布于河道砂體的中下部，目前大多已經(jīng)強(qiáng)水洗。

2)巖石物理相Ⅱ：主要分布于各類河道砂體的中、上部，目前大部分也已經(jīng)水洗，但水洗程度相對較低。

3)巖石物理相Ⅲ：主要分布于各類河道砂體的頂層亞相、河間及三角洲前緣性質(zhì)相對較好的薄層砂體中，目前大部分也已水淹。

4)巖石物理相Ⅳ、Ⅴ：主要為河間或三角洲前緣性質(zhì)極差的薄層砂，目前水洗程度比較低。

2.2 水淹層測井定性解釋

儲層的測井響應(yīng)特征是與儲層巖性、物性、含油性（水淹程度）、潤濕性、孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙流體性質(zhì)密切相關(guān)的。利用巖石物理相分析技術(shù)可在一定程度上消除儲層巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)等對電性響應(yīng)的影響，突出水淹信息的測井響應(yīng)特征，提高水淹層的測井解釋符合率。

實(shí)際的巖心樣品模擬實(shí)驗(yàn)表明：（1）從I到V類巖石物理相，油層的束縛水飽和度逐漸增高，對應(yīng)原始狀態(tài)下的儲層電阻率逐漸降低；（2）對應(yīng)于不同的巖石物理相，水淹層電阻率隨含水飽和度增加而降低的特點(diǎn)明顯不同，同一電阻率值對應(yīng)于不同的水洗程度，同一水洗程度也對應(yīng)于不同的電阻率。

為此，應(yīng)用“動(dòng)態(tài)電阻率下降法”可以實(shí)現(xiàn)建立不同類型巖石物理相儲層水淹層測井定性解釋標(biāo)準(zhǔn)，即針對不同儲層的巖石物理相，以密閉取心檢查井資料為基礎(chǔ)，利用“巖心刻度測井技術(shù)”反演儲層原始狀態(tài)下的電阻率值Rti，再與目前深探測電阻率值Rt相比較，得到電阻率下降幅度△Rt＝（Rti－Rt）/Rti，進(jìn)而判斷儲層的水淹級別。對于非水淹層，△Rt近似為0；對于水淹層，△Rt＞0，并且隨著水淹程度的增強(qiáng)，△Rt值逐漸變大。

2.3 水淹層測井定量評價(jià)

在油層投入開采以后，整體上油層的剩余油飽和度降低，隨著注入水的不斷增加，油層中的原油不斷被驅(qū)替，水淹油層的含水飽和度不斷增加，與水洗程度成正比。而且，水淹油層的油水分布一般都有按沉積韻律水淹的規(guī)律，物性好的高孔滲部位水淹較早，水洗強(qiáng)度較大；而低孔滲部位水淹時(shí)間晚，水洗強(qiáng)度小，甚至未被水淹。

用常規(guī)測井資料開展單井水淹層定量評價(jià)，是通過計(jì)算以目前含水飽和度為核心的產(chǎn)層參數(shù)來完成的。同樣以密閉取心資料為基礎(chǔ)，可以建立不同類型巖石物理相相應(yīng)的目前含水飽和度測井解釋方程以及采出程度與含水飽和度之間的關(guān)系。

由此可見，從定性分析和定量評價(jià)兩個(gè)角度入手，利用各種參數(shù)之間的相互聯(lián)系和差異，對油層開展水淹層測井綜合評價(jià)，找出其規(guī)律性，可以綜合判斷單井油層的水洗程度、水淹狀況，進(jìn)而判斷空間剩余油分布、剩余油飽和度，計(jì)算采出程度、剩余油儲量等，得到開發(fā)效果的綜合評價(jià)及油田開發(fā)決策所需的分析資料。

3.結(jié)論與認(rèn)識

1)孔隙度、滲透率等儲層基本物性參數(shù)與砂體沉積特征是密切相關(guān)的，因此應(yīng)用相控建模的思路，在完成厚度劃分的前提下，按地質(zhì)約束條件下分不同厚度級別來建立參數(shù)解釋模型是可行的。

2)利用巖石物理相分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同類型儲層的精確劃分，在一定程度上消除了儲層巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)等對電性響應(yīng)的影響，突出了水淹信息的測井響應(yīng)特征，從而提高了水淹層的測井解釋精度。

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