俄羅斯UMD油田巴什基爾層流體識別方法評價

伍 燚 司馬立強 伍洲 孫昊茹 彭月倩

(1.西南石油大學資源與環(huán)境學院，成都 610051;2.中國石化西南油氣分公司川西采氣廠，四川 德陽 618000;3.川慶鉆探工程有限公司川西鉆探公司，成都 610051)

我國的碳酸鹽巖油氣藏主要有縫洞型油藏、裂縫—孔隙型氣藏等類型，關于孔隙型碳酸鹽巖油藏技術的研究明顯不足?？紫缎吞妓猁}巖油藏廣泛分布于北美、西歐北海和中東地區(qū)，目前國內(nèi)該類油氣藏發(fā)現(xiàn)較少。隨著中國油氣業(yè)務不斷向海外發(fā)展，這一領域值得石油工作者關注。俄羅斯UMD油田為發(fā)育于臺地邊緣淺灘 —開闊海陸棚相，經(jīng)多次水進水退作用形成具有層狀特征的碳酸鹽巖地層。該油田的巴什基爾層主要巖性為顆?；?guī)r、致密灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r，主要儲層為顆?；?guī)r，相對具有較好的物性。儲層與非儲層交替出現(xiàn)頻率高、分層性強、小層多、薄層發(fā)育，屬于中孔、中低滲儲層。本文以錄井信息、測井資料為基礎確定儲層流體性質(zhì)，用綜合幾種方法進行油水層響應特征分析，據(jù)此對巴什基爾層孔隙型進行油水層識別。

1 正態(tài)分布法(P1/2法)

1.1 方法原理

該方法是根據(jù)純水層的阿爾奇公式，F(xiàn)=Ro/Rw=a/φm，先計算出地層水視電阻率Rwa=Ro/φm(設a=1)，再用Rwa的變化規(guī)律來指示儲層的含流體性質(zhì)。具體做法是對視地層水電阻率開方，并命名為P1/2，即 P1/2=(Rt× φm)1/2。在同一層內(nèi)各測量點計算的P1/2值結果應滿足正態(tài)分布規(guī)律，如圖1所示。

圖1 正態(tài)分布曲線特征圖

圖中，μ為P1/2的中值，代表出現(xiàn)次數(shù)最多的P1/2值;σ為正態(tài)分布曲線的標準離差，表示測量點落在(μ-σ)和(μ+σ)范圍內(nèi)的概率是68.3%。σ反映了正態(tài)曲線的胖瘦程度，但由于正態(tài)曲線的胖瘦程度是一個相對概念，難以對流體性質(zhì)作出準確判別。為此，將P1/2的累計頻率點在一張?zhí)厥獾恼龖B(tài)概率紙上，其縱坐標為P1/2值，橫坐標為累計頻率，并按一定方法標注刻度。這樣就將一條正態(tài)概率曲線變成一條近似的直線，根據(jù)累計頻率曲線斜率的變化就可以對儲層所含流體性質(zhì)做出判斷。若儲層為水層，則視地層水電阻率接近于真地層水電阻率，數(shù)據(jù)點離散程度小，在P1/2累計頻率圖上顯示出數(shù)據(jù)點連線的斜率小;若儲層為油層，則視地層水電阻率與真地層水電阻率差異很大，數(shù)據(jù)點離散程度高，在P1/2累計頻率圖上顯示出數(shù)據(jù)點連線斜率大。

1.2 研究實例

圖2為俄羅斯UMD油田巴什基爾層X1井的儲層P12法流體性質(zhì)判別結果圖。從圖中可以看出數(shù)據(jù)點呈2條斜率不同的直線，且幅度差較明顯。根據(jù)正態(tài)分布法的判別規(guī)則，斜率小的直線表示水層，斜率大的直線表示油層。實際測試產(chǎn)油10.75 m3d，產(chǎn)水9.4 m3d，表明測井解釋結果與試油結論相符合。

圖2 X1井儲層P12法流體性質(zhì)判別圖

1.3 適應性分析

P1/2法的本質(zhì)是利用電阻率信息，通過深電阻率和孔隙度計算出的地層水電阻率來判別儲層的流體性質(zhì)，但并非直接利用視地層水電阻率的絕對值而是利用其變化規(guī)律來判斷儲層的流體性質(zhì)。P1/2法適應孔隙(洞)型儲層，也適應部分裂縫孔隙型儲層。但對孔隙度低的低孔微裂縫儲層，由于孔隙度值要求不準，而使流體性質(zhì)判別結論和實際情況有所出入，并且利用P1/2法判別流體性質(zhì)時要求各個儲層的地層水電阻率基本穩(wěn)定。

2 電阻率和孔隙度交會圖法

2.1 方法原理

電阻率－孔隙度交會圖是應用Archie公式的一種快速直觀解釋方法。當孔隙度指數(shù)和飽和度指數(shù)都取經(jīng)驗參數(shù)2時，地層電阻率平方根的倒數(shù)與孔隙度有線性關系，其直線斜率取決于地層水電阻率和含水飽和度。

根據(jù)Archie公式:

從上式可以看出:在雙對數(shù)坐標中，Rt與φ之間關系是一組斜率為-m，截距為lg(abRw/)的直線。對于巖性穩(wěn)定(a，b，m，n 不變)、地層水電阻率Rw穩(wěn)定的解釋井段，直線的截距僅隨含水飽和度Sw而變化。這樣，便可以獲得一組隨Sw變化的平行線，利用這組直線來定性判別油(氣)、水層。

2.2 研究實例

在俄羅斯UMD油田巴什基爾層的8口井，通過試油層位的儲層孔隙度與電阻率交會法判別儲層流體性質(zhì)。圖3為其電阻率和孔隙度交會圖法流體性質(zhì)判別圖。研究區(qū)域的測井資料綜合解釋與處理分析表明，在95個層點中，符合判別標注的層點達到85個，符合率達到89.5%。

圖3 巴什基爾層電阻率和孔隙度交會圖法流體性質(zhì)判別圖

2.3 方法的適應性

該方法大量應用于裂縫孔隙型儲層研究，當儲層孔隙度較高、鉆井液濾液侵入地層深度較淺時，應用效果較好。在使用這種方法判別儲層流體性質(zhì)時，仍需注意兩點:一是保證儲層孔隙度準確，相應孔隙度所對應的電阻率值讀數(shù)準確;二是要使用符合研究地區(qū)的巖電參數(shù)和地層水電阻率來制作理論圖版。該方法在純裂縫型儲層和低孔氣層(含氣層、干層)的適應性較差。

3 雙孔隙度重疊法

3.1 方法原理

根據(jù)沉積巖的導電機理可知，連通孔隙中水的含量決定了巖石電阻率的大小，因此在研究區(qū)中采用對比孔隙度法，以孔隙度測井得到的孔隙度φe為標準。

變換Archie公式得到Snw·φm=Rw/Rt，此時利用深探測測井電阻率Rt反算出的地層孔隙度孔隙度實際是地層的含水孔隙度，用φw表示。當儲層為水層時，此時的電阻率達到最小值，即有Sw=100%，得到φw=(Rw/Rt)1/m，計算出在水層中孔隙空間大小φe=φw;而油氣層由于Sw＜100%，故φe＞φw。所以我們利用φe和φw雙孔隙度重疊，這樣可以用(φe-φw)得到的曲線幅度差來反映地層的含油氣孔隙度，并劃分油層和水層。在實際運用中，使用φe大于2φw來劃分油氣層，這相當于Sw小于50%。

3.2 研究實例

在研究區(qū)域采用雙孔隙重疊法來判別油水層。從圖4可以看出，X2井1295 m至1315 m層段，孔隙度測井得到的孔隙度與電阻率計算所得的值基本吻合，φe=φw。根據(jù)流體性質(zhì)判別原理，該層流體性質(zhì)判別為水層。經(jīng)試油氣，X2井1295 m至1315 m層段為水層，試油結果與解釋結果一致。由X3井1254 m至1265 m層段的流體判別(圖5)，可以看出孔隙度測井得到的孔隙度與電阻率計算所得的值明顯分離，φe＞φw，故該層根據(jù)流體性質(zhì)判別原理識別為油層，經(jīng)試油氣，X3井1254 m至1265 m層段為油層，試油結果與解釋結果一致。

圖4 X2井水層雙孔隙度重疊成果圖

圖5 X3井油層雙孔隙度重疊成果圖

3.3 適應性分析

在實際運用過程中，由于含水孔隙度主要是由電阻率計算而得到，受到裂縫的影響較大，所以，雙孔隙重疊法不適用于縫洞型儲層;但針對判別孔隙型或微裂縫性儲層這些對電阻率測井數(shù)據(jù)影響不大的儲層的流體性質(zhì)，效果較好。由于油水同層的電阻率變化較大，故而對其判別不是很敏感，存在一定的不確定性。

4 結語

采用電阻率 —孔隙度交會圖法、雙孔隙重疊法和正態(tài)分布法將兩種或者更多的測井信息結合起來，通過解釋公式處理數(shù)據(jù)并構成交會圖，能夠快速、簡潔、直觀地對測井數(shù)字處理所選擇的解釋模型和解釋參數(shù)進行顯示和評價。但在巴什基爾層的流體識別中，雙孔隙重疊法在流體識別中對油水同層識別不敏感;電阻率與孔隙度交會圖法受到低孔隙度的影響;正態(tài)分布法受到地層水電阻率波動的影響。兩者單獨識別的效果一般，但通過相互協(xié)同一起判別則可以收到很好的效果。故在流體識別中根據(jù)不同的情況采用相對應的識別方法，利用已有的試油資料作為判別依據(jù)和檢驗標準，這樣才能減少失誤，提高精度，使得到的流體性質(zhì)判別結果更為合理，滿足實際生產(chǎn)的需要。

［1］司馬立強，疏壯志.碳酸鹽巖儲層測井評價方法及應用［M］. 北京:石油工業(yè)出版社，2009，91-103.

［2］雍世和，張超謨.測井數(shù)據(jù)處理與綜合解釋［M］.東營:中國石油大學出版社，2007:56-72.

［3］齊寶權，冉志兵，王學琴，等.阿姆河右岸區(qū)塊石灰?guī)r儲層識別及流體性質(zhì)判斷［J］.天然氣工業(yè)，2010，30(5):21-25.

［4］殷孝梅，彭軍，曾匯川，等.川東北地區(qū)儲層流體性質(zhì)的定性判別［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26(4):117-119.

［5］王亮，毛志強，趙輝，等.LG地區(qū)雷口坡組風化殼儲層氣水分布規(guī)律與測井識別［J］.吉林大學學報，2012，42(增1):441-446.

［6］洪有密.測井原理與綜合解釋［M］.東營:石油大學出版社，2002.