電纜測壓資料在西非某深水油藏評價中的應用

秦瑞寶，湯麗娜

（中海油研究總院，北京100027）

0 引 言

×油藏位于西非尼日爾三角洲深水區(qū)，水深2 050～3 000m，其圈閉類型為一被斷層復雜化的背斜構造，儲層類型為深水濁積水道砂體，在該構造上有2口鉆井，1×井鉆在構造的高部位，為油氣發(fā)現(xiàn)井。為了探明該構造斷層下降盤的含油氣特征，評價該構造的油氣規(guī)模，在1×井側鉆了1×ST井。為了節(jié)約成本，2口井沒有進行DST測試，但測井資料齊全，除常規(guī)測井資料外，還進行了成像測井及電纜測壓和取樣。

本文利用MDT電纜地層測試資料，識別了西非×深水油藏低電阻率疑難油層。結合地震和成像測井資料，利用電纜測壓資料輔助開展2口井砂體對比、確定油水界面，并探討了不同油水系統(tǒng)下水線的選取原則，基本滿足了在探井（評價井）數(shù)量有限情況下油田計算儲量的要求。

1 電纜測壓資料輔助砂體對比

在油藏評價中，砂體對比、油水界面確定直接影響著油藏模式及開發(fā)方式，對儲量計算也有著直接影響［1－2］。該構造的第1口探井1×井鉆在構造高部位，揭示了斷層上升盤3套強振幅為3套含油砂體（sand1、sand2、sand3），且沒有見到油水界面。評價井1×ST井為1口大斜度井，目的層段井斜在20°～40°，該井共鉆遇5套砂體，上升盤1套、斷層破碎帶2套、穿過斷層鉆遇斷層下降盤的砂體2套，其中發(fā)現(xiàn)油層2套 （sand1－1、sand2），水層3套（sand1－2、sand1－3、sand3）（見圖1）。研究了這2口井的砂體對比和油水關系。

油田地質通常采用井震結合開展小層對比和油組劃分。圖1為過1×井和1×ST井的地震剖面，從地震層位解釋及反射特征看，斷層兩側的sand1頂面特征明顯（粉層），1×井第1套油層（sand1）及1×ST井鉆遇的第4套砂巖（斷層下盤sand1－3）地震層位上有很好的對應關系，且1×ST井鉆遇的第1套油層sand1－1與1×井sand1為一套砂體。同樣，根據地震反射特征可以解釋1×井sand3砂體和斷層下降盤的1×ST井sand3砂體相對應。受斷層破碎帶的影響，1×ST井第2套砂體（sand2）和第3套砂體（sand1－2）地震反射特征模糊，傾角處理結果顯示該段（×322～×773m）地層受斷層拖曳明顯，地層傾角達到80°，近乎直立，使得地震成像不好，砂體追蹤存在多解性。鉆前儲層預測認為1×ST井所鉆遇的sand2砂體對應1×井的sand3砂體，1×ST 井鉆遇的第3套砂體（sand1－2）對應1×井sand3砂體之下的在該井新多出一套sand4砂體（見圖1）。

測井解釋結果表明1×ST井所鉆遇的sand1－2砂體和sand1－3套砂體為水層，MDT壓力分析結果顯示（見圖2），其壓力點落在同一條壓力梯度線上，且線性回歸相關系數(shù)達到0.998，計算地層流體密度0.996g／cm3，表現(xiàn)為典型的水層特征。

1×ST井sand3砂體測井解釋為水層，MDT壓力線性回歸結果為1條和sand1－2、sand1－3砂體水線近乎平行的壓力梯度線，相關系數(shù)達到0.998，計算地層流體密度為0.98g／cm3，也表現(xiàn)為典型的水層特征（見圖2），說明×油藏存在2套不同的壓力系統(tǒng)。成像測井地層構造傾角處理結果顯示，由于受斷層的影響，加之1×ST井為大斜度井，sand1砂體在該井可能多次被鉆遇，結合地震剖面、構造傾角及壓力梯度分析可以推斷，1×ST井鉆遇的第3套砂體（斷層破碎帶的sand1－2）與1×ST的第1套砂體（斷層上盤sand1－1油層）、第4套砂體（斷層下盤的sand1－3水層）及1×井的sand1砂體為同一套砂體。而1×ST井sand2砂體測井解釋為油層，MDT測壓點與1×井sand2、sand3油層位于1條壓力梯度線上，且與1×井sand1、1×ST井sand1－1油層屬于不同的壓力系統(tǒng)（見圖2），也就是說，1×ST井的第2套砂體（sand2）一定不屬于sand1砂組。由于該油層的垂直深度（×400m左右）與1×井sand3油層位置相當，比1×井sand2油層（垂深×240m左右）深160m，而該層段受斷層拖曳影響地層非常陡，顯然把該砂體劃歸×1井的sand2砂體更為合理，2口井的砂體對比結果見圖3。

圖1 過1×井和1×ST井地震剖面及1×ST井構造傾角圖

圖2 1×井和1×ST井壓力回歸及油水界面分析圖

2 電纜測壓資料識別低電阻率油層

圖3 1×井和1×ST井砂體對比示意圖

有了井間砂體對比結果，只要再能確定各砂體或砂層組的油水界面，就可以把油藏模式確定下來，而油水界面確定的前提是能準確識別油水層。而在1×井sand2砂體出現(xiàn)了一套低電阻率可疑油層，該可疑層的解釋結果直接影響著油藏模式的劃分，特別是對儲量規(guī)模影響巨大。1×井鉆遇3套比較好的砂巖，其中sand1和sand3測井電阻率曲線值很高，錄井資料有很好的熒光顯示和氣測異常，表現(xiàn)為很好的油層特征（見圖3）。但sand2砂體測井響應特征比較特殊，從自然伽馬曲線看，×229～×262m層段曲線幅度變化不大，除有2m左右的泥巖夾層外，顯示為一套比較好的砂巖（見圖4），但電阻率曲線在×243m有一個非常明顯的臺階，把它分為sand2－1和sand2－2。且sand2－1砂體電阻率高、錄井資料有很好的熒光顯示和氣測異常，MDT取樣為輕質油。sand2－2電阻率低，僅有氣測異常，沒有見到熒光顯示，常規(guī)測井曲線顯示sand2－1電阻率大于100Ω·m，而sand2－2電阻率小于10Ω·m，電性特征顯示sand2－2砂體具有水層特征，且似乎在×243m處油水界面也比較清楚。但sand1、sand2、sand3這3套砂體之間的泥巖厚度為25～40m（見圖3）。上下2套砂體為純油層，而中間一套砂體卻見到了水，這種情況從油氣成藏的角度存在諸多疑惑。同時，由于該井鉆在了該構造的高部位，如果sand2砂體見到水層，該油藏的儲量規(guī)模也大大地減小，特別是對于水深超過2 000m的深水油氣勘探來說，就失去了商業(yè)開發(fā)價值。

圖4 1×井測井綜合圖

由于該井有大量的MDT電纜測壓資料，電纜地層測試技術在疑難油氣層的識別中發(fā)揮著重要作用。圖5為該井電纜地層壓力與深度梯度分析圖，可以看出，sand2－1砂體壓力點回歸1條直線上，且相關系數(shù)達到0.99，計算地層流體密度0.574g／cm3，表現(xiàn)為輕質油特征。而sand2－2砂體各測壓點沒有完全落在sand2－1的壓力梯度線上，其壓力都偏離在sand2－1砂體的壓力梯度之上。

圖5 1×井sand2－1和sand2－2電纜地層壓力測試分析圖

單獨對sand2－2砂體進行壓力回歸發(fā)現(xiàn)，其壓力梯度線與sand2－1砂體壓力梯度線基本平行，不能形成交點，即不能回歸出一個油水界面，其線性回歸相關系數(shù)為0.93，相關系數(shù)較sand2－1砂體的低，但計算地層流體密度為0.577g／cm3，也表現(xiàn)為輕質油特征。這一結果和常規(guī)測井曲線及錄井油氣顯示資料就產生了矛盾。

經過進一步分析，sand2－1自然伽馬值比sand2－2自然伽馬數(shù)值要低一些，表明sand2－1砂巖更純，另外，密度測井也顯示sand2－2比sand2－1物性變差（密度增大），但中子測井表現(xiàn)出sand2－2比sand2－1中子孔隙度反而增加。由于在sand2－1砂巖中MDT取到了油樣，表明sand2－2和sand2－1砂體中子—密度的這種矛盾不是上氣下油引起的挖掘效應結果，應該是sand2－2巖性變細（自然伽馬和密度增大）、束縛水含量增加（中子孔隙度增大）所產生的測井響應結果，巖屑薄片照片顯示，sand2－2砂體分選明顯變差、泥質膠結物含量明顯增加（見圖4），而這種類型的儲層具備形成低電阻率油層的條件。MDT測壓資料在物性較差的儲層中容易產生增壓現(xiàn)象，也就類似于sand2－2砂體各測壓點壓力都偏離在sand2－1砂體的壓力梯度線之上。這主要是由于井筒鉆井液壓力梯度大于地層的壓力梯度，鉆井液侵入地層并在井壁形成油餅（該井為油基泥漿），阻止泥漿繼續(xù)侵入地層，而對于已經侵入地層的泥漿濾液，在物性很好的地層中（sand2－1）能夠很快消散，恢復到原狀地層的壓力，但對于物性較差地層（sand2－2）泥漿濾液的消散速度比較慢，不足以避免在井眼周圍的壓力聚集，因此在該帶內形成一定的增壓現(xiàn)象［1］。

因此，綜合分析認為sand2－2砂體為一套低電阻率油層。圖6為利用2口井在更大尺度范圍的壓力梯度分析圖。其結果表明，sand1砂體為一個壓力系統(tǒng)，sand2、sand3砂體為另一個壓力系統(tǒng)，且在大尺度范圍上1×井sand2－2壓力點完全落在sand2、sand3油層壓力梯度線上，相關系數(shù)為0.99，計算地層流體密度0.57g／cm3，表現(xiàn)為輕質油特征，從更宏觀的層面上證明sand2－2砂體為一套油層。

圖6 1×井和1×ST井sand1和23油層壓力分析圖

3 電纜測壓資料確定油水界面

根據以上分析，1×井的3套砂體都沒有鉆遇油水界面，1×ST井sand1－1、sand2砂體為明顯的高電阻率油層，sand1－2、sand1－3、sand3電性特征顯示為明顯的水層，即井上的單砂體只鉆遇油底和水頂，沒有鉆遇明顯的油水界面（見圖3）。

通過地層對比，結合壓力分析的2條油線和2條水線，可知該油藏存在2套油水系統(tǒng)，sand1砂體單獨為一套油水系統(tǒng)，油水界面為×363.5m，sand2、sand3砂體為另一套油水系統(tǒng)，且sand2、sand3砂體具有統(tǒng)一的油水界面，油水界面在×529.1m，該油藏為受構造控制的2個層狀邊水油藏（見圖3）。

在油藏評價中，特別是對于水道（河道）形成的砂體，在地層對比中不一定有很好的對應關系，或者不是每一套砂體都能既鉆遇油層又鉆遇到水層，這時油水界面的確定往往需要借用區(qū)域水線或其他砂體的水線。但合適水線是區(qū)域水線還是油層上層的或下層的水線，目前還沒有一個充分的判定標準［2］。以本文評價的油藏為例，如果1×ST井鉆穿斷層下降盤比較明顯的sand1－3砂體水層就停鉆，而沒有鉆到sand3砂體的水層，在確定sand2、sand3砂體的油水界面時就需要借用sand1砂體的水線，得到的油水界面是×656.7m，比實際油水界面×529.1m深了127.6m，給儲量計算帶來很大的風險。反之如果sand1砂體借用sand3砂體的水線，sand1油藏的油水界面為×235m，比實際油水界面×363.5m淺了128.5m（見圖2），而實際儲量還有很大的潛力。無論是哪種情況，對油氣田儲量計算都會帶來非常大的影響，特別是在海外區(qū)塊評價和資產并購工作中更直接影響著投資決策。

4 結論與認識

（1）電纜測壓資料分析結果表明該油藏為層狀邊水油藏，指出測壓資料在物性較差的儲層容易有增壓現(xiàn)象，在實際資料的應用中要充分考慮這一因素，以提高疑難油氣層的識別與評價精度。

（2）在油氣藏評價中，如果探井、評價井沒有直接鉆遇油（氣）水界面，利用電纜測壓資料回歸確定油水界面時，只有用同一砂體的油線和水線確定的油水界面是合理可靠的。

（3）在沒有統(tǒng)一區(qū)域水線的情況下，如果是借用油層下部砂體的水線，通常會使壓力推測的油水界面比實際的油水界面偏高，使儲量被低估；如果是借用油層上部砂體的水線，通常會使壓力推測的油水界面比實際的油水界面偏低，使儲量被高估。

［1］ 陸大衛(wèi)，寧從前.MDT測井技術在我國陸上油氣勘探中的應用［J］.中國石油勘探，2003，8（1）：58－66.

［2］ 孫風濤，田曉平，張越.壓力資料預測油水界面精度分析［J］.石油地質與工程，2010，24（2）：73－74，78.