基于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的克拉瑪依油田一區(qū)克下組儲(chǔ)層精細(xì)解釋研究

覃建華 （中石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

譚鋒奇 （中國(guó)科學(xué)院計(jì)算地球動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100049）

羅剛，楊新平，蔣志斌 （中石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

基于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的克拉瑪依油田一區(qū)克下組儲(chǔ)層精細(xì)解釋研究

覃建華 （中石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

譚鋒奇 （中國(guó)科學(xué)院計(jì)算地球動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100049）

羅剛，楊新平，蔣志斌 （中石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依 834000）

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列能夠反映油藏的巖性信息和儲(chǔ)層特征，也是研究剩余油分布規(guī)律的重要資料。針對(duì)克拉瑪依油田一區(qū)三疊統(tǒng)克拉瑪依組下亞組 （簡(jiǎn)稱 “克下組”，T2k1）的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線，依據(jù)密閉取心井的巖性資料提取出礫巖油藏的巖性敏感參數(shù)，確定了基于0.25m電位電阻率 （ρU（0.25m））和標(biāo)準(zhǔn)自然電位 （Usp）的巖性識(shí)別圖版，在此基礎(chǔ)上利用巖心分析數(shù)據(jù)和測(cè)井曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系分巖性建立了儲(chǔ)層物性和含油性的解釋模型，并且結(jié)合試油和產(chǎn)液剖面資料確定了T2k1不同巖性有效儲(chǔ)層和油層的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。建立的模型和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于實(shí)際油藏的單井精細(xì)解釋中，巖性的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到85%以上，孔隙度的解釋誤差小于5%，滲透率的解釋誤差小于30%，含水飽和度的解釋誤差小于10%，油層的劃分結(jié)果與試油結(jié)論基本相符，達(dá)到了實(shí)際測(cè)井解釋的要求，為油藏的數(shù)值模擬和剩余油的評(píng)價(jià)提供了技術(shù)支撐。

克拉瑪依油田；標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井；精細(xì)解釋；巖性識(shí)別；解釋模型

克拉瑪依油田一區(qū) （以下簡(jiǎn)稱 “一區(qū)”）位于克拉瑪依市以東約10km處，其主力含油層三疊統(tǒng)克拉瑪依組下亞組 （簡(jiǎn)稱 “克下組”，T2k1）是在古生界下石炭統(tǒng)的古風(fēng)化殼上接受的一套正旋回山麓洪積扇沉積，屬于典型的礫巖油藏，沉積厚度25～85m，平均約55m，平均孔隙度19.7%，滲透率140mD，屬于中孔－中高滲儲(chǔ)層［1，2］。經(jīng)過(guò)50年的注水開(kāi)發(fā)，目前一區(qū)T2k1油藏已經(jīng)進(jìn)入二次調(diào)整開(kāi)發(fā)階段，油藏的動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬和剩余油的平面分布規(guī)律研究成為開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而基于測(cè)井資料的單井精細(xì)解釋是解決以上2個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)［3］。一區(qū)測(cè)井資料分為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井和綜合測(cè)井2大類，其中標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井資料所占比例達(dá)95%以上，主要包括標(biāo)準(zhǔn)自然電位 （Usp）、2.0m底部梯度電阻率（ρg（2.0m））和0.25m電位電阻率（ρU（0.25m））等3條測(cè)井曲線，結(jié)合密閉取心井的分析化驗(yàn)資料建立的單井儲(chǔ)層精細(xì)解釋模型和油層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)是油藏調(diào)整的關(guān)鍵［4］。筆者以一區(qū)T2k1的5口密閉取心井測(cè)井資料為基礎(chǔ)，在細(xì)分巖性的前提下建立了各種儲(chǔ)層的參數(shù)模型，解釋精度達(dá)到了實(shí)際測(cè)井評(píng)價(jià)的要求，為油藏下一步的精細(xì)開(kāi)發(fā)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。

1 巖性識(shí)別

一區(qū)T2k1礫巖油藏是一套正旋回的山麓洪積扇沉積，近物源、多水系和快速多變的沉積環(huán)境導(dǎo)致巖性復(fù)雜多變，進(jìn)而影響儲(chǔ)層的物性、含油性以及孔隙結(jié)構(gòu)等特性［5］。因此，礫巖巖性的有效識(shí)別成為提高單井解釋精度的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)一區(qū)T2k1的5口密閉取心井 （T10193井、5-10A井、8-2A井、J552井和J553井）的巖心資料進(jìn)行分析，結(jié)合鏡下薄片鑒定和巖心描述結(jié)果，將T2k1巖性劃分為泥巖、砂巖、含礫粗砂巖、砂礫巖和礫巖等5類。

利用測(cè)井資料識(shí)別巖性的基礎(chǔ)是建立測(cè)井響應(yīng)特征與巖性之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系［6］。以5口密閉取心井為研究對(duì)象，依據(jù)層序地層學(xué)的理論建立密閉取心井段的沉積旋回和巖性剖面，經(jīng)過(guò)巖心歸位后讀取樣品點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的測(cè)井曲線值。由于礫巖油藏巖性復(fù)雜多變以及非均質(zhì)性嚴(yán)重的特點(diǎn)，測(cè)井讀值應(yīng)該遵循3個(gè)方面的原則：①泥巖薄夾層或砂巖薄夾層讀取該層測(cè)井曲線的最大值或最小值；②超薄夾層對(duì)應(yīng)的測(cè)井?dāng)?shù)值應(yīng)作為數(shù)據(jù)預(yù)處理中刪除點(diǎn)的備份，因?yàn)閵A層越薄，受上下圍巖的影響就越大，測(cè)井響應(yīng)值不能反映真實(shí)的儲(chǔ)層信息；③不同巖性之間的過(guò)渡帶讀取平均值，或者作為數(shù)據(jù)預(yù)處理中刪除點(diǎn)的備份。

在一區(qū)T2k1巖性圖版 （圖1）中，A、B、C、D、E等5個(gè)區(qū)域分別代表礫巖、砂礫巖、含礫粗砂巖、砂巖和泥巖5個(gè)巖性區(qū)，通過(guò)2個(gè)巖性敏感參數(shù)可以很好地識(shí)別礫巖巖性。從圖1中可以看出，ρU（0.25m）曲線對(duì)5種巖性都有一定的識(shí)別能力，隨著巖石顆粒粒度的變小以及非均質(zhì)性的減弱，ρU（0.25m）逐漸減?。辉讦裊（0.25m）的約束下，ΔUsp可以有效地識(shí)別含礫粗砂巖、砂巖和泥巖。巖性識(shí)別圖版在實(shí)際的測(cè)井解釋中取得了較好的應(yīng)用效果，達(dá)到了儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)的精度要求。

圖1 一區(qū)T2k1礫巖巖性識(shí)別圖版

2 儲(chǔ)層參數(shù)模型的建立

一區(qū)T2k1主力含油儲(chǔ)層的巖性包括含礫粗砂巖、砂礫巖和礫巖，由于不同巖性的物性、含油性以及微觀孔隙參數(shù)的差異比較大，因此必須分巖性建立各種測(cè)井解釋模型，這是儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，也是提高單井解釋精度的關(guān)鍵。

2.1 孔隙度模型

ΔUsp反映的是地層水礦化度和泥漿濾液礦化度之間的差異。對(duì)于同一套儲(chǔ)層，在2種礦化度一定的前提下，儲(chǔ)層的滲透性越好，離子擴(kuò)散的越活躍，形成的Usp就越高，Usp的幅度差就越大，而儲(chǔ)層的有效孔隙度（φe）是影響滲透性的 主要 因素［7］。因此，ΔUsp可以反映儲(chǔ)層的孔隙性。研究發(fā)現(xiàn)，T2k1的φe與ΔUsp有較好的相關(guān)性 （圖2）。由于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的分辨率較低、資料品質(zhì)較差，T2k1部分測(cè)井曲線的Usp在儲(chǔ)層段和非儲(chǔ)層段幅度差異變化不明顯，考慮到電阻率曲線能夠有效地識(shí)別儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層，因此結(jié)合Usp和ρU（0.25m）2條測(cè)井曲線的信息，利用多元線性回歸的方法建立不同巖性的有效孔隙度計(jì)算模型 （具體參數(shù)見(jiàn)表1）：

圖2 一區(qū)T2k1砂礫巖φe與ΔUsp交會(huì)圖

2.2 滲透率模型

儲(chǔ)層滲透率 （K）的影響因素主要有2個(gè)：一是φe的大小，即絕對(duì)孔隙性對(duì)K的貢獻(xiàn)；二是孔隙結(jié)構(gòu)的分布特征，即孔隙和喉道的連通性，在絕對(duì)孔隙度相等的前提下，孔喉連通性越好，儲(chǔ)層的滲流性越強(qiáng)，K越高［8］。為了反映孔隙的連通性對(duì)K的貢獻(xiàn)，利用自然電位的降低幅度（▽Usp）并結(jié)合φe兩個(gè)參數(shù)多元擬合不同巖性的K計(jì)算模型 （具體參數(shù)見(jiàn)表1）：

表1 一區(qū)T2k1物性和含油性模型計(jì)算參數(shù)表

2.3 飽和度模型

目前，大部分含水飽和度的計(jì)算模型都涉及到求取地層水電阻率的問(wèn)題［9］，而地層水電阻率的影響因素比較多也比較復(fù)雜，求取的難度比較大。為了解決該問(wèn)題，對(duì)阿爾奇公式進(jìn)行變形，基于地層原狀電阻率（ρt）、φe和ΔUsp等3個(gè)變量多元線性回歸飽和度模型，利用連續(xù)的ΔUsp歸一化值反映地層水電阻率的變化，可以提高模型的計(jì)算精度［10］。由于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列沒(méi)有ρt，因此，選擇具有標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井和綜合測(cè)井2種系列的新井作為研究對(duì)象。通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，一區(qū)T2k1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列的ρU（0.25m）與綜合測(cè)井系列的ρt之間有著較好的相關(guān)性，因此，可以建立標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的電阻率轉(zhuǎn)換模型，準(zhǔn)確求取ρt（轉(zhuǎn)換公式見(jiàn)圖3）。

在ρt準(zhǔn)確計(jì)算的基礎(chǔ)上，利用多元線性回歸建立一區(qū)T2k1不同巖性的含水飽和度模型 （具體參數(shù)見(jiàn)表1）：

式中：Sw為含水飽和度，%；a3、b3、c3、d為含水飽和度模型的系數(shù)。

圖3 一區(qū)T2k1的ρt與ρU（0.25m）交會(huì)圖

3 油層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層的有效識(shí)別是單井精細(xì)解釋的關(guān)鍵［11］，通過(guò)對(duì)密閉取心井的巖心數(shù)據(jù)和測(cè)井曲線進(jìn)行對(duì)比分析，并且結(jié)合其他測(cè)井曲線的響應(yīng)特征，依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法確定了T2k1儲(chǔ)層的下限值，當(dāng)ρU（0.25m）≥10Ω·m時(shí)，屬于有效儲(chǔ)層段。在有效儲(chǔ)層劃分的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)一區(qū)30口有試油結(jié)論的井的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)了87個(gè)層位的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線值與其對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層流體類別，分巖性制作了T2k1油層的識(shí)別圖版。圖4是含礫粗砂巖的油層識(shí)別圖版，其他巖性的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井的ρU（0.25m）可以區(qū)分儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層，再利用φe、含油飽 和 度 （So）以 及ρU（0.25m）等3個(gè)參數(shù)可以有效識(shí)別不同巖性的油層（表2）。由于含礫粗砂巖、砂礫巖和礫巖的非均質(zhì)性依次增強(qiáng)，孔隙性和含油性相對(duì)減弱。因此，3種巖性的φe和So的油層下限值也依次增大，劃分為油層的標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。

圖4 一區(qū)T2k1含礫粗砂巖油層識(shí)別圖版

表2 一區(qū)T2k1有效儲(chǔ)層和不同巖性的油層下限標(biāo)準(zhǔn)

4 應(yīng)用效果

通過(guò)對(duì)一區(qū)T2k1巖心數(shù)據(jù)、測(cè)井曲線以及試油結(jié)論等資料的綜合研究，確定了礫巖巖性的識(shí)別圖版，分巖性建立了儲(chǔ)層精細(xì)解釋的各種參數(shù)模型，并且依據(jù)試油資料給出了有效儲(chǔ)層和油層的下限值標(biāo)準(zhǔn)，把建立的模型和確定的標(biāo)準(zhǔn)輸入計(jì)算機(jī)程序，提高了單井精細(xì)解釋的效率和精度。

圖5是5-10A井T2k1的測(cè)井解釋處理成果。從圖中可以看出，在巖性識(shí)別道中，數(shù)字1～5分別代表泥巖、砂巖、含礫粗砂巖、砂礫巖以及礫巖，通過(guò)與錄井資料的巖性進(jìn)行對(duì)比，解釋的符合率達(dá)到了85%以上。在物性和含油性的解釋道中，巖心分析結(jié)果與測(cè)井解釋結(jié)果符合度比較高，其中孔隙度的相對(duì)誤差小于5%，K的相對(duì)誤差小于30%，含水飽和度的相對(duì)誤差小于10%，3個(gè)參數(shù)的誤差都控制在精度要求的范圍內(nèi)，達(dá)到了實(shí)際測(cè)井解釋的精度。另外，有效儲(chǔ)層和油層的解釋也基本上與巖心描述和試油結(jié)論相符，識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)可以有效劃分油層、干層和水淹層?；跇?biāo)準(zhǔn)測(cè)井的單井儲(chǔ)層精細(xì)解釋結(jié)果為T(mén)2k1的油藏動(dòng)態(tài)模擬和剩余油分布提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為二次開(kāi)發(fā)調(diào)整提供了技術(shù)支撐。

5 結(jié)論

1）礫巖油藏由于特殊的沉積環(huán)境導(dǎo)致儲(chǔ)層巖性復(fù)雜多變，非均質(zhì)性嚴(yán)重，不同巖性儲(chǔ)層的物性和含油性差異很大，因此必須分巖性建立各種測(cè)井解釋模型，才能提高儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的精度。

2）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井系列雖然資料品質(zhì)較差，反映的儲(chǔ)層信息量較少，但是只要結(jié)合地質(zhì)、巖心以及試油等資料，在細(xì)分巖性的基礎(chǔ)上充分挖掘其中蘊(yùn)含的地質(zhì)和儲(chǔ)層信息，就可以建立精度較高的測(cè)井解釋模型和油層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確地進(jìn)行單井精細(xì)評(píng)價(jià)。

圖5 5-10A井T2k1標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井解釋成果圖

［1］胡復(fù)唐 .礫巖油藏開(kāi)發(fā)模式 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［2］李慶昌，吳虻，趙立春，等 .礫巖油田開(kāi)發(fā) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1997.

［3］王延杰，許長(zhǎng)福，譚鋒奇，等 .新疆礫巖油藏水淹層評(píng)價(jià)技術(shù) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2013.

［4］李亮，宋子齊，唐長(zhǎng)久，等 .標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井在礫巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用——以克拉瑪依油田七區(qū)礫巖儲(chǔ)層為例 ［J］.特種油氣藏，2006，13（5）：44～47.

［5］李臣，楊曉麗，古力扎旦，等 .砂礫巖油藏高含水期控水穩(wěn)油技術(shù)對(duì)策——以克拉瑪依油田一區(qū)三疊系油藏為例 ［J］.新疆石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，16（3）：56～59.

［6］李洪奇，譚鋒奇，許長(zhǎng)福，等 .基于決策樹(shù)方法的礫巖油藏巖性識(shí)別——以克拉瑪依油田六中區(qū)克下組為例 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)（江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2010，32（3）：73～79.

［7］洪有密 .測(cè)井原理與綜合解釋 ［M］.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2007.

［8］趙輝，司馬立強(qiáng)，吳學(xué)剛 .北16井區(qū)砂泥巖地層測(cè)井精細(xì)解釋模型研究 ［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2009，31（1）：33～36.

［9］孫建孟，王克文，李偉 .測(cè)井飽和度解釋模型發(fā)展及分析 ［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2008，35（1）：101～107.

［10］Tan F Q，Li H Q，Xu C F，etal.Quantitative evaluation methods for water-flooded layers of conglomerate reservoir based on well logging data［J］.Petroleum Science，2010，7（4）：485～493.

［11］陸大衛(wèi)，王春利 .剩余油飽和度測(cè)井評(píng)價(jià)新技術(shù) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［編輯］ 龔丹

Fine Reservoir Interpretation of Karamay Oilfield in District 1Based on Type Logs

QIN Jianhua，TAN Fengqi，LUO Gang，YANG Xinping，JIANG Zhibin （First Author' s Address：Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay834000，Xinjiang，China）

The type logs could reflect lithological information and characteristics of hydrocarbon reservoir，and was also the important data of studying remaining oil distribution.In allusion to the characters of type log curves in Kexia Formation of Triassic in District 1of Karamay Oilfield，the lithological sensitivity parameters of conglomerate reservoir were collected according to lithological data of sealing core wells，the lithological identification chart-board was established based on two parameters such as potential resistivity R025and normal natural potential BZSP.On the basis stated，the interpretation models of reservoir property and oil-bearing of different lithologies are established by using corresponding relationships between core analysis data and well log curves，moreover，the identification criteria of effective reservoir and oil layer of different lithologies in Kexia Formation are determined in the light of well testing and liquid production profile data.The established models and criteria are applied for fine interpretation of single well in actual reservoirs，the accuracy of lithological identification is more than 85%and the interpretation error of effective porosity is less than 5%，permeability error is less than 30%and water saturation error is less than 10%，the identification result is consistent with that of well testing.The application results are satisfied with the requirements of well log interpretation，it provides technical support for reservoir numerical simulation and remaining oil evaluation.

Karamay Oilfield；type log；fine interpretation；lithologic identification；interpretation model

P631.84

A

1000-9752（2014）04-0066-05

2013-09-24

國(guó)家 “973”計(jì)劃項(xiàng)目 （2007CB209600）。

覃建華 （1970-），男，1992年西南石油學(xué)院畢業(yè)，博士 （后），高級(jí)工程師，長(zhǎng)期從事油氣田二次開(kāi)發(fā)方面的研究。