阿爾凹陷低孔低滲儲(chǔ)層產(chǎn)能定量評價(jià)方法研究

王向公，況晏 （ 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長江大學(xué)）長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

李擁軍，唐邦忠 （中石油華北油田分公司，河北 任丘062552）

雷真田 （中國石油測井有限公司華北事業(yè)部，河北 廊坊065000）

阿爾凹陷作為二連油田近年來發(fā)現(xiàn)的三大富油凹陷之一，其構(gòu)造上隸屬二連盆地巴音寶力格隆起區(qū)東北部，凹陷面積約2000km2，構(gòu)造為東西走向，基底埋藏深大于3800m。阿爾凹陷沉積構(gòu)造自東向西依次劃分為東部陡帶、中央背斜帶、中央洼槽和西部斜坡帶，其主要生油層系位于下白堊統(tǒng)騰格爾組一段 （K1t1）與阿爾善組 （K1a）［1］。騰格爾組一段上亞段 （K1tu1）巖性分布以中細(xì)砂巖為主，孔隙度平均16．8%，滲透率平均63．9mD，屬于中孔中滲儲(chǔ)層；騰格爾組一段下亞段 （K1tL1）巖性分布以砂礫巖為主，孔隙度平均12．5%，滲透率平均23．8mD，屬于低孔低滲儲(chǔ)層；阿爾善組四段 （K1a4）巖性分布以凝灰質(zhì)砂巖為主，孔隙度平均11．5%，滲透率平均3．9mD，屬于低孔特低滲儲(chǔ)層［2］。由此可見，阿爾凹陷地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，儲(chǔ)層的非均質(zhì)性強(qiáng)，嚴(yán)重影響了儲(chǔ)層產(chǎn)能的預(yù)測與準(zhǔn)確計(jì)算。利用定性、半定量評價(jià)方法只能對儲(chǔ)層產(chǎn)能級別進(jìn)行粗略劃分，無法對一口井或一個(gè)產(chǎn)層段進(jìn)行精細(xì)評價(jià)。為了更好地指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)，提高勘探開發(fā)效率，必須對儲(chǔ)層產(chǎn)能進(jìn)行定量計(jì)算。為此，筆者對阿爾凹陷低孔低滲儲(chǔ)層產(chǎn)能定量評價(jià)方法進(jìn)行了詳細(xì)研究。

1 產(chǎn)能定量計(jì)算模型建立

儲(chǔ)層產(chǎn)能定量評價(jià)的方法有多種，主要包括利用校正產(chǎn)能指數(shù)計(jì)算產(chǎn)能；利用達(dá)西平面徑向流公式計(jì)算產(chǎn)能；利用智能算法逐點(diǎn)計(jì)算產(chǎn)能［3，4］等。但上述方法只適用于高滲透率儲(chǔ)層，對于低孔低滲儲(chǔ)層產(chǎn)能計(jì)算并不適用。為此，筆者針對阿爾凹陷低孔低滲儲(chǔ)層特征，在準(zhǔn)確計(jì)算儲(chǔ)層評價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合測井資料、試油資料，確定影響產(chǎn)能的主要因素，利用評價(jià)參數(shù)之間的相互關(guān)系，建立了儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算模型。

1．1 利用孔隙度、滲透率計(jì)算產(chǎn)能

滲透率 （K）和孔隙度 （Ф）是反映儲(chǔ)層物性的重要參數(shù)，滲透率的大小標(biāo)志著流體在儲(chǔ)層中流動(dòng)能力的大小。根據(jù)達(dá)西平面徑向流公式，滲透率越大，油藏供油能力越強(qiáng)，儲(chǔ)層產(chǎn)能越高［5］。儲(chǔ)層的孔隙度反映儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，是影響儲(chǔ)層產(chǎn)能高低的最直接因素。在研究區(qū)儲(chǔ)層評價(jià)參數(shù)計(jì)算中孔隙度越大，滲透率越大，儲(chǔ)層產(chǎn)能也隨之越高。因此，研究區(qū)儲(chǔ)層的孔隙度、滲透率與儲(chǔ)層產(chǎn)能關(guān)系密切，利用參數(shù)之間的相互關(guān)系，建立了研究區(qū)的儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算模型 （見圖1）。

1．2 利用泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)、孔隙度計(jì)算產(chǎn)能

在儲(chǔ)層產(chǎn)能評價(jià)中，除考慮儲(chǔ)層的物性影響外，膠結(jié)物含量的大小也是影響儲(chǔ)層產(chǎn)能的重要因素。膠結(jié)物類型主要包括泥質(zhì)、鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)，一般碎屑巖儲(chǔ)層中，膠結(jié)物含量越高，儲(chǔ)層物性越差。

阿爾凹陷主要生油層段為K1t1，其主要膠結(jié)物類型為泥質(zhì)膠結(jié)。圖2為研究區(qū)K1t1泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù) （φ（sh））與儲(chǔ)層日產(chǎn)量的關(guān)系圖，可以看出，泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)越高，儲(chǔ)層日產(chǎn)量越低，并呈指數(shù)關(guān)系。因此，可以利用儲(chǔ)層泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)和孔隙度建立儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算模型 （見圖3）。

圖1 利用滲透率、孔隙度計(jì)算的產(chǎn)能圖

圖2 泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)與日產(chǎn)量關(guān)系圖

圖3 利用孔隙度、泥質(zhì)體積分?jǐn)?shù)計(jì)算的產(chǎn)能圖

1．3 利用可動(dòng)油飽和度、滲透率計(jì)算產(chǎn)能

在儲(chǔ)層評價(jià)參數(shù)中，可動(dòng)油飽和度表示的是儲(chǔ)層具有開采價(jià)值的油體的多少，在儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算中，是非常重要的評價(jià)參數(shù)。利用可動(dòng)流體分析法及電阻率相對值法求取儲(chǔ)層含水飽和度 （Sw）、束縛水飽和度 （Swi）、殘余油飽和度 （Sor）和可動(dòng)油飽和度 （Som＝1－Sw－Sor）。

圖4為可動(dòng)油飽和度與儲(chǔ)層日產(chǎn)量的關(guān)系圖，可以看出，儲(chǔ)層日產(chǎn)量與儲(chǔ)層可動(dòng)油飽和度呈正相關(guān)線性關(guān)系。因此，可以利用儲(chǔ)層可動(dòng)油飽和度和滲透率建立儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算模型 （見圖5）。

2 應(yīng)用效果分析

利用上述研究得到的儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算模型，選取阿爾凹陷A1井與A2井進(jìn)行實(shí)際處理。圖6為A1井儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算成果圖，40號(hào)層、42號(hào)層的解釋結(jié)果為可動(dòng)油飽和度平均值39%，滲透率平均值85mD，孔隙度平均值13%，儲(chǔ)層日產(chǎn)量平均值42．3t。40號(hào)層、42號(hào)層試油日產(chǎn)油46t。計(jì)算結(jié)果與試油結(jié)論相符，說明了該方法的可行性與準(zhǔn)確性。

圖4 可動(dòng)油飽和度與日產(chǎn)量關(guān)系圖

圖5 利用滲透率、可動(dòng)油飽和度計(jì)算的產(chǎn)能圖

圖6 A1井儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算成果圖

圖7為A2井儲(chǔ)層產(chǎn)能計(jì)算成果圖，34號(hào)層解釋結(jié)果為可動(dòng)油飽和度平均值25%，滲透率平均值2．2mD，孔隙度平均值11%，儲(chǔ)層日產(chǎn)量平均值4．2t。34號(hào)層壓裂后日產(chǎn)油3．19t。計(jì)算結(jié)果與試油結(jié)論相符，應(yīng)用效果良好。

圖7 A2井儲(chǔ)層產(chǎn)能定量計(jì)算成果圖

3 結(jié)論

筆者在精確計(jì)算儲(chǔ)層評價(jià)參數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖心物理試驗(yàn)資料與試油資料綜合分析，建立了3種利用儲(chǔ)層評價(jià)參數(shù)定量計(jì)算儲(chǔ)層產(chǎn)能的模型。3種產(chǎn)能定量計(jì)算方法既可以獨(dú)立應(yīng)用也可以利用加權(quán)系數(shù)綜合應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用效果較好。

由于所研究的方法是建立在地區(qū)地質(zhì)特征分析與測井資料研究基礎(chǔ)上的，在研究區(qū)范圍內(nèi)具有良好的適用性，但對于其他區(qū)塊，該方法必須結(jié)合區(qū)塊地質(zhì)特征加以推廣應(yīng)用。

［1］趙賢正，降栓奇，淡偉寧，等 ．二連盆地阿爾凹陷石油地質(zhì)特征研究 ［J］．巖性油氣藏，2010，22（1）：12～17．

［2］沈華．阿爾凹陷凝灰質(zhì)含量對滲透率影響分析 ［J］．石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2012，34（2）：62～64．

［3］葛百成，文政，鄭建東，等 ．利用測井資料預(yù)測油層自然產(chǎn)能的評價(jià)方法 ［J］．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2003，22（1）：54～56．

［4］馮春珍，林偉川，成志剛，等 ．低滲透儲(chǔ)層測井分類和產(chǎn)能預(yù)測技術(shù) ［J］．測井技術(shù)，2012，36（3）：308～313．

［5］譚成仟，馬娜蕊，蘇超，等 ．儲(chǔ)層油氣產(chǎn)能的預(yù)測模型和方法 ［J］．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2004，26（2）：42～46．