L區(qū)塊儲(chǔ)層測井二次解釋模型研究

張慶國，張 磊，龐文濤，王志遠(yuǎn)

（1. 東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163000； 2. 大慶油田有限責(zé)任公司錄井公司， 黑龍江 大慶 163000；3. 新疆油田公司 石西油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 634000）

L區(qū)塊儲(chǔ)層測井二次解釋模型研究

張慶國1，張 磊1，龐文濤2，王志遠(yuǎn)3

（1. 東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163000； 2. 大慶油田有限責(zé)任公司錄井公司， 黑龍江 大慶 163000；3. 新疆油田公司 石西油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依 634000）

測井資料的二次解釋對重新進(jìn)行儲(chǔ)層評價(jià)具有十分重要的意義, 測井資料二次解釋對于剩余油挖潛也具有指導(dǎo)意義，結(jié)合油田本油田的實(shí)際情況,二次測井解釋的關(guān)鍵利用取心井分析化驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)資料和試油試采資料,結(jié)合開發(fā)動(dòng)態(tài)資料,建立了適合該區(qū)的儲(chǔ)層參數(shù)測井解釋模型,提高了儲(chǔ)層參數(shù)的精度,為該區(qū)塊進(jìn)一步的勘探開發(fā)及精細(xì)注水指導(dǎo)奠定了基礎(chǔ)。

測井資料；二次解釋；儲(chǔ)層參數(shù)

L區(qū)塊油藏主要受構(gòu)造控制，屬于裂縫性中等滲透構(gòu)造砂巖油藏。區(qū)塊內(nèi)斷層多、斷裂系統(tǒng)復(fù)雜、油藏埋深淺、油層多而薄且多分布在構(gòu)造高點(diǎn)，物性差異大；水驅(qū)效果較差等地質(zhì)特點(diǎn), 此區(qū)塊儲(chǔ)層參數(shù)孔隙度為16%～30%之間, 滲透率為 （10～500）×10-3μm2之間, 平均泥質(zhì)含量為7%；從上述參數(shù)可以看出此區(qū)塊儲(chǔ)層為中孔中滲透儲(chǔ)層。我們應(yīng)用巖心分析和實(shí)驗(yàn)資料、測井、試油、試采、生產(chǎn)開發(fā)動(dòng)態(tài)等資料, 并結(jié)合該區(qū)中等孔隙度中等滲透率油層特征, 研究出適合于該區(qū)塊的測井二次解釋模型和油水層識別標(biāo)準(zhǔn), 提高了測井一次解釋精度和準(zhǔn)確性。

1 測井資料預(yù)處理

儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量和孔隙度是儲(chǔ)層儲(chǔ)集能力的顯示, 儲(chǔ)層滲透率是指示儲(chǔ)層的滲透能力的主要指標(biāo)參數(shù), 儲(chǔ)層巖性特征是確立油氣水層電性差異大小的重要根據(jù), 儲(chǔ)層的含油性是測井油氣水層評價(jià)與定量解釋的重要指標(biāo), 儲(chǔ)層參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算是建立測井二次解釋模型的基礎(chǔ)[1]。測井資料的預(yù)處理工作是儲(chǔ)層參數(shù)測井二次解釋的首要工作, 也是測井解釋模型精確與否的關(guān)鍵的前提[2]。為了提高測井二次解釋的精確性, 在測井解釋前要對整個(gè)區(qū)塊的測井曲線和巖心數(shù)據(jù)做必要的整理與處理；包括測井曲線的深度校正、測井曲線的編輯、測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化和巖心深度歸位等[3]；此區(qū)塊的測井系列比較多測井曲線不統(tǒng)一，測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化是此次測井二次解釋最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)化

本區(qū)塊由于開采時(shí)間比較長，開發(fā)時(shí)測井系列差異比較大，存在以3700、JD581、5700 、多線型、小數(shù)控、大數(shù)控等多種測井系列，眾多測井系列導(dǎo)致由于開發(fā)時(shí)間的原因測井曲線的類型也有很大的差別，測井分辨率及測井精度及測井曲線的類型都有很大的差別。需要對不同的測井系列、不同年代的測井曲線及不同的測井曲線類型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，為根據(jù)測井曲線細(xì)分層及測井精細(xì)解釋模型的建立奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。測井資料標(biāo)準(zhǔn)化方法很多，歸納起來大致可以分為定性和定量兩大類。定性的主要是直方圖法和均值校正法，定量主要是趨勢面分析法。本次研究主要采用直方圖法和趨勢面分析法，同時(shí)采用直方圖平移法和趨勢面校正法相結(jié)合的方法[7]。校正后的聲波時(shí)差值更符合本地區(qū)地質(zhì)變化規(guī)律，有效降低了其他非地質(zhì)因素給測井曲線在測量時(shí)帶來的誤差[4]。

2 測井解釋模型的建立

2.1 巖性參數(shù)—泥質(zhì)含量解釋模型

一般情況下自然伽馬測井對儲(chǔ)層泥質(zhì)含量有較好的測井響應(yīng)。研究區(qū)塊自然伽馬測井放射性強(qiáng)度與儲(chǔ)層泥質(zhì)含量間有較好的相關(guān)性，因此，可以采用自然伽馬曲線建立關(guān)系公式計(jì)算泥質(zhì)含量，其計(jì)算公式如下：

泥質(zhì)相對指數(shù)GSH為：

泥質(zhì)含量Vsh為：

式中：GSH —用自然伽馬曲線求取的泥質(zhì)相對指數(shù)，無量綱；

Vsh—自然伽馬曲線求取的儲(chǔ)層泥質(zhì)含量，%；

GRmax—某一井段純泥巖自然伽馬測井值，API；

GRmin—某一井段純砂巖自然伽馬測井值，API；

GR—某一井段自然伽馬測井值，API；

GCUR—希爾奇指數(shù)，老地層取2。

2.2 物性參數(shù)—孔隙度解釋模型

本區(qū)塊研究首先以巖心分析的孔隙度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)巖心分析孔隙度與聲波時(shí)差的較高相關(guān)性，聲波時(shí)差做了標(biāo)準(zhǔn)化，使每個(gè)測井系列的聲波時(shí)差時(shí)校正到符合本區(qū)塊地質(zhì)特征的范圍，所以選擇聲波時(shí)差曲線建立孔隙度測井解釋模型[5]。因此，使用聲波時(shí)差與孔隙度進(jìn)行線性回歸(圖1)。

考慮到研究區(qū)塊泥質(zhì)含量較高的特點(diǎn)，對使用聲波時(shí)差求取有效孔隙度有比較大的影響，需要做泥質(zhì)校正。得到對泥質(zhì)含量進(jìn)行校正后的孔隙度計(jì)算公式：Φ= 0.1098×Δt-9.4927-0.34×Vsh×100，通過對巖心實(shí)驗(yàn)得到的巖心孔隙度值分析與對比,巖心分析得到的孔隙度值與校正的孔隙度公式計(jì)算出的孔隙度值平均絕對誤差為 1.7%,相對誤差為6.8%符合本區(qū)塊的解釋標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖1 孔隙度與聲波時(shí)差交會(huì)圖Fig.1 Porosity and slowness crossplots

2.3 物性參數(shù)—滲透率解釋模型

滲透率是評價(jià)儲(chǔ)層物性的重要參數(shù)；影響著滲透率計(jì)算的因素比較多, 因此如何準(zhǔn)確計(jì)算滲透率是本次儲(chǔ)層測井二次解釋的關(guān)鍵；一般來說可以通過巖心分析的滲透率與測井曲線或測井曲線計(jì)算的參數(shù)（如孔隙度）直接建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系[6]。通過對巖心實(shí)驗(yàn)分析得出的滲透率、孔隙度；還有結(jié)合分選粒度中值等資料進(jìn)行分析和對比后，可知巖心分析孔隙度與巖心分析滲透率存在著較好的對數(shù)關(guān)系，故可以采用單獨(dú)的孔隙度來建立滲透率測井解釋模型。（如圖2）得到的測井解釋滲透率計(jì)算公式:K= 0.0002×e0.5103×Φ。經(jīng)巖心分析得到的滲透率值分析，公式計(jì)算的滲透率值與巖心分析得到的滲透率值平均相對誤差為10%。符合本區(qū)塊的解釋標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖2 孔隙度與滲透率交會(huì)圖Fig.2 Porosity and permeability crossplot

2.4 含油性參數(shù)—含油飽和度解釋模型

儲(chǔ)層油層含油性的定量評價(jià)（含油飽和度）是儲(chǔ)量計(jì)算及剩余油分析評價(jià)的基礎(chǔ)，也是油水層判斷的重要評價(jià)指標(biāo)。儲(chǔ)層的含油飽和度不僅與構(gòu)造位置有關(guān)，還與儲(chǔ)層的巖性和物性等多種因素影響相關(guān)聯(lián)。常規(guī)測井解釋經(jīng)常利用阿爾奇公式來計(jì)算含水飽和度，儲(chǔ)層含水飽和度反映了儲(chǔ)層的巖性、物性、膠結(jié)情況等儲(chǔ)層情況；根據(jù)阿爾奇公式要準(zhǔn)確計(jì)算含水飽和度，首先應(yīng)該進(jìn)行巖電實(shí)驗(yàn)分析，確定巖性、孔隙有關(guān)的孔隙度、飽和度指數(shù)和膠結(jié)系數(shù)的值，再確定有效孔隙度、原狀地層電阻率和地層水電阻率[7]。

經(jīng)過巖電實(shí)驗(yàn)綜合分析，確定本區(qū)塊阿爾奇公式計(jì)算含水飽和度的巖電指數(shù)a, b, m, n的值。含水飽和度公式如下：

式中：

巖電參數(shù)—由巖電實(shí)驗(yàn)提供，a=1.1，m=1.41，b=1.12，n=1.68；

Rw—為地層水電阻率平均值（經(jīng)檢查井分析取1.2 Ω·m）；

Rt—為原狀地層電阻率，可直接用深探測電阻率，Ω·m；

φ—為油層有效孔隙度，%。

因此，可以直接使用阿爾奇公式來求取含水飽和度進(jìn)而求取含油飽和度。經(jīng)過驗(yàn)證，此公式適用于地區(qū)。

3 油水層判別標(biāo)準(zhǔn)

圖3 深側(cè)向電阻率與含油飽和度交會(huì)圖Fig.3 Deep lateral resistivity and oil saturation crossplot

圖4 孔隙度與含油飽和度交會(huì)圖Fig.4 Porosity and oil saturation crossplot

根據(jù)本區(qū)塊的試油資料和巖心分析化驗(yàn)資料,制作儲(chǔ)層含油飽和度與深側(cè)向電阻率交會(huì)圖版（圖3），儲(chǔ)層含油飽和度與孔隙度交會(huì)圖（圖4), 根據(jù)此交會(huì)圖版顯示確定本區(qū)塊油水層判別標(biāo)準(zhǔn)，確定油層與油水同層深側(cè)向電阻率、孔隙度、儲(chǔ)層含油飽和度的范圍[8]：孔隙度值范圍大于等于18% ,深側(cè)向電阻率值大于等于26 Ω·m ,儲(chǔ)層含油飽和度值范圍大于等于22%;差油層深側(cè)向電阻率、孔隙度、儲(chǔ)層含油飽和度的范圍：孔隙度值范圍大于15%小于18%，深側(cè)向電阻率值范圍大于20 Ω·m小于26 Ω·m，儲(chǔ)層含油飽和度大于19%小于22%；水層深側(cè)向電阻率、孔隙度、儲(chǔ)層含油飽和度的范圍：孔隙度值范圍小于15%,深側(cè)向電阻率值范圍小于 20 Ω·m ,儲(chǔ)層含油飽和度值范圍小于19%。

把本區(qū)塊的井劃分四個(gè)年代分析孔隙度（圖5）和滲透率（圖6）的變化規(guī)律，從圖形中看出孔隙度值主要分布在16%～30%，占整體的85%，特征峰值為24%，平均值為21%；滲透率值主要分布在10×10-3～500×10-3μm2，占整體的80%，特征峰值為50×10-3μm2，平均值為230×10-3μm2。得出的結(jié)論是隨著注水沖刷程度加深，孔隙度和滲透率有逐漸增大的趨勢。本區(qū)塊水淹比較嚴(yán)重隨著水驅(qū)效果的增大，孔隙度和滲透率有變好的趨勢。

圖5 孔隙度4個(gè)年代變化直方圖Fig.5 Change of the porosity in four years

圖6 滲透率4個(gè)年代變化直方圖Fig.6 Change of the permeability in four years

4 結(jié)束語

利用此次建立的測井二次解釋模型和經(jīng)驗(yàn)公式,并且利用專業(yè)的測井評價(jià)軟件Forward 2.71 測井解釋平臺(tái), 處理了200 口井的靜態(tài)資料。

將解釋結(jié)果進(jìn)行油水關(guān)系對比, 并用實(shí)際的試油, 試采資料與解釋的油水層相互驗(yàn)證, 通過驗(yàn)證得知這次解釋結(jié)果的符合率比原先的解釋結(jié)果提高了5%,充分說明本次所建的測井解釋模型符合油田所要達(dá)到的精度?；旧线_(dá)到了預(yù)期的效果,并為油田下一步的勘探開發(fā)奠定了基礎(chǔ)并且為精細(xì)注水提供了有利的理論依據(jù)。

［1］雍世和.測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M].東營:石油大學(xué)出版社, 1996.

［2］徐春華，范小秦，鄧強(qiáng)．砂礫巖油藏已開發(fā)區(qū)測井二次解釋方法及應(yīng)用—以克拉瑪依油田五3中區(qū)三疊系克下組油藏為例[J].地質(zhì)學(xué)刊，2013(2)：193-198.

［3］孫魯平，首 皓，李 平，張 穎.非均質(zhì)儲(chǔ)層測井二次解釋——以遼河GS油田為例[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2009,31(4):91-95.

［4］紀(jì)智，張慶國，孫德瑞. Z區(qū)塊測井曲線的標(biāo)準(zhǔn)化方法[J].黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2014(2):191-195.

［5］胡列俠，李劍, 侯瑞源，文東非均質(zhì)儲(chǔ)層測井二次解釋模型研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2008(12):90-91.

［6］楊映濤，陳恭洋，牛圈湖油田低孔特低滲油層測井二次解釋[J].重慶科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科技版），2007(2):7-9.

［7］宋瑤，蘇妮娜，華吳平 .老君廟油田測井解釋方法研究[J].測井技術(shù),2012(6):596-598.

［8］劉延梅.中深層天然氣儲(chǔ)層“四性”關(guān)系研究及解釋標(biāo)準(zhǔn)建立[D].中國石油大學(xué)（華東），2007.

Secondary Interpretation Model for L Block Reservoir Logging

ZHANG Qing-guo1，ZHANG Lei1，PANG Wen-tao2，WANG Zhi-yuan3
（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163000，China；2. Daqing Oilfield Limited Company Logging Branch, Heilongjiang Daqing 163000，China; 3. Xinjiang Oilfield Company Shixi Operation Area,Xinjiang Kelamayi 634000, China）

Secondary interpretation of logging data has a great significance for re-evaluation of reservoir, and has a guiding significance for remaining oil exploitation. Combined with the actual situation of the oil field, it’s pointed that key factors to affect the secondary interpretation are coring laboratory analysis, laboratory data and production test data. Combined with the development dynamic data, suitable logging interpretation model can be established to improve the accuracy of reservoir parameters, which will lay the foundation for further exploration and development of the blocks.

Logging data; Secondary interpretation; Reservoir parameters

TE 122

： A

： 1671-0460（2015）02-0268-03

2014-08-18

張慶國（1969-），男，黑龍江大慶人，副教授，博士學(xué)位，2007年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，研究方向?yàn)槭途C合地質(zhì)和綜合測井資料解釋。E-mail：zhangqg@163.com。

張磊（1989-），男，研究方向?yàn)榈厍蛱綔y信息與技術(shù)。E-mail：zlcope@sina.com。