作好測(cè)井評(píng)價(jià)擦亮地質(zhì)家的“眼睛”

■ 令狐松

將油氣從地下采到地面，要用到地震、測(cè)井、鉆井等多種技術(shù)。其中，測(cè)井技術(shù)被稱為地質(zhì)家的“眼睛”，它將專業(yè)儀器放入井內(nèi)，沿鉆井剖面向上測(cè)量地層的各種物理參數(shù)。測(cè)井學(xué)是應(yīng)用地球物理學(xué)的一個(gè)重要分支，從基礎(chǔ)、研發(fā)到應(yīng)用層次，分為測(cè)井方法理論、測(cè)井儀器與數(shù)據(jù)采集、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理和綜合解釋評(píng)價(jià)三部分，測(cè)井評(píng)價(jià)就是測(cè)井技術(shù)直接與地質(zhì)家交流的環(huán)節(jié)。通過(guò)油氣測(cè)井評(píng)價(jià)可以找出油氣隱藏在地下的具體位置，幫助地質(zhì)家回答如下問(wèn)題：地下是否有油氣？有多少可開(kāi)采？開(kāi)采時(shí)間？開(kāi)采效率？下一口井布在哪里？這也是測(cè)井為什么被稱為地質(zhì)家的“眼睛”的原因。

油氣測(cè)井評(píng)價(jià)是一項(xiàng)貫穿于油田勘探開(kāi)發(fā)全過(guò)程的工作，利用從井中測(cè)量的各種測(cè)井信息（曲線），以巖石物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)先進(jìn)數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法、計(jì)算機(jī)處理手段評(píng)價(jià)地下儲(chǔ)層信息，最終提供給地質(zhì)家。油氣測(cè)井評(píng)價(jià)的核心是將地層的聲、電、核磁等物理參數(shù)反演為孔隙度、滲透率和飽和度的地層地質(zhì)參數(shù)過(guò)程。

按照不同儲(chǔ)層地質(zhì)對(duì)象，油氣測(cè)井評(píng)價(jià)可分為泥質(zhì)砂巖測(cè)井評(píng)價(jià)、碳酸鹽巖測(cè)井評(píng)價(jià)、火成巖測(cè)井評(píng)價(jià)、煤層氣測(cè)井評(píng)價(jià)、致密油氣測(cè)井評(píng)價(jià)和頁(yè)巖氣測(cè)井評(píng)價(jià)等類型。每一類對(duì)象地質(zhì)特點(diǎn)不同，測(cè)井評(píng)價(jià)重點(diǎn)有很大差異，這也是不同測(cè)井評(píng)價(jià)的難點(diǎn)所在。

單井測(cè)井評(píng)價(jià)研究包括資料預(yù)處理、成像測(cè)井處理、巖石物理實(shí)驗(yàn)、儲(chǔ)層四性關(guān)系（巖性、物性、電性、含油性）研究、油氣定性解釋、油氣定量評(píng)價(jià)等方面，可以為地質(zhì)提供巖性剖面、儲(chǔ)層劃分原則、油氣水層判別標(biāo)準(zhǔn)、孔隙度飽和度等參數(shù)信息。以單井解釋為基礎(chǔ)，可以開(kāi)展多井油氣藏測(cè)井綜合評(píng)價(jià)。測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)涉及面很廣，下面就針對(duì)一些關(guān)鍵方面進(jìn)行介紹。

測(cè)井定量評(píng)價(jià)的核心是確定孔隙度、滲透率和飽和度等幾個(gè)儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)，通過(guò)這些參數(shù)，解決了“地下是油是水？有多少？”的問(wèn)題?？紫抖鹊挠?jì)算，理論上是采用體積模型方法。以聲波測(cè)井為例，在壓實(shí)和膠結(jié)良好的純砂巖中，按照體積模型，有聲波時(shí)差公式：

此式又被稱為Wyllie公式。

由此，φs=（Δt -Δtma）/（Δtf-Δtma）

式中：

Δt——測(cè)量聲波時(shí)差，m/s；

Δtma——巖石骨架聲波時(shí)差，m/s；

Δtf——流體聲波時(shí)差，m/s；

Φ——地層孔隙度，%。

飽和度是儲(chǔ)層最重要的一個(gè)參數(shù)，1942年由Archie根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究成果提出著名的Archie公式：

式中：

Sw——含水飽和度，%；

a、b——與巖性有關(guān)的巖性系數(shù)；

m——膠結(jié)指數(shù)；

n——飽和度指數(shù)；

Rw——地層水電阻率，Ω·m；

Rt——地層電阻率，Ω·m；

Φ——孔隙度，%。

Archie公式確定了測(cè)井電性參數(shù)到儲(chǔ)層地質(zhì)參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了測(cè)井定性評(píng)價(jià)到定量評(píng)價(jià)的飛躍，在測(cè)井評(píng)價(jià)中具有非常重要的意義。

隨著常規(guī)油氣藏勘探區(qū)塊日益減少，薄、多、散、雜低品質(zhì)油氣藏成為目前國(guó)內(nèi)油田勘探開(kāi)發(fā)的主體，非常規(guī)油氣藏勘探開(kāi)發(fā)也已經(jīng)進(jìn)入我們研究視野。與之相應(yīng)測(cè)井采集技術(shù)得到了快速發(fā)展，從過(guò)去的巖性、物性和電性九條一維測(cè)井曲線到以電成像、陣列聲波、核磁共振測(cè)井等代表的二維成像測(cè)井。現(xiàn)在，二維成像測(cè)井成為復(fù)雜儲(chǔ)層測(cè)井常規(guī)采集手段，最新的成像掃描測(cè)井已經(jīng)投入應(yīng)用。成像測(cè)井采集二維電、聲、核等信息，提供常規(guī)測(cè)井不具備的大量地質(zhì)信息，成像測(cè)井處理解釋在復(fù)雜儲(chǔ)層評(píng)價(jià)起到越來(lái)越重要作用。目前成像測(cè)井主要理軟件有Techlog、Express、Petrosite等國(guó)外軟件，Lead、Ciflog、Forward.net等國(guó)內(nèi)軟件（成像測(cè)井能提供的地質(zhì)信息見(jiàn)下表）。

成像測(cè)井評(píng)價(jià)項(xiàng)目表

某油田某口井的七性關(guān)系圖

近年來(lái)，致密油氣藏成為國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)的熱點(diǎn)。由于地質(zhì)規(guī)律特殊性，致密油的測(cè)井評(píng)價(jià)與常規(guī)儲(chǔ)層“四性關(guān)系”評(píng)價(jià)有很大的不同。根據(jù)致密油勘探開(kāi)發(fā)對(duì)測(cè)井提出的要求，新疆油田率先提出“七性關(guān)系”評(píng)價(jià)，即巖性、物性、電性、含油性、烴源巖特性、脆性和地應(yīng)力各向異性評(píng)價(jià)，利用這七性關(guān)系研究開(kāi)展儲(chǔ)層品質(zhì)、烴源巖品質(zhì)、工程品質(zhì)評(píng)價(jià)，并以此為基礎(chǔ)確定油氣地質(zhì)甜點(diǎn)。

當(dāng)前油氣藏類型愈加復(fù)雜，同時(shí)油田為了節(jié)約成本，對(duì)測(cè)井提出了更高要求，不能只局限于單井和儲(chǔ)層參數(shù)的評(píng)價(jià)，迫切要求測(cè)井在油田勘探開(kāi)發(fā)中提出更多直接、有效找油找氣的參數(shù)和技術(shù)手段。測(cè)井作為油氣田勘探開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)核心技術(shù)，它提供了高精度的、連續(xù)的地層信息，利用多井靜動(dòng)態(tài)資料結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以模擬一個(gè)油氣藏的靜動(dòng)態(tài)三維數(shù)據(jù)地質(zhì)體，如何探掘測(cè)井的服務(wù)油田技術(shù)能力是測(cè)井評(píng)價(jià)工作者要思考的問(wèn)題。因此，以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以油氣藏為對(duì)象，以油氣含量為中心，以單井產(chǎn)量為目標(biāo)，將是擴(kuò)展測(cè)井評(píng)價(jià)范圍，更好服務(wù)于油田儲(chǔ)量產(chǎn)量增長(zhǎng)的測(cè)井評(píng)價(jià)新方向。