產(chǎn)液剖面測井確定油層有效厚度下限
——以渤海L油田碎屑巖和J油田潛山油藏為例

汪瑞宏，崔云江，時新磊，齊奕，趙書錚

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452）

產(chǎn)液剖面測井確定油層有效厚度下限
——以渤海L油田碎屑巖和J油田潛山油藏為例

汪瑞宏，崔云江，時新磊，齊奕，趙書錚

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452）

產(chǎn)液剖面測井作為一種生產(chǎn)監(jiān)測手段在渤海油田的開發(fā)階段得到了廣泛的應(yīng)用，通過對油田生產(chǎn)過程中一些疑難層進(jìn)行產(chǎn)液剖面測井，準(zhǔn)確判斷具體的產(chǎn)出層段，為評價階段的有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行再認(rèn)識提供了重要依據(jù)。由于潛山儲層在評價上的復(fù)雜性，利用產(chǎn)液剖面測井判別流體性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上建立了潛山儲層的下限標(biāo)準(zhǔn)，得到了很好的效果。

渤海油田；產(chǎn)液剖面測井；開發(fā)井；潛山

經(jīng)初步統(tǒng)計，截至2013年底，渤海油田共進(jìn)行了2 000余次的生產(chǎn)測井，其中70%左右為產(chǎn)液剖面測井，產(chǎn)液剖面測井作為生產(chǎn)測井的一項(xiàng)重要內(nèi)容，主要目的是檢測油井投產(chǎn)后各產(chǎn)層的產(chǎn)出情況，從而既可以對高含水層實(shí)施堵水作業(yè)，又可以對低產(chǎn)層進(jìn)行挖潛改造。在工程檢測，油井生產(chǎn)狀態(tài)診斷，油田開發(fā)效果分析及開發(fā)綜合調(diào)整方面也有較大的作用[1]。產(chǎn)液剖面測井作為一種成熟的動態(tài)檢測手段，為地質(zhì)油藏研究提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，在渤海油田的生產(chǎn)注水、分析解決層間層內(nèi)矛盾、優(yōu)化調(diào)整井部署和潛山流體識別等方面得到了較好的應(yīng)用效果。

1 基于產(chǎn)液剖面測井確定油層下限

目前渤海油田所用生產(chǎn)測井儀器基本為從SON?DEX公司引進(jìn)的生產(chǎn)測井組合儀，該儀器采用連續(xù)或點(diǎn)測的方式獲得井筒數(shù)據(jù)，測量井筒內(nèi)不同測速下的渦輪轉(zhuǎn)速、井溫、壓力、井筒密度、持水率、伽馬以及磁定位七個參數(shù)，對生產(chǎn)層段的產(chǎn)出情況和流體性質(zhì)變化情況進(jìn)行解釋。

由于產(chǎn)出的流體攜帶熱量，加上流體在流動過程中摩擦作用產(chǎn)生的熱量，將造成井溫曲線出現(xiàn)異常顯示，油、氣和水的密度與介電性質(zhì)的差異，反映出地層壓力梯度、混合流體密度和持水率不同，在這些特征的基礎(chǔ)上，對各生產(chǎn)層段的產(chǎn)出情況和產(chǎn)出流體性質(zhì)進(jìn)行定性解釋，隨后根據(jù)連續(xù)流量測量數(shù)據(jù)，建立解釋模型，可以計算得到各測試段的具體產(chǎn)量。

由于海上油田的特點(diǎn)，測試成本較高，一般采用多層合試的方式來求取產(chǎn)能和判斷流體性質(zhì)。在開發(fā)階段，井斜一般較大，測壓、取樣和井壁取心等許多資料錄取難度較大，影響對部分疑難層的評價。產(chǎn)液剖面測井相比DST測試成本較低，在開發(fā)階段可在一定程度上替代DST測試。根據(jù)產(chǎn)液剖面測井解釋結(jié)果，將其與測井解釋的儲層物性進(jìn)行匹配，可以劃分出有效儲層和非有效儲層[2]。對于碎屑巖儲層，一般采用套管完井的方式生產(chǎn)，通常用一個滑套控制多套儲層，產(chǎn)液剖面測井相當(dāng)于多層合采，通過對各儲層物性與厚度的對比來判斷產(chǎn)能分配情況，進(jìn)而確定各小層是否為有效儲層，由試油法確定儲層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)。對于潛山等裸眼完井的復(fù)雜巖性儲層，產(chǎn)液剖面測井可以準(zhǔn)確得到測試段的產(chǎn)出剖面，結(jié)合成像測井、全波列測井及常規(guī)測井等多種資料綜合確定油層有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)[3-4]。

2 應(yīng)用實(shí)例及效果分析

2.1 判斷碎屑巖單層產(chǎn)出情況

L油田為渤海東部海域的一個小型油田，東營組為主要目的層之一，以構(gòu)造層狀和巖性—構(gòu)造油藏為主，儲層段主要巖性為細(xì)粒砂巖和粉砂巖，孔隙發(fā)育情況較差，主要屬于中孔—中低滲類儲層，油品較好。該油田在勘探階段鉆探了5口評價井，根據(jù)DST測試、MDT取樣和測壓資料綜合確定了油層的有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)[5-6]，以11.0 Ω·m作為劃分油、水層的電阻率標(biāo)準(zhǔn)。

但在油田開發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)部分井的生產(chǎn)情況與評價階段認(rèn)識不符。對主要出水層位進(jìn)行重新認(rèn)識，采取卡水措施，改善生產(chǎn)狀況，在部分井進(jìn)行了產(chǎn)液剖面測井。圖1為開發(fā)井A1井東營組Ⅲ油組和Ⅳ油組測井曲線特征，其中左側(cè)為常規(guī)測井調(diào)整，右側(cè)為對應(yīng)層段的產(chǎn)液剖面測井解釋結(jié)果，若以評價階段確定的下限標(biāo)準(zhǔn)，儲層段電阻率在10～15 Ω·m，均可解釋為油層，而從產(chǎn)液剖面測井結(jié)果可以看出，井溫曲線在幾個射孔層均有明顯減小的反映，說明所有射孔層均有產(chǎn)出，密度在整個測試段無明顯變化，產(chǎn)出流體密度均在1.0 g/cm3左右，說明無輕質(zhì)相流體產(chǎn)出，產(chǎn)出流體均為水，由此，說明之前東營組電阻率下限定為11 Ω·m偏低，需要進(jìn)行調(diào)整。

圖1 L-A1井測井特征Fig.1 Logging characteristics of well L-A1

隨后對生產(chǎn)過程中取的部分水樣進(jìn)行了分析，東營組Ⅱ油組所取水樣水型為氯化鈣型，礦化度均在10 000 mg/L以上，計算得到的地層水電阻率介于0.13～0.25 Ω·m；Ⅲ油組和Ⅳ油組水樣為碳酸氫鈉型，礦化度均在6 500 mg/L以下，對應(yīng)地層水電阻率介于0.45～0.74 Ω·m（表1）。說明了Ⅱ油組上下對應(yīng)的地層水有明顯差異，隨深度增加，地層水礦化度有降低的趨勢，同時對測井特征進(jìn)行分析可知，隨深度增加水層電阻率有明顯的增加趨勢，因此，對東營組的Ⅱ油組以上和Ⅲ油組以下應(yīng)采用不同的下限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行油、水層判別。

對EdⅠ～Ⅱ油組部分錄井、氣測顯示較好但電阻率在6～7 Ω·m的層段進(jìn)行射孔生產(chǎn)并測產(chǎn)液剖面證實(shí)為油層；對EdⅢ～Ⅳ油組電阻率在10～15 Ω·m的層段儲層射孔生產(chǎn)并測產(chǎn)液剖面證實(shí)為水層。因此，對原有的電阻率下限值根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)資料做了相應(yīng)的調(diào)整。圖2為根據(jù)測試、取樣和產(chǎn)液剖面測井資料制作的孔隙度與深電阻率圖版，根據(jù)該圖版將Ⅰ～Ⅱ油組電阻率下限調(diào)整為6 Ω·m，Ⅲ～Ⅳ油組電阻率下限調(diào)整為16 Ω·m。

表1 L油田開發(fā)井地層水分析數(shù)據(jù)Table 1 Formation water analysis data of development well in L oilfield

圖2 L油田油、水層判別圖版Fig.2 Oil and water layer discriminant chart of L oilfield

2.2 證實(shí)流體性質(zhì)和產(chǎn)能，為潛山評價奠定基礎(chǔ)

J油田位于渤海遼東灣海域，主力含油層系為古近系沙和街組砂巖油層和太古界潛山油藏，該油田評價階段共鉆探9口井，其中多數(shù)井鉆遇潛山儲層，潛山油藏為一底水、塊狀裂縫性油藏，圈閉面積大，油柱高度高，儲層巖性以灰色和灰白色片麻巖為主，裂縫系統(tǒng)發(fā)育，同時加上溶蝕孔洞和微孔隙，共同形成了較為理想的儲集空間，潛山段測試產(chǎn)能較高，一般日產(chǎn)油在200 m3以上。

由于潛山儲層的復(fù)雜性，給測井評價帶來了一定的困難，潛山儲層與碎屑巖儲層相比存在以下評價難點(diǎn)：

1）潛山儲層巖性復(fù)雜，孔隙和裂縫發(fā)育，非均質(zhì)性強(qiáng)，通過常規(guī)測井資料難以有效區(qū)分儲層與非儲層。

2）儲層受影響因素較多，如巖石基質(zhì)、地層裂縫、油氣水、鉆井液的侵入等等，儲層裂縫與基質(zhì)的孔隙度很小，所含流體對測井響應(yīng)特征的貢獻(xiàn)很小，從電阻率上難以判別儲層的含油氣性。

3）由于海上油田的特點(diǎn)，一般采用大段合試進(jìn)行試油，難以準(zhǔn)確確定產(chǎn)出層段和產(chǎn)能狀況，對油水界面的判斷帶來困難。

針對以上這些難點(diǎn)，在J油田除進(jìn)行常規(guī)測井項(xiàng)目外，還在多口井進(jìn)行了陣列聲波、電阻率成像測井，以助于有效評價裂縫和孔隙發(fā)育情況。在4口井進(jìn)行了產(chǎn)液剖面測井，產(chǎn)液剖面測井資料的有效應(yīng)用對潛山儲層的評價起到了至關(guān)重要的作用[7-8]。

圖3 J-2井產(chǎn)液剖面測井解釋成果Fig.3 Well log interpretation design sketch of liquid production profile of well J-2

圖3為J-2井產(chǎn)液剖面測井解釋成果圖，從圖3可以看出，1 901.7 m以下流體密度在1.1 g/cm3左右，為泥漿密度顯示；1 901.7 m以上密度逐漸減小，說明有產(chǎn)出；1 861～1 820 m密度值由1.07 g/cm3逐漸減小到0.85 g/cm3，說明有油產(chǎn)出；1 820 m之上密度與持水率曲線均呈油的響應(yīng)，密度值在0.85 g/cm3左右，持水率增加，說明產(chǎn)出均為油。利用產(chǎn)液剖面測井可以定性判斷儲層的流體性質(zhì)，并通過計量得到各產(chǎn)出層段的產(chǎn)量，說明利用該技術(shù)評價潛山儲層的產(chǎn)能和流體性質(zhì)是可行的，同時由于潛山儲層采用裸眼完井方式，可以通過產(chǎn)液剖面測井過程中流體性質(zhì)的變化判斷油水界面位置，為地質(zhì)油藏研究和儲量評價提供重要依據(jù)。

圖4為J-2井潛山儲層測井響應(yīng)特征圖，從圖4可以看出，產(chǎn)液剖面測井證實(shí)的產(chǎn)出層對應(yīng)的測井響應(yīng)特征為：雙側(cè)向電阻率測井值相對較低，深、淺側(cè)向電阻率間有明顯的正差異；低密度、高中子、高聲波時差，斯通利波有明顯的時滯、頻移現(xiàn)象，斯通利波反演得到的滲透率較高；電阻率成像測井圖上有明顯的暗色條帶，指示裂縫發(fā)育。未產(chǎn)出層的測井響應(yīng)特征與此相反，為非儲層，因此，可以綜合各種資料建立潛山地層產(chǎn)液剖面測井產(chǎn)能與儲層有效性間的關(guān)系，用于儲層評價。

根據(jù)整個油田產(chǎn)液剖面測井解釋結(jié)果，將單層產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為比采油指數(shù)，同時由于潛山儲層深、淺側(cè)向電阻率的分開程度和聲波時差曲線可以較好地反映裂縫發(fā)育程度，引入了深、淺側(cè)向電阻率比值與聲波時差的乘積，建立了潛山儲層的下限確定圖版（圖5），根據(jù)該圖版將孔隙度大于3，雙側(cè)向比值與聲波時差乘積大于90作為儲層劃分的重要依據(jù)，同時結(jié)合鉆井取心、錄井、氣測、成像、核磁共振等多種資料來綜合進(jìn)行儲層劃分和油、水層解釋。

3 結(jié)論

1）由于海上油田單層測試資料較少，產(chǎn)液剖面測井能夠判斷產(chǎn)層的產(chǎn)出情況，在油井生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測、儲層非均質(zhì)性判斷、復(fù)雜儲層流體識別等方面發(fā)揮了較大作用，已成為開發(fā)階段應(yīng)用較為普遍的一種測井方法。

2）根據(jù)開發(fā)井產(chǎn)液剖面測井資料，對L油田儲層進(jìn)行了再認(rèn)識，證實(shí)東營組地層水縱向上存在差異，據(jù)此對評價階段確定的有效厚度下限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整，產(chǎn)液剖面測井為開發(fā)階段的下限研究和地質(zhì)油藏再認(rèn)識提供了可靠依據(jù)。

圖4 J-2井潛山儲層測井響應(yīng)特征Fig.4 Log response characteristics of buried hill reservoir of well J-2

圖5 J油田潛山儲層下限值圖版Fig.5 Lower limit chart of buried hill reservoir of well J-2

3）潛山儲層受影響因素較多，常規(guī)測井資料難以判斷流體性質(zhì)，海上油田一般采用多層合試的方式求產(chǎn)，利用產(chǎn)液剖面測井得到連續(xù)的產(chǎn)出剖面，可以準(zhǔn)確判斷流體性質(zhì)和油水界面位置，為準(zhǔn)確評價渤海J油田潛山儲層奠定了良好的基礎(chǔ)，并為以后復(fù)雜巖性儲層的測井評價提供了思路。

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（編輯：楊友勝）

The lower limit determination of oil layer effective thickness by liquid producing profile log——A case study in clastic rock of L oilfield and buried hill reservoir of J oilfield in Bohai area

Wang Ruihong,Cui Yunjiang,Shi Xinlei,Qi Yi and Zhao Shuzheng
(Tianjin Branch of CNOOC Co.Ltd.,Tianjin 300452,China)

Liquid production profile log is a production monitoring measure and widely used in the development stage of Bohai oil?field.Through liquid production profile log in some difficult layer of oilfield production process,the accurate judgment of specific output interval provides important basis for the lower limit reconfirmation of oil layer effective thickness in evaluation phase.Due to the evaluation difficulties of buried hill reservoir,liquid producing profile log is used to distinguish fluid property,on this basis,the lower limit is established and achieves good effects.

Bohai oilfield,liquid production profile log,development well,buried hill

P631.84

A

2015-07-09。

汪瑞宏（1982—），男，工程師，測井資料處理解釋及巖石物理研究。