塔河碎屑巖儲(chǔ)層測井解釋評(píng)價(jià)研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)

孔強(qiáng)夫 ,楊　松

(1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083;2.中國石化西北油氣分公司塔河油田)

塔河碎屑巖儲(chǔ)層測井解釋評(píng)價(jià)研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)

孔強(qiáng)夫1,楊松2

(1.中國石化石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083;2.中國石化西北油氣分公司塔河油田)

摘要：為滿足塔河油田增儲(chǔ)上產(chǎn)需求，亟需開展塔河油田碎屑巖儲(chǔ)層的測井解釋評(píng)價(jià)研究。介紹了近年來在測井評(píng)價(jià)技術(shù)系列、方法流程、三套層系新認(rèn)識(shí)等方面取得的進(jìn)展，結(jié)合塔河油田碎屑巖儲(chǔ)層特征討論了測井解釋評(píng)價(jià)研究現(xiàn)階段面臨的主要問題和挑戰(zhàn)，指出了下一步需要重點(diǎn)研究的問題：注重巖性的微細(xì)變化、注重灰質(zhì)含礫的影響、注重流體性質(zhì)變化、注重薄夾層的識(shí)別分析、注重水淹程度分析、注重開發(fā)動(dòng)態(tài)分析。

關(guān)鍵詞：塔河油田；碎屑巖儲(chǔ)層;測井解釋；儲(chǔ)層評(píng)價(jià)

碎屑巖儲(chǔ)層作為塔河油田重要儲(chǔ)層類型之一，其油氣層分布層系廣，主要包括古近系、白堊系、三疊系、石炭系、泥盆系、志留系，以底水砂巖油藏為主。近年來隨著油藏開發(fā)逐漸進(jìn)入到中后期，油井出水嚴(yán)重。為提高開發(fā)效益，對(duì)該類型儲(chǔ)層的開發(fā)測井解釋評(píng)價(jià)顯得尤為重要。測井解釋評(píng)價(jià)對(duì)象主要是碎屑巖儲(chǔ)層和碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層。碎屑巖儲(chǔ)層是本文論述的對(duì)象。

塔河碎屑巖儲(chǔ)層不同一般常規(guī)的儲(chǔ)層，不僅流體特征復(fù)雜(主要包括稠質(zhì)油、輕質(zhì)油、凝析氣以及地層水)，而且儲(chǔ)層特征復(fù)雜，存在高阻水層、低阻油氣層、以及凝析氣層?，F(xiàn)階段碎屑巖儲(chǔ)層大都采用水平井開發(fā)，水平井與直井的儀器響應(yīng)方式和測井特征影響因素不同，水平井解釋評(píng)價(jià)往往不能準(zhǔn)確反映儲(chǔ)層真實(shí)信息；另外碎屑巖儲(chǔ)層大部分出現(xiàn)水淹，對(duì)水淹程度的評(píng)價(jià)、薄夾層的分析以及油藏地質(zhì)的研究也面臨巨大挑戰(zhàn)。因此針對(duì)塔河地區(qū)碎屑巖儲(chǔ)層的測井解釋評(píng)價(jià)需要開發(fā)一套完整的評(píng)價(jià)流程。以成像、地層測試等測井新技術(shù)為核心的測井技術(shù)評(píng)價(jià)系列推動(dòng)了測井解釋評(píng)價(jià)研究的發(fā)展，在儲(chǔ)層新認(rèn)識(shí)、油氣產(chǎn)量上產(chǎn)等方面取得了重要進(jìn)展，但同時(shí)也遇到了很多挑戰(zhàn)[1-3]。

1測井解釋評(píng)價(jià)需求

測井解釋評(píng)價(jià)是將測井信息轉(zhuǎn)換為地質(zhì)信息的重要一環(huán)，主要目的就是識(shí)別油氣層、發(fā)現(xiàn)油氣層、評(píng)價(jià)油氣層、精細(xì)描述油氣藏地質(zhì)特性等[4-5]。測井信息具有分辨率高、觀測密度大、縱向連續(xù)性好、信息類型多的特點(diǎn)。隨著塔河油田開發(fā)逐漸進(jìn)入到中后期，測井解釋評(píng)價(jià)也由早期的勘探型測井解釋向精細(xì)開發(fā)測井解釋邁進(jìn)。碎屑巖油藏油氣挖潛價(jià)值大、儲(chǔ)層類型復(fù)雜、油層水淹嚴(yán)重，因此亟需該類型油藏配套的測井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)，其需求具體來講主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：

(1)新井的油氣發(fā)現(xiàn)：拓展新的油藏區(qū)塊，增加更多的原油產(chǎn)量；

(2)復(fù)雜儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)：主要包括低阻油氣層、高阻水層、凝析氣層等復(fù)雜儲(chǔ)層的儲(chǔ)量動(dòng)用；

(3)水淹層評(píng)價(jià)：該類型油藏大多屬于底水砂巖油藏，在現(xiàn)有開發(fā)階段，由于“底水錐進(jìn)”的影響，油層水淹嚴(yán)重，產(chǎn)水率高，需要對(duì)油層水淹程度評(píng)價(jià)來調(diào)整開發(fā)方案；

(4)老井測井復(fù)查評(píng)價(jià)：一些老井由于開發(fā)階段的不同，其油氣挖潛價(jià)值需要進(jìn)一步評(píng)價(jià)，這些老井的測井復(fù)查對(duì)地質(zhì)認(rèn)識(shí)以及油藏開發(fā)策略的調(diào)整具有重要意義；

(5)套管井飽和度分析：完井生產(chǎn)過程中，隨著油氣的不斷產(chǎn)出壓力、溫度等條件發(fā)生改變，油氣的動(dòng)態(tài)監(jiān)測對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、調(diào)整開發(fā)措施提供了重要的參考依據(jù)。

2測井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)研究進(jìn)展[6-12]

(1)掌握了五套測井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)系列。①常規(guī)測井資料數(shù)字處理解釋技術(shù)：主要是利用常規(guī)的測井資料(感應(yīng)(陣列)/側(cè)向、聲波、密度、中子、自然伽馬、自然電位、井徑、井斜)，選用合理的解釋模型和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，利用常規(guī)數(shù)字處理程序(如POR程序、CRA、SAND、ELAN-PLUS等)，輸出合理的地質(zhì)解釋參數(shù)(孔隙度、滲透率、飽和度、泥質(zhì)含量等)，為測井解釋及地質(zhì)分析提供依據(jù)。②測井地質(zhì)研究及多井評(píng)價(jià)技術(shù)：主要包括地層對(duì)比及多井評(píng)價(jià)、構(gòu)造及地質(zhì)應(yīng)用、測井沉積相研究、構(gòu)造精細(xì)解釋、儲(chǔ)層砂體及其物性評(píng)價(jià)、油氣藏油水分布評(píng)價(jià)等。③成像測井資料數(shù)字處理及應(yīng)用技術(shù)：主要是利用相應(yīng)的成像處理程序，對(duì)野外采集的成像測井資料(電成像、聲成像、偶極橫波成像(DSI)、陣列聲波成像測井(XMAC)、高分辨率陣列感應(yīng)成像測井(HDIL)、核磁測井等)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字處理，使測井?dāng)?shù)據(jù)以圖象的形式直觀顯示出來，處理解釋人員進(jìn)行地層的構(gòu)造、傾角、薄互層、裂縫、儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)及侵入特性等方面的分析等。④水平井測井資料處理解釋技術(shù)：主要是應(yīng)用處理程序，根據(jù)點(diǎn)測或連續(xù)測量的井斜數(shù)據(jù)，計(jì)算出井軸上每一點(diǎn)的東西位移、南北位移、垂直深度、水平位移、閉合方位等空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，繪制出井眼軌跡，進(jìn)而繪制出水平井或斜井的垂深曲線、多種方向的井筒投影圖、井筒軸向剖面圖和井筒軸向剖面儲(chǔ)層評(píng)價(jià)圖等，為測井、鉆井及地質(zhì)分析提供水平井咨詢服務(wù)。⑤電纜地層測試數(shù)字處理技術(shù)(MDT)：針對(duì)流體流動(dòng)形態(tài)的復(fù)雜性以及壓力數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，利用該項(xiàng)技術(shù)可以精確測量地層滲透率、高質(zhì)量儲(chǔ)集層流體取樣，以及實(shí)測油藏壓力剖面。

(2)形成了一套完整的測井解釋評(píng)價(jià)流程。將測井原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯、環(huán)境校正，結(jié)合地質(zhì)認(rèn)識(shí)識(shí)別巖心，結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析建立相應(yīng)的解釋模型；地質(zhì)認(rèn)識(shí)可以輔助成像測井，根據(jù)巖石力學(xué)以及工程測井，再結(jié)合巖性和解釋模型，可以對(duì)地層和儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)；最后結(jié)合地層、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)以及成像測井、工程測井、巖石力學(xué)等信息進(jìn)行綜合地質(zhì)研究。

(3)測井評(píng)價(jià)在塔河碎屑巖的三個(gè)主要層系取得新的研究進(jìn)展。①石炭系主要為淺灰、灰白色長石石英砂巖、長石巖屑砂巖，其次為巖屑石英砂巖、巖屑長石砂巖，孔隙度平均值為10.76%，滲透率平均值為59.6×10-3μm2，總體上以低孔、低(中)滲為主。石炭系儲(chǔ)層低孔低滲，巖電關(guān)系復(fù)雜，受灰質(zhì)、礫、泥質(zhì)等因素影響，呈現(xiàn)出不同的電性、物性特征，對(duì)測井油氣層判斷等產(chǎn)生很大的影響。經(jīng)過對(duì)石炭系資料的綜合研究及對(duì)比，最終確定了石炭系測井解釋標(biāo)準(zhǔn)； ②三疊系儲(chǔ)集層巖石類型主要為長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖，中部及底部夾有薄層砂礫巖和礫巖。儲(chǔ)層以中孔、中(高)滲型為主。油氣層電阻率較低，水層電阻率高。通過巖心核磁、巖電實(shí)驗(yàn)、流體分析等技術(shù)，認(rèn)識(shí)了巖性、地層水礦化度、孔隙或孔隙結(jié)構(gòu)變化特點(diǎn)，富含黃鐵礦、油藏幅度低、油水倒置等是形成低阻油層、高阻水層的主要原因；③白堊系儲(chǔ)層主要為淺灰、灰白色長石巖屑砂巖、長石石英砂巖?？紫抖绕骄?1.44%，滲透率平均值115.89×10-3μm2，屬中孔、中-高滲型儲(chǔ)層。自從2006年3月在T759井白堊系舒善河組4 041.0～4 045.5 m段射孔測試獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流以來，先后探明發(fā)現(xiàn)了T759井區(qū)(KZ3井區(qū))、GK2H井區(qū)、T903井區(qū)、KZ4井區(qū)、KZ5井區(qū)、S17井區(qū)、TP13井區(qū)、TP12-8X井區(qū)和TH10418X井區(qū)等白堊系油氣藏。 最近TP28X井在k1s層發(fā)現(xiàn)解釋了7.5 m厚油氣層。

3測井解釋評(píng)價(jià)面臨的挑戰(zhàn)

(1)儲(chǔ)層流體特征復(fù)雜。碎屑巖三疊系儲(chǔ)層有地層水、稠質(zhì)油、輕質(zhì)油以及凝析氣。由于稠油瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量高、黏度大，稠油密度較大，同時(shí)常規(guī)的測井方法無法有效識(shí)別稠質(zhì)油和輕質(zhì)油。凝析氣是介于油和氣之間的一種過渡狀態(tài)，當(dāng)?shù)叵聹囟?、壓力超過臨界條件以后，液態(tài)烴蒸發(fā)形成凝析氣，而一旦采出后由于地表壓力、溫度降低而凝結(jié)為輕質(zhì)油。凝析氣的相態(tài)復(fù)雜，給測井解釋評(píng)價(jià)其飽和度往往造成很大誤差。

(2)儲(chǔ)層特征復(fù)雜。塔河碎屑巖三疊系儲(chǔ)層分布大量的高阻水層、低阻油氣層以及凝析氣層，儲(chǔ)層特征的復(fù)雜性帶來的一個(gè)最主要的困難是水平井測井解釋困難?，F(xiàn)有的測井儀器是基于直井眼地層設(shè)計(jì)的，在水平井中測井獲取的很多資料數(shù)據(jù)不是單一地層的反映；受條件限制，水平井測量項(xiàng)目相對(duì)較少。以原生孔隙為主的儲(chǔ)層中，原始沉積大多處在水平狀態(tài)中,儲(chǔ)層特性在水平方向變化很小，水平井測井曲線難以識(shí)別地層界面和流體界面。

(3)水淹層評(píng)價(jià)困難。底水砂巖油藏存在“底水錐進(jìn)”現(xiàn)象，儲(chǔ)層出現(xiàn)不同程度的水淹。由于不同滲透率油層的水淹程度不同，隨著水洗程度的增加，不同油層的開發(fā)狀態(tài)變化較大?，F(xiàn)有的測井解釋系統(tǒng)還停留在以靜態(tài)資料為基礎(chǔ)的階段，顯然是不能滿足解釋評(píng)價(jià)要求。同時(shí)塔河碎屑巖油層中發(fā)育大量的隔夾層，不同類型隔夾層對(duì)流體分布和運(yùn)移有重要影響，現(xiàn)在的測井解釋評(píng)價(jià)還不能有效識(shí)別這些隔夾層。

4研究重點(diǎn)展望

(1)注重巖性的微細(xì)變化。巖性的細(xì)微變化會(huì)造成測井曲線上的差異響應(yīng)，因此對(duì)測井解釋精度的提高具有重要意義。巖性越細(xì)，自然電位曲線幅度差異越??；微細(xì)孔隙所占比例越高，束縛流體含量越多，同時(shí)巖性由細(xì)到粗，大孔徑部分所占比例逐步升高，可動(dòng)流體逐步增多。

(2)注重儲(chǔ)層是否含灰質(zhì)以及粒徑大小變化的影響。含灰質(zhì)情況下，儲(chǔ)層的密度明顯升高，同時(shí)孔隙度明顯變??；尤其是對(duì)儲(chǔ)層的滲透率影響明顯；另外，隨著巖石顆粒粒度的增加，儲(chǔ)層的孔滲性依次變好。

(3)注重流體性質(zhì)變化的影響。不同流體會(huì)影響對(duì)油氣層的識(shí)別以及飽和度的評(píng)價(jià)，分析高阻水層、低阻油層時(shí)，尤其要關(guān)注流體性質(zhì)的變化不能被電阻率的升高或降低所誤導(dǎo)。

(4)注重薄夾層的識(shí)別分析。隔夾層可以分為泥質(zhì)隔夾層、鈣質(zhì)隔夾層和物性隔夾層，不同類型的隔夾層對(duì)測井響應(yīng)特征不同，采用高分辨率的測井儀器對(duì)隔夾層的識(shí)別分析尤為重要。

(5)注重水淹程度分析。不僅要關(guān)注單井的水淹情況，還需要通過多井聯(lián)井對(duì)比分析，進(jìn)行區(qū)塊水淹程度評(píng)價(jià)。這對(duì)于分析沉積旋回、孔隙結(jié)構(gòu)變化、巖性變化以及正確評(píng)價(jià)低阻水層有重要參考意義。

(6)注重開發(fā)動(dòng)態(tài)的影響。不同的開發(fā)動(dòng)態(tài)會(huì)造成儲(chǔ)層很多物理參數(shù)的變化，進(jìn)而影響測井解釋評(píng)價(jià)的精度；同時(shí)開發(fā)工藝的改變也會(huì)影響水淹程度，進(jìn)而影響油氣產(chǎn)量。

5結(jié)論和認(rèn)識(shí)

(1)作為塔河油田主力油藏之一的碎屑巖儲(chǔ)層開發(fā)潛力巨大，為滿足油田增儲(chǔ)上產(chǎn)以及剩余油的挖潛的需求，亟需深化和完善塔河碎屑巖儲(chǔ)層測井解釋評(píng)價(jià)技術(shù)。

(2)碎屑巖儲(chǔ)層測井解釋評(píng)價(jià)仍然面臨很多困難，不能沿用常規(guī)的測井解釋思路，需要結(jié)合更多的測井新技術(shù)，對(duì)地層和儲(chǔ)層進(jìn)行更加精細(xì)化評(píng)價(jià)。

(3)測井解釋評(píng)價(jià)服務(wù)于油田的勘探、開發(fā)、鉆井、完井、固井、射孔、酸壓、測試、生產(chǎn)等各個(gè)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此需要綜合地質(zhì)、地震、巖石物理實(shí)驗(yàn)、錄井等資料進(jìn)行測井解釋。

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編輯：李金華

文章編號(hào)：1673-8217(2016)03-0081-03

收稿日期：2016-01-20

作者簡介：孔強(qiáng)夫，碩士，1989年生，從事巖石物理屬性數(shù)值模擬研究及測井解釋評(píng)價(jià)工作。

基金項(xiàng)目:國家重大專項(xiàng)子課題“致密復(fù)雜碎屑巖儲(chǔ)層測井評(píng)價(jià)技術(shù)研究”(2016ZX05002005-001)。

中圖分類號(hào)：P631.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A