哈薩克斯坦K油田低阻油層成因分析及識(shí)別方法

張 閃，葉興樹，王士新，李鐵柱

中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司解釋研究中心，北京

哈薩克斯坦K油田低阻油層成因分析及識(shí)別方法

張 閃，葉興樹，王士新，李鐵柱

中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司解釋研究中心，北京

哈薩克斯坦K油田部分油層電阻率較低，測(cè)井解釋為油水同層，但經(jīng)試油驗(yàn)證為油層。為了提高測(cè)井解釋符合率，采用電阻率與自然伽馬交會(huì)圖分析技術(shù)分析了該油田低阻油層成因，認(rèn)為該油田高礦化度地層水及巖石孔隙中束縛水、毛細(xì)管水是形成低阻油層的原因，并總結(jié)了兩類低阻油層識(shí)別方法。利用建立的低阻油層識(shí)別圖版對(duì)該油田老井進(jìn)行復(fù)查，并提供試油建議，3個(gè)潛力層試油均出油，說明該低阻油層識(shí)別方法切實(shí)可行。

交會(huì)圖，低阻油層，老井復(fù)查，試油

1.引言

在當(dāng)前油價(jià)低靡的市場(chǎng)環(huán)境下，通過老井復(fù)查尋找漏失層或者新的潛力層是節(jié)約成本、挖潛增效、提高經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量的最有效方式之一[1][2][3]。由于受多種復(fù)雜因素的影響，低阻油層的電阻率明顯低于常規(guī)油層，其常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征不明顯，使得測(cè)井信息對(duì)該類儲(chǔ)層識(shí)別的能力降低，常被解釋為油水同層或水層，甚至被漏掉，因此低阻油層是老井復(fù)查的重要研究對(duì)象[4]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于低阻油層的成因和評(píng)價(jià)技術(shù)取得了很多可喜成果[4]-[10]，其研究方法也存在多樣性，目前常用的測(cè)井識(shí)別方法有核磁共振雙TW(等待時(shí)間)測(cè)井識(shí)別法[11]、陣列感應(yīng)測(cè)井識(shí)別法[12]、測(cè)井交會(huì)圖分析法[13][15][16]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[14]等。筆者認(rèn)為測(cè)井交會(huì)圖分析法是可操作性最強(qiáng)、最經(jīng)濟(jì)的低阻油層識(shí)別方法。

哈薩克斯坦K油田的低阻油層區(qū)位于某盆地的東南部，受西北–東南向斷層控制，目的層為侏羅紀(jì)砂泥巖地層。自2014年K油田完鉆于下侏羅系發(fā)現(xiàn)油氣層以來，研究區(qū)共有12口井鉆遇該地層。在此之前，對(duì)侏羅系油層的認(rèn)識(shí)一般為：物性較好，油層電阻率一般大于3.0 Ω?m (如圖1所示的K8井1～3號(hào)層)。然而研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的低阻油層，其電阻率為2.0 Ω?m左右(如圖2所示的K9井7號(hào)層)，解釋為油水同層，但試油證實(shí)為油層。因此，有必要對(duì)K油田的低阻油層成因及識(shí)別方法進(jìn)行研究，以提高測(cè)井解釋符合率。

Figure 1.Logging interpretation plot of Well K8圖1.K8井測(cè)井解釋圖

由于K油田下侏羅系僅有12口井的常規(guī)測(cè)井資料，給該區(qū)低阻油層研究造成一定困難。為此，筆者采用測(cè)井交會(huì)圖分析法對(duì)該區(qū)低阻油層成因進(jìn)行了研究，認(rèn)為該區(qū)高礦化度地層水[15][16]是形成低阻油層的內(nèi)在原因；低電阻率泥漿對(duì)顆粒粗、泥質(zhì)含量低的砂巖的侵入[15]是形成低阻油層的外在原因；顆粒細(xì)、泥質(zhì)含量高的砂巖孔隙中的毛細(xì)管水、束縛水[12][16]是形成低阻油氣層的主要原因。筆者以試油資料為約束，建立了低阻油層識(shí)別圖版，對(duì)K油田12口老井進(jìn)行復(fù)查分析，提出了30.6 m的潛力層或漏失層，3個(gè)潛力層試油均出油，說明該油田的低阻油層識(shí)別方法是切實(shí)可行的。

Figure 2.Logging interpretation plot of Well K9圖2.K9井測(cè)井解釋圖

2.成因分析及識(shí)別方法

2.1.自然伽馬曲線標(biāo)準(zhǔn)化

自然伽馬測(cè)井曲線的變化與砂巖顆粒中值曲線的變化有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，砂巖粒徑大小與沉積環(huán)境、沉積速度及顆粒吸附放射性物質(zhì)的能力有關(guān)，顆粒愈細(xì)，沉積愈慢，吸附放射性愈強(qiáng)[19]。通過分析認(rèn)為，研究區(qū)孔隙結(jié)構(gòu)是受巖石顆粒粗細(xì)控制的，孔隙結(jié)構(gòu)的直接表征參數(shù)是滲透率[17][18]，孔隙結(jié)構(gòu)好，滲透率高。因此，要了解該地區(qū)低阻油層孔隙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需要對(duì)qAPI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化[13]。選擇研究區(qū)12口井J3a泥巖段的qAPI制作直方圖，對(duì)比發(fā)現(xiàn)qAPI主要分布在113 API左右，將12口井J3a泥巖的qAPI全部歸一化到113 API (圖3)。

Figure 3.Standardization histogram of qAPI in J3a formation of 12 wells圖3.研究區(qū)12口井J3a層組qAPI標(biāo)準(zhǔn)化后的直方圖

2.2.成因分析

對(duì)12口井中經(jīng)試油驗(yàn)證為油層、油水同層、水層的資料點(diǎn)的深感應(yīng)電阻率(ρild)和標(biāo)準(zhǔn)化后的qAPI進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，制作ρild?qAPI交會(huì)圖(如圖4所示)，得出如下規(guī)律：

1) 巖性規(guī)律：以qAPI= 65 API為分界線，65 API ≤qAPI< 90 API是細(xì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；qAPI< 65 API是顆粒相對(duì)較粗的中細(xì)砂巖和部分粗砂巖；qAPI≥ 90 API是泥巖。

2) 不同巖性純油層電阻率的下限值不同：對(duì)于65 API ≤qAPI< 90 API的細(xì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，由于顆粒細(xì)、泥質(zhì)含量高，形成的束縛水、毛細(xì)管水含量高[12][16]，其純油的ρild下限值在1.5～1.6 Ω?m，屬于研究區(qū)第1類低阻油層；對(duì)于qAPI< 65 API的中細(xì)砂巖和粗砂巖，由于粗砂巖含泥質(zhì)低、物性特別好，泥漿侵入深，當(dāng)泥漿濾液礦化度高時(shí)，侵入影響造成油層電阻率比其他低礦化度泥漿濾液井油層的測(cè)量值偏低[15][20]，該類儲(chǔ)層純油的ρild下限值在1.8～2.0 Ω?m，屬于研究區(qū)第2類低阻油層。

3) 各類儲(chǔ)層中存在解釋失誤層的原因不同：對(duì)于65 API ≤qAPI< 90 API的儲(chǔ)層，主要為用錯(cuò)油層電阻率下限標(biāo)準(zhǔn)，用粗砂巖顆粒標(biāo)準(zhǔn)判斷細(xì)砂巖顆粒儲(chǔ)層；對(duì)于qAPI< 65 API的儲(chǔ)層，由于鹽水泥漿侵入影響，滲透率高，泥漿侵入較深，導(dǎo)致電阻率測(cè)井值較低。

Figure 4.Resistivity and gamma logging cross plot of testing reservoirs圖 4.試油層 ρild ? qAPI交會(huì)圖

圖5是泥漿侵入對(duì)地層真電阻率的影響圖[20]，淡水泥漿會(huì)出現(xiàn)增阻侵入，咸水泥漿會(huì)出現(xiàn)減阻侵入。尤其是利用咸水泥漿鉆井時(shí)，由于咸水泥漿與地層水相比，具有較高的礦化度和較強(qiáng)的導(dǎo)電能力，當(dāng)咸水泥漿濾液侵入砂巖水層時(shí)，在井壁附近沖洗帶和侵入帶內(nèi)會(huì)引起地層水電阻率降低，會(huì)出現(xiàn)減阻侵入特征。當(dāng)咸水泥漿濾液侵入砂巖油氣層時(shí)，在井壁附近沖洗帶內(nèi)的油氣一部分被驅(qū)趕，同樣會(huì)出現(xiàn)減阻侵入的特征。對(duì)于氣層和滲透性較好的地層，會(huì)產(chǎn)生較深的泥漿侵入帶，對(duì)視電阻率曲線的影響更加嚴(yán)重，致使視電阻率與地層真電阻率差別較大，造成油層與水層的誤判。

2.3.識(shí)別方法

綜上分析認(rèn)為，研究區(qū)存在2類低阻油層：第1類低阻油層主要依據(jù)qAPI，當(dāng)65 API ≤qAPI≤ 90 API、ρild≥ 1.5 Ω?m 時(shí)，為純油層；第 2 類低阻油層的標(biāo)準(zhǔn)是，ρm< 0.3 Ω?m，Usp呈無異?；虼蠓日惓19]，qAPI≤ 40 API的砂層，ρild≥ 1.8 Ω?m，解釋為油層。

Figure 5.The effect of mud invasion on formation resistivity圖5.泥漿侵入對(duì)地層電阻率的影響

3.老井復(fù)查

利用已經(jīng)試油證實(shí)的油層、油水同層、水層的ρild、qAPI做多井解釋圖版(圖6)，對(duì)研究區(qū)12口井進(jìn)行復(fù)查，修改的解釋結(jié)論及漏失層累計(jì)厚度為30.6 m (如表1所示)，其中序號(hào)為1～6及12～14的9個(gè)層為首批建議試油層。

Table 1.Results of old well reviewing表1.老井復(fù)查成果表

Figure 6.Resistivity and gamma logging cross plot of testing reservoirs and reviewing reservoirs圖6.試油層和復(fù)查層ρild ? qAPI交會(huì)圖

4.效果驗(yàn)證

在上述試油層中，K6井和K1井的3個(gè)層試油均獲得自噴油流(見圖6的紅色橢圓框)，其中K6井8號(hào)層和9號(hào)層，兩層合試，產(chǎn)油41.5 m3/d，含水率4.9%；K1井23號(hào)層，產(chǎn)油31.6 m3/d，含水率為0%。說明筆者提出的方法適用于研究區(qū)低阻油層的識(shí)別，能夠指導(dǎo)生產(chǎn)。

5.結(jié)論與建議

1) 在老油區(qū)對(duì)具有測(cè)井、試油、巖心等資料的老井開展復(fù)查工作，只需增加射孔費(fèi)用，就有可能獲得工業(yè)油流，在油價(jià)低靡的情況下是一個(gè)降低成本、增加效益的辦法。

2) 研究區(qū)砂巖粒度變化大，基本可以分為兩大類：一類是顆粒粗、泥質(zhì)含量低的砂巖；一類是顆粒細(xì)、泥質(zhì)含量高的砂巖，后者是形成低阻油氣層的主要原因。

3) 井間泥漿電阻率差異大，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)12口井的泥漿電阻率，ρm最高為1.30 Ω?m，最低為0.13 Ω?m，5口井為低電阻率泥漿，占41.7%；7口井為高電阻率泥漿，占58.3%，幾乎各占一半。低電阻率泥漿對(duì)顆粒粗、泥質(zhì)含量低的砂巖的侵入影響是形成低阻油層的外在原因。

4) 對(duì)不同類型的砂巖儲(chǔ)層應(yīng)選用不同的解釋模型及參數(shù)計(jì)算含油飽和度；在同一個(gè)油藏區(qū)塊內(nèi)，盡量使用礦化度相近的泥漿鉆井；研究區(qū)存在由于巖石顆粒細(xì)、孔隙結(jié)構(gòu)差形成的低阻油層，建議后期加測(cè)核磁測(cè)井，進(jìn)一步區(qū)分有效低阻油層。

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Origin Analysis and Identification Method of Low Resistivity Reservoir in K Oilfield of Kazakhstan

Shan Zhang, Xingshu Ye, Shixin Wang, Tiezhu Li
Geoscience Center, Great Wall Drilling Company, CNPC, Beijing

Oct.26th, 2016; accepted: Sep.20th, 2017; published: Dec.15th, 2017

There were some low resistivity reservoirs in K Oilfield of Kazakhstan, interpretation indicated that those were oil-water layers, but oil test indicated that those were oil layers.In order to improve the interpretation coincidence rate, resistivity and gamma logging cross plot were used to analyze the origin of low resistivity reservoirs of this field, and it was considered that the low resistivity reservoir was caused by the high salinity formation water and capillary water and bound water in the rock pore, the identification method for two types of low resistivity reservoirs was also summarized.Some old wells are checked with the established low resistivity reservoir identification chart board and testing recommendations are provided.Three potential oil layers are tested and all of them produce oil, which indicates that this identification method of low resistivity reservoir is feasible.

Cross Plot, Low Resistivity Reservoir, Check of Old Well, Oil Testing

文章引用:張閃, 葉興樹, 王士新, 李鐵柱.哈薩克斯坦 K油田低阻油層成因分析及識(shí)別方法[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2017, 39(6): 46-54.

10.12677/jogt.2017.396097

Copyright ? 2017 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

張閃(1985-)，男，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事測(cè)井資料處理與解釋工作。

2016年10月26日；錄用日期：2017年9月20日；發(fā)布日期：2017年12月15日

[編輯]龔丹