基于電阻率測井的溶解氣驅(qū)油藏產(chǎn)能預測方法

弓浩浩，宋俊德，梁 蘭，代曉旭，馮 ，高飛龍.

(1.延長油田股份有限公司七里村采油廠，陜西延安 717100；2.延長油田股份有限公司井下作業(yè)工程公司，陜西延安 716001)

基于電阻率測井的溶解氣驅(qū)油藏產(chǎn)能預測方法

弓浩浩1，宋俊德1，梁 蘭2，代曉旭1，馮1，高飛龍1.*

(1.延長油田股份有限公司七里村采油廠，陜西延安 717100；2.延長油田股份有限公司井下作業(yè)工程公司，陜西延安 716001)

延長油田七里村油區(qū)為彈性—溶解氣驅(qū)油藏，儲層致密、特低滲—低孔、垂向連通性極差，常規(guī)水力加砂壓裂多數(shù)只形成一層水平縫，為壓裂段的選取和產(chǎn)能預測帶來了很大困難。由于地層中溶解氣的不斷析出將導致不同探測深度的電阻率曲線值發(fā)生明顯變化，因此基于目前現(xiàn)有的測井資料，重點從油藏的三組電阻率曲線響應出發(fā)，利用已壓試油數(shù)據(jù)總結(jié)出了壓裂段的選取依據(jù)，并建立了產(chǎn)能與不同電阻率曲線值的關(guān)系式。經(jīng)過優(yōu)選確定了淺側(cè)向電阻率和深感應電阻率組合的產(chǎn)能預測方法，將其應用于油井的產(chǎn)能預測取得較好的效果，為今后油區(qū)壓裂段的選取和產(chǎn)能預測提供了一種較為實用的方法。

溶解氣驅(qū)油藏；測井曲線；電阻高侵；壓裂選段；產(chǎn)能預測

七里村油區(qū)位于鄂爾多斯盆地東部，為一彈性—溶解氣驅(qū)巖性油藏，地質(zhì)構(gòu)造簡單，地層平緩，斷層不發(fā)育；主力產(chǎn)油層為長6油層組，厚約130 m，埋深為240～780 m，屬低孔—特低滲致密砂巖儲層[1-4]。國內(nèi)對溶解氣驅(qū)油藏產(chǎn)能預測的測井響應評價研究極少，目前研究區(qū)的產(chǎn)能預測方法主要是結(jié)合附近已壓油井的試油數(shù)據(jù)和個別電阻率曲線進行主觀產(chǎn)能預測，人為因素影響很大。雖然儲層的產(chǎn)量一般受多種因素的影響，如射孔厚度、地層壓力和孔滲條件等，但是油區(qū)在實際的射孔壓裂作業(yè)中，工藝參數(shù)差別不大，地層垂向連通性很差，同時儲層總體較淺，導致地層壓力作用有限、儲層致密且孔滲條件差異性不大等?；谝陨戏治?，在前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，立足僅有的常規(guī)12條測井曲線，充分挖掘其所蘊藏的信息，將儲層的流體形態(tài)變化和電阻率曲線聯(lián)系起來。由于氣體的析出將對不同徑向探測深度的電阻率曲線值造成非常明顯的影響，因此通過優(yōu)選測井參數(shù)，定量地建立電阻率與產(chǎn)能的關(guān)系式，將對溶解氣驅(qū)油藏的開發(fā)研究起重要的參考作用。

1 溶解氣對測井曲線的影響

溶解氣驅(qū)動是指油藏開采的驅(qū)動能量主要來自于原油脫出的溶解氣膨脹能，彈性驅(qū)動能量相對于溶解氣驅(qū)能量來說可以忽略不計[5]。當溶解氣驅(qū)油藏壓力下降到低于輕烴或輕組分泡點壓力的情況下，才可能出現(xiàn)溶解氣驅(qū)。隨著壓力的下降，脫氣量不斷增加，并且沿井筒徑向呈連續(xù)相流出儲層。盡管對于特低滲—低孔致密溶解氣驅(qū)油藏，溶解氣的析出更多發(fā)生在井筒垂向多相流期間，而不是原狀地層到?jīng)_洗帶區(qū)間，但是溶解氣在近井地帶對常規(guī)測井曲線尤其是電阻率也會產(chǎn)生明顯的影響。在鉆井過程中，從井壁向原狀地層依次形成泥餅、沖洗帶、過渡帶和原狀地層，當用不同探測深度的電阻率測井曲線去測量延井眼徑向地層的電阻率時，不同徑向探測深度的測井儀器所得的結(jié)果不同[6]，如圖1所示。

圖1 不同電阻率測井儀探測孔隙性地層剖面Fig.1 Porosity formation profiles detected by different resistivity logging tools

七里村油區(qū)的鉆井液類型為水基，電阻率一般小于1.5 Ω·m，理論上在油層段應出現(xiàn)“低侵”現(xiàn)象；但是隨著溶解氣沿地層向井筒的不斷析出，電阻率值會越來越高，在接近井筒時，盡管受鉆井液濾液的強烈沖刷及侵入，造成近井壁地帶的沖洗帶電阻率降低，但是由于此時氣體的大量析出，因而影響作用非常有限，從而基本形成的電阻率大小關(guān)系為：沖洗帶>過渡帶≥原狀地層，如圖2所示。

由圖2測井圖中的兩個壓裂段可知，第三道GR和SP曲線顯示為典型滲透層。第四道中，隨溶解氣的大量析出，兩條微電極曲線值同時增大，但由于鉆井泥漿及泥餅的影響，因此仍出現(xiàn)“正差異”現(xiàn)象；而天然氣的聲波時差值大于油[7]，造成DT值增大。第五道普通電阻率曲線中R0.5電位電極系曲線主要反映沖洗帶電阻率，其變化非常明顯，梯度電極系曲線R2.5、R4主要反映過渡帶和原狀地層電阻率，探測深度較深不易受溶解氣影響，但由于油的電阻率大于砂巖而出現(xiàn)同增趨勢。第六道中LL8主要反映地層沖洗帶電阻率，受溶解氣的不斷析出變化非常明顯，雙感應曲線ILD、ILM分別反應原狀地層和過渡帶地層電阻率，在油層處兩者有增大趨勢，但變化較穩(wěn)定。

2 基于電阻率的產(chǎn)能預測及應用

基于以上測井曲線在溶解氣驅(qū)油藏中的響應特征，將其應用于鄂爾多斯盆地東部七里村油區(qū)DZ區(qū)塊長6儲層的壓裂選段和產(chǎn)能預測。由于層狀儲層垂向連通性差或不連通，儲層在壓裂過程中多形成一條水平縫[8]，根據(jù)地層力學研究可知，在滲透層段，GR越小，DT越大，則破裂壓力越小，在溶解氣驅(qū)油藏中DT易受溶解氣干擾，因而選用GR最小值深度點作為水平縫的啟縫位置，進而讀取相應的測井參數(shù)值。根據(jù)DZ區(qū)塊20口井壓裂段的試油結(jié)果，結(jié)合對應的7個測井參數(shù)值(DT、R0.5、R2.5、R4、ILD、ILM、LL8)，統(tǒng)計獲得了共計22組數(shù)據(jù)(表1)。

圖2 Z12井常規(guī)測井解釋成果Fig.2 Logging interpretation results of well Z12

由表1可知，首先，普通電阻率測井值(R0.5、R2.5、R4)基本與產(chǎn)量呈正相關(guān)，但相關(guān)性不高；同時視電阻率曲線易受各種因素影響，當有其他電阻率測井曲線存在時，僅可起到一定的參考作用。其次，由于原狀地層ILD<100 Ω·m，且Rmf

對于壓裂段的選取，研究發(fā)現(xiàn)，當ILM-ILD>10 Ω·m時，表明在過渡帶已有氣體析出，過早的溶解氣析出使得氣油比迅速增大，易導致原油滯留在儲層成為“死油”，如表1中Z18、Z20所示。當ILM-IILD≤10 Ω·m時，表明溶解氣主要在沖洗帶形成，此時溶解氣會對原油起到更好的驅(qū)動作用，可及時地驅(qū)替脫出溶解氣的原油流向井筒，電阻率測井曲線LL8能更好地反映析出氣量，原狀地層與沖洗帶地層電阻率差距越大，溶解氣析出越多，產(chǎn)能越高。綜上所述，對于溶解氣驅(qū)油藏壓裂段的選擇主要依據(jù)以下5點：

表1 DZ區(qū)塊部分油井壓裂段對應產(chǎn)能及測井曲線值Table 1 The corresponding productivity and log values of some well fracturing section in DZ block

(1)固井質(zhì)量合格并錯開套管接箍。

(2)GR、SP顯示為典型滲透層段。

(3)聲波時差DT增大較明顯。

(4)雙感應八側(cè)向曲線中，ILM-ILD≤10 Ω·m，LL8-ILD差值越大產(chǎn)量一般越高。

(5)普通電阻率曲線中，R0.5、R2.5、R4曲線值有增大趨勢，尤其R0.5曲線變化非常明顯。表1中Z17、Z19井壓裂段R0.5值變化很小，結(jié)果反之。

在ILM-ILD≤10 Ω·m的情況下，分別以6種電阻率曲線和LL8-ILD差值為橫坐標，產(chǎn)能Q為縱坐標，利用18組壓裂段測井參數(shù)(不含Z17、Z18、Z19、Z20)建立產(chǎn)能預測圖，如圖3所示。

基于以上分析及數(shù)據(jù)回歸的相關(guān)性，選用LL8和LL8-ILD與產(chǎn)能的線性回歸關(guān)系式：

Q1=0.15×LL8+7.368 (R=0.877，n=18)

(1)

Q2=0.177×(LL8-LLD)+13.66 (R=0.883，n=18)

(2)

Q=(Q1+Q2)/2

(3)

式中Q1、Q2、Q——分別為淺側(cè)向電阻率值預測的產(chǎn)能、淺側(cè)向—深感應電阻率差值預測的產(chǎn)能和平均產(chǎn)能，t/M；

LL8、ILD——分別為淺側(cè)向電和深感應電阻率值，Ω·m。

圖3 電阻率曲線與產(chǎn)能變化關(guān)系Fig.3 The relationship between resistivity curve and capacity change

圖4 Z21井常規(guī)測井解釋成果Fig.4 The results of conventional well logging interpretation of well Z21

當ILM-ILD≤10Ω·m，且普通電阻率曲線無異常時，即可利用式(1)、式(2)和式(3)得到較為準確的預測產(chǎn)能。限于篇幅，在此僅以Z18井為例進行壓裂段的選擇和產(chǎn)能預測(圖4)。根據(jù)曲線特征，首先依據(jù)SP、GR、微電極測井曲線優(yōu)選滲透層段，其次根據(jù)DT和電阻率曲線變化特征確定壓裂段，Z21壓裂段為722.5～724.5 m；2015年6月23日經(jīng)射孔后水力加砂壓裂，壓后最大月產(chǎn)量為18.01 t；將這個層段GRmin對應的測井平均值LL8=106 Ω·m，ILD=86.7 Ω·m代入式(1)、式(2)、式(3)中，得預測產(chǎn)量為20.17 t，相對誤差為12.0%。相對誤差值在實際工程中的允許范圍內(nèi)，表明在適用條件下可用于溶解氣驅(qū)油藏的產(chǎn)能預測。

3 結(jié)論

(1)溶解氣驅(qū)油藏中，當原狀地層電阻率未受溶解氣影響時，沖洗帶電阻率越大，表明析出的氣體越多，產(chǎn)能亦越高；但氣體過早的析出也會造成“死油”現(xiàn)象。

(2)由于溶解氣對DT曲線的影響，宜選用GR最小值點作為最小破裂壓力深度點，對應水平縫的啟縫位置。

(3)基于電阻率測井值的產(chǎn)能預測，在滿足公式的適用條件下，可取得不錯的實際應用效果。

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AProductivityPredictionMethodofSolutionGasDriveReservoirBasedonResistivityLogging

Gong Haohao1, Song Junde1, Liang Lan2, Dai Xiaoxu1, Feng Yan1, Gao Feilong1

(1.QilicunOilProductionPlant,YanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Yan＇an,Shaanxi717100,China; 2.TheEngineeringCompanywithUndergroundWork,YanchangOilfieldLtd.,Yan＇an,Shaanxi716001,China)

The reservoir in oil region of Qilicun oil production plant of Yanchang oilfield has several characters which are elastic-solution gas drive, tight, low permeability and porosity, short of vertical connectivity. Under these circumstances, the conventional hydraulic fracturing with sand can usually form only one layer of horizontal fractures. It brings a big difficulty of fracturing segment selecting and productivity forecast. Based on current conventional logging data, as the dissolved gas in the formation of precipitation will lead to different detection depth of the resistivity curve value of the significant changes, focusing on the response of three sets of resistivity curves from the dissolved gas drive reservoir. According to the fractured wells data of oil production test, the basis for selecting fracturing segment was got, and the relationship between productivity and the curve of different resistivity was established, and the production forecasting method of combination of shallow lateral resistivity and deep induction resistivity was optimized. Using the formula into the well productivity prediction, which achieved better results and provided a practical method to select the fracturing segment and predict the productivity in future.

solution gas drive reservoir; logging curve; resistance high invasion；fracturing excerpts；productivity forecast

弓浩浩(1985—)，男，碩士，助理工程師，主要從事常規(guī)電纜測井資料的精細解釋及開發(fā)地質(zhì)研究工作。郵箱：122606661@qq.com.

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