“三低”儲(chǔ)層熱中子成像測(cè)井評(píng)價(jià)剩余油飽和度技術(shù)研究

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(中國(guó)石油測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆 哈密 839009)

·儀器設(shè)備與應(yīng)用·

“三低”儲(chǔ)層熱中子成像測(cè)井評(píng)價(jià)剩余油飽和度技術(shù)研究

張予生，劉春輝，職玲玲，陳榮斌，曹冠平，劉文科

(中國(guó)石油測(cè)井有限公司吐哈事業(yè)部 新疆 哈密 839009)

基于吐哈油田“三低”儲(chǔ)層巖心孔隙度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了熱中子成像孔隙度模型。在水淹層定性識(shí)別方面，根據(jù)吐哈油田“三低”儲(chǔ)層地質(zhì)特征和流體特點(diǎn)，形成了敏感曲線法、核譜成像識(shí)別法、圖版半定量法識(shí)別技術(shù)。吐哈油田測(cè)井實(shí)例表明，以上評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)于識(shí)別評(píng)價(jià)油水層效果良好。

熱中子成像測(cè)井；低孔隙度；低滲透率；低礦化度；剩余油飽和度；核譜成像

0 引 言

吐哈盆地臺(tái)北凹陷的中西部油田的果X、溫西X、恰深X、丘東X區(qū)塊是典型的低孔、低滲、低礦化度的“三低”油藏，儲(chǔ)層地質(zhì)特征限制了常規(guī)套后剩余油飽和度測(cè)井技術(shù)，以至于難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層剩余油飽和度。熱中子成像測(cè)井(簡(jiǎn)稱(chēng)TNIS)技術(shù)利用熱中子的衰減矩陣數(shù)據(jù)和俘獲矩陣數(shù)據(jù)形成熱中子衰減率和俘獲截面成像圖，為評(píng)價(jià)剩余油飽和度提供了豐富的測(cè)井信息，也為油田下一步開(kāi)發(fā)措施提供準(zhǔn)確依據(jù)。

1 “三低”儲(chǔ)層特征

1.1 “三低”儲(chǔ)層特征

吐哈油田一些區(qū)塊的儲(chǔ)層特性見(jiàn)表1， 果X、溫西X、恰深X、丘東X區(qū)塊孔隙度、滲透率、地層水礦化度比較低，是典型的低孔、低滲、低礦化度的“三低”油藏。

1.2 熱中子成像測(cè)井孔隙度模型

在計(jì)算地層孔隙度時(shí)可以采用裸眼井的常規(guī)測(cè)井聲波等計(jì)算孔隙度[1、2]，沒(méi)有裸眼井資料時(shí)也可選用長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率比值來(lái)計(jì)算。 圖1至圖4給出長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率比值來(lái)計(jì)算巖心孔隙度的擬合公式。

表1 吐哈油田各區(qū)塊的儲(chǔ)層特性

圖1 恰深X區(qū)塊 TNIS孔隙度模型

圖2 溫西X區(qū)塊 TNIS孔隙度模型

圖3 玉果X區(qū)塊 TNIS孔隙度模型

圖4 丘東X區(qū)塊 TNIS孔隙度模型

2 “三低”儲(chǔ)層熱中子成像測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)

2.1 熱中子成像測(cè)井曲線敏感參數(shù)識(shí)別技術(shù)

利用GR曲線變化，即把裸眼井GR曲線和TNIS測(cè)試GR曲線疊加，來(lái)反映儲(chǔ)層動(dòng)用情況等[3]。 利用連續(xù)井溫與微差井溫，也可反映射孔層的動(dòng)用情況，一般井溫異常增高，可判定為主要出水段。SIGMA和AC疊加可反映儲(chǔ)層物性和含油性。如果兩條曲線包絡(luò)面積越大，含油性越好，反之則差。利用短源距計(jì)數(shù)率(簡(jiǎn)稱(chēng)SSN)和長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率(簡(jiǎn)稱(chēng)LSN)兩條計(jì)數(shù)率曲線疊加，可反映儲(chǔ)層巖性及物性。利用熱中子俘獲成像的邊緣輪廓指示熱中子終結(jié)時(shí)間，在相同的有效孔隙度條件下，輪廓越靠后即含油性越好。依據(jù)敏感參數(shù)曲線和成像可做快速綜合定性分析[4]，見(jiàn)圖5溫西XX井快速直觀分析圖。

2.2 熱中子衰減核譜成像識(shí)別法

圖6為熱中子衰減成像、俘獲成像圖，其中第八道熱中子俘獲譜顯示在時(shí)間域上譜峰的拖曳程度，67號(hào)油層譜峰比63號(hào)水層譜峰更靠后，而且拖曳程度更大。第九道為熱中子衰減成像，67號(hào)油層由黃色慢慢變?yōu)榘咨?3號(hào)水層則迅速由黃色變?yōu)榘咨５谑罏闊嶂凶臃@成像，表示在時(shí)間域上俘獲后剩余熱中子的多少，顏色越深表示熱中子越多?？梢钥闯?，67號(hào)油層在時(shí)間域上顏色深，而63號(hào)水層在時(shí)間域上則顏色淺[5]。

2.3 圖版半定量解釋法

TNIS半定量解釋采用標(biāo)準(zhǔn)化的宏觀俘獲截面和孔隙度交會(huì)[6]，圖7為吐哈油田“三低”儲(chǔ)層解釋交會(huì)圖版。橫軸為進(jìn)行泥質(zhì)校正的宏觀俘獲截面∑c，單位c.u.，1c.u.=10-3cm-1，縱軸為進(jìn)行泥質(zhì)校正的有效孔隙度φc，單位%。紅線和藍(lán)線分別為依據(jù)試油結(jié)果確定的含油為100%的油線和含油為0%的水線，其它的含油飽和度可以?xún)?nèi)插確定。從圖版可見(jiàn)，TNIS在孔隙度大于10%的儲(chǔ)層油水分辨率較好。

圖5 溫西XX井快速直觀分析圖

圖6 熱中子衰減成像、俘獲成像圖

圖7 吐哈油田“三低”儲(chǔ)層解釋半定量交會(huì)圖版

3 溫西XX井應(yīng)用實(shí)例

溫西XX井，該井地層水型為CaCl2，地層水礦化度46 427 ppm，測(cè)試前日產(chǎn)液7.23 m3/d，日產(chǎn)油0.24 t/d，含水95%。依據(jù)TNIS核譜成像做定性分析，16號(hào)層Sigma為21 c.u.，孔隙度為14%，SigmaM熱中子俘獲譜邊緣幅度高，熱中子壽命較長(zhǎng)；SsnM熱中子衰減譜顯示后時(shí)間道后曳較長(zhǎng)，且顏色為淺黃色，儲(chǔ)層含油飽和度顯示一定衰減，水淹程度相對(duì)較低。綜合圖版法等計(jì)算含油飽和度為47%。TNIS通過(guò)定性、定量解釋將這層解釋為弱水淹層。溫西XX井測(cè)井解釋成果圖如圖8所示。

圖8 溫西XX井測(cè)井解釋成果圖

該井2015年6月28日補(bǔ)孔單采頂部(2 419～2 421 m)，投產(chǎn)后日產(chǎn)油4.88 t、日產(chǎn)水0.2 m3，含水4%。

4 結(jié) 論

1)TNIS熱中子成像測(cè)井技術(shù)可以通過(guò)長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率比值來(lái)計(jì)算孔隙度。從吐哈油田“三低”儲(chǔ)層地層水的宏觀俘獲截面與孔隙度、油水層識(shí)別圖版來(lái)看，TNIS在孔隙度大于10%儲(chǔ)層中有較高的油水分辨率。隨著孔隙度和礦化度的增大，水層和含油層的宏觀俘獲截面差別增大，對(duì)油水層識(shí)別效果更好。

2)TNIS熱中子成像測(cè)井技術(shù)中曲線敏感參數(shù)法、核譜成像識(shí)別法、圖版半定量法判斷油水層，在吐哈油田“三低”儲(chǔ)層應(yīng)用效果較好。

[1] 張 鋒.我國(guó)脈沖中子測(cè)井技術(shù)發(fā)展綜述[J].原子能科學(xué)技術(shù)， 2009,43(S1) :116-123.

[2] 張 鋒，王新光.脈沖中子-中子測(cè)井影響因素的數(shù)值模擬[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,33(6) :46-51.

[3] 張予生.熱中子成像測(cè)井技術(shù)在吐哈油田的應(yīng)用[J].測(cè)井技術(shù)，2015,39(5)：652-655.

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StudyonEvaluationofResidualOilSaturationin“ThreeLow”ReservoirbyThermalNeutronImagingLogging

ZHANGYusheng,LIUChunhui,ZHILingling,CHENRongbin,CAOGuanping,LIUWenke

(TuhaDivision,ChinaPetroleumLoggingCo.Ltd.,Hami,Xinjiang839009,China)

Based on the experimental data of core porosity of “three low” reservoirs in Tuha oilfield, the thermal neutron imaging porosity model was fitted. In the qualitative identification of water flooded layer, according to the geologic feature of “three low” reservoir and the fluid characteristics in Tuha oilfield, the sensitive curve method, the nuclear spectrum imaging recognition method and the chart method semi quantitative recognition technology were established. The Tuha oilfield logging examples showed that the above evaluation techniques for the identification and evaluation of oil and water had good application effect.

thermal neutron imaging logging; low porosity; low permeability; low salinity; residual oil saturation; nuclear spectral imaging

張予生，男，1971年生，高級(jí)工程師， 1994年畢業(yè)于江漢石油學(xué)院測(cè)井專(zhuān)業(yè)，2004年獲長(zhǎng)江大學(xué)地球探測(cè)與信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)工學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)從事測(cè)井資料解釋、研究工作。E-mail: 120941106@qq.com

P631.8+17

A

2096-0077(2017)06-0082-05

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.06.021

2017-08-15

姜 婷)