合水油田莊9區(qū)長82油層測井參數(shù)解釋模型及儲層評價(jià)下限標(biāo)準(zhǔn)

尹洪榮，周虎，何唯菁，蔡興利，淡衛(wèi)東，牛基宏，徐剛，馬文忠

1.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，陜西 西安 710018 2.中國石油長慶油田分公司采油十一廠，甘肅 慶陽 745100 3.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710018

圖1 合水油田油藏分布圖Fig.1 Reservoir distribution chart of Heshui Oilfield

合水油田位于甘肅省慶陽市境內(nèi)，區(qū)域構(gòu)造處于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡西南部甘肅隴東合水地區(qū)。長82油層為主力含油層系之一，含油面積大，預(yù)計(jì)儲量規(guī)?？蛇_(dá)億噸，已提交控制儲量3600×104t，已完鉆63口開發(fā)井，開發(fā)效果良好，是長慶油田近年來重要的增儲上產(chǎn)區(qū)塊之一，也是下一步油田提交探明儲量的目標(biāo)區(qū)塊之一(見圖1)。但是，長82油層的巖性較為致密，孔隙度平均12.5%，大部分油層段的滲透率不到1.0mD，且儲層物性非均質(zhì)性較強(qiáng)，造成長82油層縱向含油性變化大，增加了油層的測井識別難度，制約了油藏的進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)、擴(kuò)大及儲量提交與升級[1-6]。因此亟待開展長82油層測井解釋標(biāo)準(zhǔn)的精細(xì)研究。合水油田莊9區(qū)長82油層勘探時(shí)間較長，完鉆的所有井都進(jìn)行了全套綜合測井，測井裝備主要采用EILog、Maxis500、Eclips5700等高精度數(shù)控-成像測井，測井資料質(zhì)量可靠、精度高，能夠滿足油層測井解釋標(biāo)準(zhǔn)精細(xì)研究的需要。筆者充分利用測井、取心、錄井和測試分析資料，建立了合水油田莊9區(qū)長82油層測井參數(shù)解釋模型和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1 儲層物性特征及四性關(guān)系

合水油田主力油藏長82油層的巖性以長石巖屑砂巖、巖屑長石砂巖為主。通過對研究區(qū)長82油層21口取心井2410塊樣品的常規(guī)物性分析資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(見圖2)發(fā)現(xiàn)，孔隙度主要分布在8.0%～17.0%，平均12.5%；滲透率主要分布在0.1～3.0mD，平均1.05mD，屬于低孔、特低滲儲層。測井、取心、錄井和測試分析資料均表明，合水油田莊9區(qū)長82油層儲層四性(巖性、物性、電性及含油性)關(guān)系匹配較好(見圖3)。

圖2 莊9區(qū)長82油層孔隙度和滲透率直方圖Fig.2 Histograms of porosity and permeability of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

圖3 莊131井長82油層四性關(guān)系圖Fig.3 The four-relationship diagram of Chang 82 reservoir in Zhuang 131 Well

2 測井參數(shù)解釋模型

2.1 孔隙度、滲透率解釋模型

孔隙度是測井解釋、儲量及產(chǎn)能計(jì)算不可缺少的重要參數(shù)之一，通過對儲層四性關(guān)系的研究，在三孔隙度測井曲線中，密度曲線對儲層孔隙度信息反映最為敏感，在計(jì)算孔隙度方面具有較好的優(yōu)勢。但是，研究區(qū)開發(fā)井密度曲線較少，因此研究選用聲波時(shí)差建立孔隙度解釋模型[7-10](見圖4)：

φ=0.224Δt-41.829R2=0.96

(1)

式中：φ為孔隙度,%;Δt為聲波時(shí)差,μs/m。

滲透率雖然不直接參與儲量計(jì)算，但對其的研究有助于油層有效厚度的確定和產(chǎn)能評價(jià)。由于滲透率受到諸多因素影響，利用測井曲線求取滲透率的準(zhǔn)確度不高。研究區(qū)巖心分析孔隙度與滲透率相關(guān)性較好，兩者呈指數(shù)關(guān)系，因此可以利用兩者交會圖法獲得滲透率解釋模型(見圖5)：

K=0.0054e0.3573φcR2=0.80

(2)

式中：K為滲透率,mD；φc為巖心分析孔隙度,%。

2.2 含油飽和度解釋模型

采用阿爾奇公式計(jì)算得到研究區(qū)的含油飽和度解釋模型：

(3)

式中：Sw為含水飽和度，1；a、b為巖性系數(shù)，1；m為膠結(jié)指數(shù)，1；n為飽和度指數(shù)，1；ρw為地層水電阻率，Ω·m；ρt為地層電阻率，Ω·m。

公式(3)中的巖電參數(shù)是通過常溫常壓下的巖電試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得到，具體為：a=3.290，b=1.060，m=1.265，n=1.622。地層水電阻率是根據(jù)地層水分析資料取得，研究區(qū)長82油層的水型為CaCl2型，平均地層水礦化度為33.42g/L，經(jīng)等效離子換算和溫度較正，確定地層水電阻率為0.10Ω·m。

圖4 莊9區(qū)長82油層孔隙度解釋模型 圖5 莊9區(qū)長82油層滲透率解釋模型Fig.4 Porosity interpretation model of Chang 82Fig.5 Permeability interpretation model of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block reservoir in Zhuang 9 Well Block

3 儲層關(guān)鍵參數(shù)下限

3.1 孔隙度、滲透率下限

確定儲層物性下限的方法有多種，目前較成熟的方法為靜態(tài)法(含油產(chǎn)狀法、頻率丟失法、經(jīng)驗(yàn)法等)和動態(tài)法(比采油指數(shù)法、最小有效孔喉半徑法、相滲透率法等)兩類[7-15]。該研究主要采用含油產(chǎn)狀法、頻率丟失法和比采油指數(shù)法，即靜態(tài)法與動態(tài)法相互印證確定物性下限。

比采油指數(shù)法也稱測試法，是通過分析滲透率與每米采油指數(shù)之間的關(guān)系來確定有效儲層物性的下限值。根據(jù)研究區(qū)長82油層67個(gè)單層的測試資料繪制的單位厚度產(chǎn)油量-滲透率關(guān)系圖(見圖6)可以看出，儲層滲透率下限值取0.1mD時(shí)，儲層仍有一定的產(chǎn)油能力。根據(jù)研究區(qū)取心井長82油層物性(孔隙度、滲透率)與巖心含油級別關(guān)系圖(見圖7)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)儲層含油級別為油斑以上時(shí)，試油可獲工業(yè)油流，以此確定出該研究區(qū)長82油層的滲透率下限為0.1mD，孔隙度下限為8.0%。

圖6 莊9區(qū)長82油層單位厚度產(chǎn)油量-滲透率關(guān)系圖 圖7 莊9區(qū)長82油層物性-巖心含油級別關(guān)系圖Fig.6 Relation diagram of oil production per unit thickness and Fig.7 Relation diagram of physical property and oil level of permeability of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block core of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

應(yīng)用研究區(qū)40口井3373塊樣品的巖心分析資料，采用頻率丟失法對比采油指數(shù)法確定的滲透率和孔隙度下限值的合理性進(jìn)行分析(見圖8，圖9)，可以看出，當(dāng)孔隙度下限取8.0%時(shí)，儲能丟失4.5%，厚度丟失7.4%；滲透率下限值取0.1mD時(shí)，產(chǎn)能丟失0.9%，厚度丟失6.3%；儲能、產(chǎn)能丟失均較小，物性下限取值合理。

圖8 莊9區(qū)長82油層孔隙度頻率分布直方圖 圖9 莊9區(qū)長82油層滲透率頻率分布直方圖Fig.8 Histogram of porosity frequency distribution Fig.9 Histogram of permeability frequency distribution of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block of Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block

3.2 電性、飽和度下限

電性、飽和度下限的確定是利用單層試油資料的測井參數(shù)交會得到。采用研究區(qū)長82油層67個(gè)試油層數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制電阻率-聲波時(shí)差及含油飽和度-孔隙度交會圖(見圖10、圖11)，誤入數(shù)據(jù)點(diǎn)僅1個(gè)，符合率達(dá)98.5%；由此得到研究區(qū)聲波時(shí)差下限為220μs/m，電阻率下限為20Ω·m，含油飽和度下限為45%。

圖10 莊9區(qū)長82油層電阻率-聲波時(shí)差交會圖 圖11 莊9區(qū)長82油層含油飽和度-孔隙度交會圖Fig.10 Crossplot of resistivity and interval transit time of Fig.11 Crossplot of oil saturation and porosity of Chang 82 Chang 82 reservoir in Zhuang 9 Well Block reservoir in Zhuang 9 Well Block

4 結(jié)論

1)利用測井、取心、錄井和測試分析資料，建立了合水油田莊9區(qū)長82油層的測井解釋模型，確定了儲層評價(jià)下限標(biāo)準(zhǔn)：滲透率下限為0.1mD，孔隙度下限為8.0%，聲波時(shí)差下限為220μs/m，電阻率下限為20Ω·m，含油飽和度下限為45%。

2)建立的測井參數(shù)解釋模型及儲層評價(jià)下限標(biāo)準(zhǔn)符合率高，結(jié)果可靠，提高了儲層的識別精度，為研究區(qū)長82油層的評價(jià)、擴(kuò)大及后續(xù)探明儲量的提交與方案部署提供了重要依據(jù)，也為鄂爾多斯盆地其他地區(qū)長82油層及具有類似特征的致密油層的測井解釋與識別提供了借鑒。