應用MDT壓降流度趨勢平移法輔助測井解釋標定1

馮沙沙，戴建文，謝明英，柴愈坤

(中海石油(中國)有限公司 深圳分公司，廣東 深圳 518000)

地層壓力測試儀器常見的有斯倫貝謝MDT、貝克休斯RCI等，這些電纜地層測試儀可進行地層壓力測試、流體識別、流體取樣、滲透率評價，可計算壓降流度、預測產(chǎn)能等測井作業(yè)[1]。本次研究主要圍繞壓降流度開展，為便于描述，下述壓降流度測試資料統(tǒng)一用“MDT流度”代表。電纜地層測試廣泛應用于海上油田測壓和取樣，海上油氣田鉆井得到的最關鍵資料之一是MDT流度資料。已有的研究中，通常運用MDT流度的數(shù)值大小定性判斷地層流體流動情況和儲層物性情況，或者運用多種公式將MDT流度換算為滲透率進行產(chǎn)能評價。MDT測壓過程中抽出的流體主要是泥漿濾液， MDT流度跟泥漿濾液黏度有關，MDT壓降流度需要進行復雜的轉換過程才能計算得到儲層的滲透率[1-9]，由于MDT流度影響因素較多，轉換得到的滲透率適用范圍小，推廣難度大。本文通過對珠江口盆地大量MDT流度資料與滲透率對比研究，發(fā)現(xiàn)MDT流度縱向分布趨勢與滲透率曲線(巖心滲透率和用巖心標定計算出的測井滲透率)趨勢具有非常好的一致性，因此本文提出運用流度趨勢平移進行測井解釋滲透率標定，以提高測井解釋精度和儲量評價精度。

1 壓降流度原理

電纜地層測試器通過抽吸地層流體引起探針周圍地層壓力變化，通過記錄壓力變化曲線，依據(jù)地下流體的滲流理論，應用壓降分析法和壓力恢復法估算地層的流度。在使用電纜地層測試儀器中非常小的預測室進行預測時，根據(jù)單相液體穩(wěn)定滲流理論的球面向心流理論[10]，由于預測室體積很小，測試過程中只涉及少量流體流動，這時流體的流動模式可認為是呈球形或半球形的。但考慮到實際測試中有效取樣管半徑遠小于供液半徑，實際情況下流動速度并不是絕對均勻的，因此常規(guī)的球面向心流理論就不適用，需要利用面積積分法來計算流度。斯倫貝謝電纜地層測試儀器估算流度的算法為面積積分法[11]，其公式為

式中：K/μ為壓降流度；C為儀器形狀系數(shù)；V為預測試地層實際流動體積；ΔP×Δt為所有壓力小于最后恢復壓力的壓力和時間的積分(如圖1所示)。流度的定義為儲層滲透率與流體黏度的比值，但MDT壓降流度是用上述面積積分法，計算中不需要考慮流體的黏度，所以在MDT流度應用時可以忽略地下流體黏度等性質(zhì)，壓降流度主要反映儲層的滲透率[5]。

圖1 面積積分法原理

2 流度下限法確定壓降流度有效性

電纜地層測試儀器在測量過程中，連續(xù)記錄井下壓力值，壓力數(shù)據(jù)在地面上以模擬形式和數(shù)字形式記錄下來。根據(jù)地層壓力恢復曲線分析，可以把測點類型分為超壓點、干點(致密點)、座封失效點和有效點測試等4種，我們應用流度數(shù)據(jù)時，一般選用有效點的流度。

通常判斷壓力點是否有效，是通過壓力恢復圖版進行分析的，但是由于數(shù)據(jù)量巨大，圖版中壓力曲線形態(tài)多樣，不同人分析結果不盡相同。本文通過大量的數(shù)據(jù)分析，采用流度下限法快速判斷壓降流度的有效性。具體做法：將不同油田區(qū)域MDT樣品點的壓降流度與孔隙度和滲透率建立圖版(見圖2)，結合壓力、深度圖版和三孔隙度測井曲線反應的儲層特征等綜合分析流度的無效點，通過研究，得出稠油油區(qū)、低滲油區(qū)和常規(guī)油區(qū)流度的最低值，該值以下的流度值都是無效點，不能反映儲層真實物性特征，這個值就是該區(qū)域的流度下限值。本文通過區(qū)域大數(shù)據(jù)研究得出稠油、低滲和常規(guī)油區(qū)的流度下限值，在今后的應用中，可以根據(jù)流度下限值直接快速判斷其他同類型新油田流度的無效點，從而大大提高研究效率。

圖2 流度下限圖版

3 MDT流度趨勢平移法

壓降流度反映了儲層的物性和滲透性，因此滲透率好，則流度值高，滲透率差，則流度值低，兩者為正相關關系；壓降流度趨勢與儲層孔隙度和滲透率趨勢有良好的一致性，充分說明MDT流度是隨儲層物性變化而變化的。流度定義為滲透率除以流體黏度，流度與滲透率的關系更密切，因此本文主要研究流度對滲透率的標定。本文通過大量實驗(30口取心井)證明，在不考慮量綱的情況下，MDT流度和滲透率分布趨勢非常一致，單井中MDT流度刻度通過左右平移后，整個井段趨勢可以與滲透率完好對應，這一趨勢不受埋深影響。

通過對三種不同類型的油田，包括稠油油田、常規(guī)油田和低滲油田的大量井數(shù)據(jù)進行分析，均可以通過MDT流度趨勢平移來對滲透率進行標定。標定方法是：首先選取油田的關鍵井，一般選取探井、評價井(勘探或開發(fā)評價井)或領眼井，有較豐富的巖心和測壓資料，便于對比驗證；其次運用Resform軟件將測井滲透率數(shù)據(jù)和MDT流度有效樣品數(shù)據(jù)組合在同一列，固定滲透率的左右刻度，將MDT流度點左右平移，直到與滲透率趨勢吻合(絕大部分數(shù)據(jù)點分布在測井滲透率曲線上或者曲線左右)，則完成標定。對兩者趨勢進行刻度標定，不考慮兩者的量綱，通過大量實驗證實，稠油油田滲透率范圍為0.01～10000 mD，MDT流度范圍為0.01～10000 mD·(mPa·s)-1；常規(guī)油田滲透率范圍為0.01～100000 mD，MDT流度范圍為0.1～10000 mD·(mPa·s)-1；低滲油田滲透率范圍為0.01～1000 mD，MDT流度范圍為0.01～100 mD·(mPa·s)-1(如表1所示)。每個關鍵井的流度刻度可推廣應用到本油田或類似油田的其他井。4 實例驗證

MDT流度趨勢平移法可以應用到無取心井段的滲透率標定，也可應用于特殊儲層段的測井解釋驗證。以E25油田、LF12油田和PY19油田為例進行分析。

4.1 E25油田未取心段用MDT流度標定

油田關鍵井E25A井大部分井段未取到巖心，通過巖心和MDT流度趨勢統(tǒng)一標定，得到全井段滲透率值。驗證方法：用MDT流度與巖心滲透率(取心深度和MDT測壓深度一致的點)建立關系，得到關系式，用此關系式計算有流度樣品沒有巖心樣品的層段的滲透率，兩個方法得到的滲透率基本一致，說明流度趨勢平移法進行測井滲透率標定是可靠的(見圖3、圖4)。

表1 不同類型油田MDT刻度統(tǒng)計油田關鍵井刻度(趨勢平移標準)流度/mD·(mPa·s)-1滲透率/mD流度與滲透率相關關系備注E1E1-10.01～100000.01～100000y=0.0298x1.2467R2=0.7913E2E2-10.01～100000.01～100000y=0.0273x1.0553R2=0.9064P1P1-10.01～100000.01～100000-淺層疏松稠油油田E3E3-10.1～100000.01～100000y=1.9431x-102.26R2=0.9445E4E4-10.1～100000.01～100000y=3.9671x-73.66R2=0.9279E5E5-10.1～100000.01～100000y=23.782e0.0075xR2=0.9346L1L1-10.1～100000.01～100000y=3.2667x-158.03R2=0.9799局部疏松常規(guī)油田L2L2-10.01～1000.01～1000y=1.7378lnx+1.3814R2=0.8648H1H1-10.01～1000.01～1000常規(guī)低滲油田(10～50mD)

圖3 MDT流度與巖心滲透率關系

圖4 流度與孔隙度、滲透率趨勢

4.2 LF12油田特殊層段疏松砂巖

LF12油田主力油層有一段疏松砂巖，常規(guī)分析化驗巖心破碎，沒有巖心標定；從密度曲線與上下層段對比分析，用統(tǒng)一的解釋模型得到的孔隙度和滲透率值偏低。用流度趨勢平移法將滲透率平移后，得到該特殊層段的平移滲透率(LF12A井“計算滲透率”)(如圖4所示)，根據(jù)本井孔滲關系，計算該層孔隙度平均為25.9%，探明儲量增加約50萬m3。

4.3 PY19油田無取心井段疏松砂巖

PY19油田疏松稠油砂巖油田，探井A井疏松層段均未取到巖心，沒有巖心標定，給測井解釋和儲量申報帶來較大困難。采用鄰近相似油田的流度和滲透率刻度，通過流度趨勢標定，得到了A井滲透率(如圖4所示)，后續(xù)鉆探的評價井B井取心后，通過B井孔滲關系計算，得到的A井的滲透率與MDT流度標定的滲透率基本一致(如表2所示)。

表2 PY19A井MDT壓降流度法計算滲透率與測井滲透率誤差對比井名深度/m測井滲透率/mDMDT壓降流度法計算滲透率/mD相對誤差/%PY19A井17249.910.88.681732328.3302.5-7.851733314.5343.29.141738.8396.0371.4-6.22

5 結論

MDT壓降流度趨勢平移法輔助測井解釋標定，為海上缺少巖心及巖心分析化驗資料的油氣田測井解釋提供了有利的支撐。通過對珠江口盆地大量MDT數(shù)據(jù)進行研究分析及驗證，認為該方法可以半定量到定量化地進行測井滲透率和孔隙度的標定，從而在沒有巖心資料的情況下，進一步提高測井解釋可靠程度，為海上油氣田降本增效。