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【摘 要】针对目前大庆喇萨杏油田高含水后期储层参数解释的需求,应用相控建模的思想,按地质约束条件建立了储层基本物性参数解释模型,在此基础上,通过精确划分岩石物理相,提高了水淹层测井解释精度,为加密调整和精细地质研究提供可靠的基础数据。
【关键词】储层参数;测井解释;石物理相;渗透率校正
大庆油田是一个以河流三角洲——湖相沉积为主的非均质多层系陆相砂岩油藏,从60年代开始就进行注水开发,早期注入淡水,后改污水回注,目前油田已进入高含水期后期开发阶段,地下油水分布日趋复杂,开发层系也从主力厚油层转向薄、差儲层,储层非均质情况非常严重,给储层参数测井解释和剩余油描述带来极大的困难。同时,由于储层经过长期注水冲刷,储层孔隙性质及流体性质也发生了很大变化,加剧了储层非均质程度和流体非均质程度,造成了严重的开发矛盾。
1.建立地质条件约束的储层基础参数模型
大庆长垣喇萨杏油田经过长期的注水开发,目前已进入高含水后期。40多年来,喇萨杏油田经历了基础井网、一次加密、二次加密到目前的三次加密调整阶段;测井数据野外采集从横向测井系列(梯度电极系)、调整井网水淹层测井系列发展到数字化新系列测井阶段;测井解释储层参数从用分层能力低的梯度电极系曲线图版解释、测井人工读值计算机解释到目前的水淹层测井人机交互式解释阶段,测井解释技术总体上趋于精细化、自动化。
为了适应高含水后期油藏精细地质描述、水淹层精细评价与剩余油分布研究的需要,必须对储层参数实现定量计算。其中有效孔隙度与空气渗透率是测井定量解释评价中非常重要的储层参数,对此国内外学者进行过大量的研究工作,以岩石体积物理模型为基础提出了许多成熟的理论及经验计算公式。这两个参数从不同方面反映了储集层的特性,它们既有联系又有区别,都与储层的孔隙体积紧密相关,还受孔隙几何尺寸、形态及其孔径分布的控制,这些特征与储层沉积时期的砂体类型、砂体厚度以及空间展布等方面具有密切的联系。因此在建立储层基础参数解释模型时,要尽量在储层沉积条件接近的前提下考察参数之间的相关关系。
2.基于岩石物理相分析开展水淹层解释
储层岩石物理相是沉积作用、成岩作用和后期改造等地质作用的综合反映。利用岩石物理相分析技术可将各类储层细分为不同的岩石物理相,纵向上为同一沉积微相的厚层(如河道砂),从上到下可以细分为不同的岩石物理相类型。同一类岩石物理相具有岩性、物性、孔隙结构相近的特点,不同类别的岩石物理相之间变化较大。
2.1 储层岩石物理相的划分方法
大庆油田萨、葡、高油层是一套典型的大型河流相—三角洲相产物。储层孔隙度在20%~33%之间,空气渗透率在1~5000×10-3μm2之间变化,相同的岩性对应于变化范围很大的物性参数值,即对应于不同的岩石物理相。综合分析密闭取心井资料后表明,岩石物理相是油层的水淹程度、油水分布、剩余油饱和度、产水率等参数的主要控制因素;并且,相同或相近的岩石物理相具有相似的水淹特征。因此,岩石物理相的准确划分是提高水淹层测井解释效果的基础和保证。
选取油田密闭取心井资料,首先对岩心资料进行岩心归位处理,然后对照岩心资料确定岩石类型。统计自然层或层内相对均质段的各项参数的平均值,将储油层划分为5种类型的岩石物理相。
1)岩石物理相Ⅰ:主要分布于河道砂体的中下部,目前大多已经强水洗。
2)岩石物理相Ⅱ:主要分布于各类河道砂体的中、上部,目前大部分也已经水洗,但水洗程度相对较低。
3)岩石物理相Ⅲ:主要分布于各类河道砂体的顶层亚相、河间及三角洲前缘性质相对较好的薄层砂体中,目前大部分也已水淹。
4)岩石物理相Ⅳ、Ⅴ:主要为河间或三角洲前缘性质极差的薄层砂,目前水洗程度比较低。
2.2 水淹层测井定性解释
储层的测井响应特征是与储层岩性、物性、含油性(水淹程度)、润湿性、孔隙结构、孔隙流体性质密切相关的。利用岩石物理相分析技术可在一定程度上消除储层岩性、物性、孔隙结构等对电性响应的影响,突出水淹信息的测井响应特征,提高水淹层的测井解释符合率。
实际的岩心样品模拟实验表明:(1)从I到V类岩石物理相,油层的束缚水饱和度逐渐增高,对应原始状态下的储层电阻率逐渐降低;(2)对应于不同的岩石物理相,水淹层电阻率随含水饱和度增加而降低的特点明显不同,同一电阻率值对应于不同的水洗程度,同一水洗程度也对应于不同的电阻率。
为此,应用“动态电阻率下降法”可以实现建立不同类型岩石物理相储层水淹层测井定性解释标准,即针对不同储层的岩石物理相,以密闭取心检查井资料为基础,利用“岩心刻度测井技术”反演储层原始状态下的电阻率值Rti,再与目前深探测电阻率值Rt相比较,得到电阻率下降幅度△Rt=(Rti-Rt)/Rti,进而判断储层的水淹级别。对于非水淹层,△Rt近似为0;对于水淹层,△Rt>0,并且随着水淹程度的增强,△Rt值逐渐变大。
2.3 水淹层测井定量评价
在油层投入开采以后,整体上油层的剩余油饱和度降低,随着注入水的不断增加,油层中的原油不断被驱替,水淹油层的含水饱和度不断增加,与水洗程度成正比。而且,水淹油层的油水分布一般都有按沉积韵律水淹的规律,物性好的高孔渗部位水淹较早,水洗强度较大;而低孔渗部位水淹时间晚,水洗强度小,甚至未被水淹。
用常规测井资料开展单井水淹层定量评价,是通过计算以目前含水饱和度为核心的产层参数来完成的。同样以密闭取心资料为基础,可以建立不同类型岩石物理相相应的目前含水饱和度测井解释方程以及采出程度与含水饱和度之间的关系。
由此可见,从定性分析和定量评价两个角度入手,利用各种参数之间的相互联系和差异,对油层开展水淹层测井综合评价,找出其规律性,可以综合判断单井油层的水洗程度、水淹状况,进而判断空间剩余油分布、剩余油饱和度,计算采出程度、剩余油储量等,得到开发效果的综合评价及油田开发决策所需的分析资料。
3.结论与认识
1)孔隙度、渗透率等储层基本物性参数与砂体沉积特征是密切相关的,因此应用相控建模的思路,在完成厚度划分的前提下,按地质约束条件下分不同厚度级别来建立参数解释模型是可行的。
2)利用岩石物理相分析技术,可以实现不同类型储层的精确划分,在一定程度上消除了储层岩性、物性、孔隙结构等对电性响应的影响,突出了水淹信息的测井响应特征,从而提高了水淹层的测井解释精度。
参考文献
[1]刘传平等.薄差层水淹层测井解释技术研究[J].大庆石油地质与开发,2004.05
[2]吕晓光,闫伟林,杨根锁.储层岩石物理相划分方法及应用[J].大庆石油地质与开发,1997,16(3)
[3]张洪兴等.水驱前后油层岩石物性参数变化研究.大庆油田勘探开发研究院,1994
[4]王志章,蔡毅,杨蕾.开发中后期油藏参数变化规律及变化机理[M].石油工业出版社,1998
[5]黄华等.确定不同岩性储层渗透率参数的方法研究[J].国外测井技术,1999.6
【关键词】储层参数;测井解释;石物理相;渗透率校正
大庆油田是一个以河流三角洲——湖相沉积为主的非均质多层系陆相砂岩油藏,从60年代开始就进行注水开发,早期注入淡水,后改污水回注,目前油田已进入高含水期后期开发阶段,地下油水分布日趋复杂,开发层系也从主力厚油层转向薄、差儲层,储层非均质情况非常严重,给储层参数测井解释和剩余油描述带来极大的困难。同时,由于储层经过长期注水冲刷,储层孔隙性质及流体性质也发生了很大变化,加剧了储层非均质程度和流体非均质程度,造成了严重的开发矛盾。
1.建立地质条件约束的储层基础参数模型
大庆长垣喇萨杏油田经过长期的注水开发,目前已进入高含水后期。40多年来,喇萨杏油田经历了基础井网、一次加密、二次加密到目前的三次加密调整阶段;测井数据野外采集从横向测井系列(梯度电极系)、调整井网水淹层测井系列发展到数字化新系列测井阶段;测井解释储层参数从用分层能力低的梯度电极系曲线图版解释、测井人工读值计算机解释到目前的水淹层测井人机交互式解释阶段,测井解释技术总体上趋于精细化、自动化。
为了适应高含水后期油藏精细地质描述、水淹层精细评价与剩余油分布研究的需要,必须对储层参数实现定量计算。其中有效孔隙度与空气渗透率是测井定量解释评价中非常重要的储层参数,对此国内外学者进行过大量的研究工作,以岩石体积物理模型为基础提出了许多成熟的理论及经验计算公式。这两个参数从不同方面反映了储集层的特性,它们既有联系又有区别,都与储层的孔隙体积紧密相关,还受孔隙几何尺寸、形态及其孔径分布的控制,这些特征与储层沉积时期的砂体类型、砂体厚度以及空间展布等方面具有密切的联系。因此在建立储层基础参数解释模型时,要尽量在储层沉积条件接近的前提下考察参数之间的相关关系。
2.基于岩石物理相分析开展水淹层解释
储层岩石物理相是沉积作用、成岩作用和后期改造等地质作用的综合反映。利用岩石物理相分析技术可将各类储层细分为不同的岩石物理相,纵向上为同一沉积微相的厚层(如河道砂),从上到下可以细分为不同的岩石物理相类型。同一类岩石物理相具有岩性、物性、孔隙结构相近的特点,不同类别的岩石物理相之间变化较大。
2.1 储层岩石物理相的划分方法
大庆油田萨、葡、高油层是一套典型的大型河流相—三角洲相产物。储层孔隙度在20%~33%之间,空气渗透率在1~5000×10-3μm2之间变化,相同的岩性对应于变化范围很大的物性参数值,即对应于不同的岩石物理相。综合分析密闭取心井资料后表明,岩石物理相是油层的水淹程度、油水分布、剩余油饱和度、产水率等参数的主要控制因素;并且,相同或相近的岩石物理相具有相似的水淹特征。因此,岩石物理相的准确划分是提高水淹层测井解释效果的基础和保证。
选取油田密闭取心井资料,首先对岩心资料进行岩心归位处理,然后对照岩心资料确定岩石类型。统计自然层或层内相对均质段的各项参数的平均值,将储油层划分为5种类型的岩石物理相。
1)岩石物理相Ⅰ:主要分布于河道砂体的中下部,目前大多已经强水洗。
2)岩石物理相Ⅱ:主要分布于各类河道砂体的中、上部,目前大部分也已经水洗,但水洗程度相对较低。
3)岩石物理相Ⅲ:主要分布于各类河道砂体的顶层亚相、河间及三角洲前缘性质相对较好的薄层砂体中,目前大部分也已水淹。
4)岩石物理相Ⅳ、Ⅴ:主要为河间或三角洲前缘性质极差的薄层砂,目前水洗程度比较低。
2.2 水淹层测井定性解释
储层的测井响应特征是与储层岩性、物性、含油性(水淹程度)、润湿性、孔隙结构、孔隙流体性质密切相关的。利用岩石物理相分析技术可在一定程度上消除储层岩性、物性、孔隙结构等对电性响应的影响,突出水淹信息的测井响应特征,提高水淹层的测井解释符合率。
实际的岩心样品模拟实验表明:(1)从I到V类岩石物理相,油层的束缚水饱和度逐渐增高,对应原始状态下的储层电阻率逐渐降低;(2)对应于不同的岩石物理相,水淹层电阻率随含水饱和度增加而降低的特点明显不同,同一电阻率值对应于不同的水洗程度,同一水洗程度也对应于不同的电阻率。
为此,应用“动态电阻率下降法”可以实现建立不同类型岩石物理相储层水淹层测井定性解释标准,即针对不同储层的岩石物理相,以密闭取心检查井资料为基础,利用“岩心刻度测井技术”反演储层原始状态下的电阻率值Rti,再与目前深探测电阻率值Rt相比较,得到电阻率下降幅度△Rt=(Rti-Rt)/Rti,进而判断储层的水淹级别。对于非水淹层,△Rt近似为0;对于水淹层,△Rt>0,并且随着水淹程度的增强,△Rt值逐渐变大。
2.3 水淹层测井定量评价
在油层投入开采以后,整体上油层的剩余油饱和度降低,随着注入水的不断增加,油层中的原油不断被驱替,水淹油层的含水饱和度不断增加,与水洗程度成正比。而且,水淹油层的油水分布一般都有按沉积韵律水淹的规律,物性好的高孔渗部位水淹较早,水洗强度较大;而低孔渗部位水淹时间晚,水洗强度小,甚至未被水淹。
用常规测井资料开展单井水淹层定量评价,是通过计算以目前含水饱和度为核心的产层参数来完成的。同样以密闭取心资料为基础,可以建立不同类型岩石物理相相应的目前含水饱和度测井解释方程以及采出程度与含水饱和度之间的关系。
由此可见,从定性分析和定量评价两个角度入手,利用各种参数之间的相互联系和差异,对油层开展水淹层测井综合评价,找出其规律性,可以综合判断单井油层的水洗程度、水淹状况,进而判断空间剩余油分布、剩余油饱和度,计算采出程度、剩余油储量等,得到开发效果的综合评价及油田开发决策所需的分析资料。
3.结论与认识
1)孔隙度、渗透率等储层基本物性参数与砂体沉积特征是密切相关的,因此应用相控建模的思路,在完成厚度划分的前提下,按地质约束条件下分不同厚度级别来建立参数解释模型是可行的。
2)利用岩石物理相分析技术,可以实现不同类型储层的精确划分,在一定程度上消除了储层岩性、物性、孔隙结构等对电性响应的影响,突出了水淹信息的测井响应特征,从而提高了水淹层的测井解释精度。
参考文献
[1]刘传平等.薄差层水淹层测井解释技术研究[J].大庆石油地质与开发,2004.05
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[4]王志章,蔡毅,杨蕾.开发中后期油藏参数变化规律及变化机理[M].石油工业出版社,1998
[5]黄华等.确定不同岩性储层渗透率参数的方法研究[J].国外测井技术,1999.6