MDT單壓力點確定油/氣/水界面方法

羅興平,張大勇,王燕,張全,樊海濤

(1.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000; 2.中國石油西部鉆探工程公司測井公司,新疆克拉瑪依834000)

MDT單壓力點確定油/氣/水界面方法

羅興平1,張大勇1,王燕2,張全1,樊海濤1

(1.中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院,新疆克拉瑪依834000; 2.中國石油西部鉆探工程公司測井公司,新疆克拉瑪依834000)

在進行MDT電纜地層壓力測試時,油/氣層較薄等原因很容易造成所測的合格壓力數(shù)據(jù)點太少,無法對這些數(shù)據(jù)點進行地層壓力梯度擬合,從而無法確定油/氣/水界面。通過對MDT電纜地層壓力測試原理分析研究,提出了利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法,在給定地層流體密度的前提下,如果能夠在油/氣層和水層分別測得一個合格的壓力數(shù)據(jù)點,即可預測出油/氣/水界面深度。油氣田應用證明,該方法很好地克服了合格壓力數(shù)據(jù)點太少的問題,在一定程度上加快了油氣藏勘探開發(fā)進程。

測井方法;電纜地層壓力測試;單壓力數(shù)據(jù)點;油/氣/水界面

0 引 言

一口探井鉆探成功后,迅速確定出油氣藏的油/氣/水界面是非常重要的。這不僅可以幫助了解油氣藏基本特征,還可以為部署評價井提供參考依據(jù)[1]。目前通過單井MDT電纜地層壓力測試資料可以確定油/氣/水界面,但前提是能夠分別測得同一壓力系統(tǒng)下的油層和水層多個合格壓力數(shù)據(jù)點,利用這些壓力數(shù)據(jù)點分別擬合出油/氣層和水層的地層壓力梯度直線。但是在進行MD T電纜地層壓力測試時,油/氣層較薄等原因很容易造成所測的合格壓力數(shù)據(jù)點太少,進而無法對這些數(shù)據(jù)點進行地層壓力梯度擬合。本文利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法研究,為有效確定油/氣/水界面奠定了理論基礎(chǔ)。

1 方法原理

利用MDT壓力資料確定油/氣/水界面的一般方法[2]是在油/氣層和水層中分別獲得至少3個不同深度的合格地層壓力測量數(shù)據(jù),對這些壓力點進行擬合分別得到油/氣層和水層的地層壓力梯度直線(見圖1)[3]。1號井鉆遇了3套地層A、B、C,該井處的3套地層均為水層;2號井在同一構(gòu)造上鉆遇了相同的地層A、B、C,但是位于構(gòu)造頂部的A、B在此處是油層而不是水層。1號井C層的壓力點在壓力梯度線 E上,A層和B層都是水層,且這2層相通,其壓力點落在同一個壓力梯度線 F上。E、F壓力梯度線是平行的,說明其分別代表不同的壓力系統(tǒng)。2號井C層的壓力點落在和1號井相同的壓力梯度線 E上,A層和B層是油層,由于油的密度小于水的密度,因此油層的壓力梯度大于水層的壓力梯度,壓力梯度線的交點即為油-水界面AA和BB[4]。

圖1 MDT壓力數(shù)據(jù)預測油/氣/水界面示意圖

如果已知油/氣層和水層的流體密度。假設(shè)在油/氣層和水層分別有1個合格的壓力數(shù)據(jù),而且獲得壓力數(shù)據(jù)的油/氣層和水層屬于一個壓力系統(tǒng)[5]。如圖2所示,則油/氣層和水層的地層壓力梯度關(guān)系可以分別表示為

式中,gh和 gw分別為油/氣層和水層的壓力梯度,壓力梯度可以由流體密度計算。

圖2 單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面示意圖

根據(jù)油/氣層、水層中的一個壓力測量數(shù)據(jù), Ch、Cw可以通過式(1)和式(2)得到[6],所以油/氣/水界面深度Dh/w可以表示為

2 應用實例

×油氣田S305井位于一個帶邊水的巖性油藏低部位。從2 724.99～2 740.49 m井段,MDT共獲取了22個壓力點數(shù)據(jù)(見圖3)。根據(jù)油藏高壓物性數(shù)據(jù),地層原油密度為0.709 g/cm3,地層水礦化度13 145 mg/L,地層水密度為1.014 g/cm3。通過對壓力數(shù)據(jù)分析認為,2 735 m以下的4個測壓點數(shù)據(jù)一致性較好,質(zhì)量基本可靠,中上部大部分壓力測量結(jié)果明顯受增壓影響。

選擇壓力數(shù)據(jù)趨勢合理,MDT流度較大的數(shù)據(jù)作為水層、油層壓力分析數(shù)據(jù)點。如圖3所示,分別選擇水層2 737.49 m(圖3中藍色空心圓點)、油層2 725.46 m(圖3中紅色空心圓點)深度處測壓數(shù)據(jù)作為水層、油層壓力梯度關(guān)系線上的數(shù)據(jù)點。按照確定的水層、油層密度及所選擇的壓力數(shù)據(jù),得到水層、油層壓力梯度關(guān)系直線分別為藍色、紅色直線。由此確定油-水界面為2 728.3 m(-2 296.3 m)處。

圖3 S305井壓力數(shù)據(jù)解釋

S305井采用單點法所確定的油水界面深度與油藏綜合研究的結(jié)果非常接近,說明所選擇的測壓點數(shù)據(jù)是準確的。同時也表明,只要所選擇的壓力點數(shù)據(jù)可靠,油層和水層的流體密度數(shù)據(jù)準確,這種方法可以給出非常準確的油/氣/水界面預測結(jié)果。

Y油氣田M 103井位于一個帶油環(huán)的凝析氣藏,氣-油、油-水界面分別為-3 860 m、-3 872 m。油層密度和水層密度分別為ρg=0.248 g/cm3;ρo= 0.642 g/cm3。

按照圖4中箭頭所示分別選擇水層、油層和氣層用于繪制壓力梯度關(guān)系線的單壓力數(shù)據(jù)點,分別求得氣油界面和油水界面為-3 864 m和-3 870 m (見圖5)。

圖4 M 103井測井曲線及壓力點選擇

圖5 M 101井、M 103井壓力數(shù)據(jù)分析

若采用M 103井油層中部3個壓力點數(shù)據(jù)直接擬合壓力梯度關(guān)系,可以求得油水界面為-3 871 m,而氣油界面數(shù)值沒有改變,圖5中紅色數(shù)字所表示的即為油水界面和氣油界面。

采用MDT單壓力點數(shù)據(jù)或連續(xù)壓力測量數(shù)據(jù)計算的氣油、油水界面深度非常接近,這進一步驗證了利用MDT單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面方法的有效性。

3 結(jié)論與建議

在給定地層流體密度的前提下,如果能夠在油/氣層和水層分別測得一個合格的壓力數(shù)據(jù)點,就可以預測出油/氣/水界面深度。即利用MD T單壓力數(shù)據(jù)點確定油/氣/水界面的方法是可行的。該方法很好地克服了合格壓力數(shù)據(jù)點太少的問題,為快速確定油/氣/水界面奠定了基礎(chǔ),在一定程度上加快了油氣藏勘探開發(fā)進程。

[1] 夏位榮.鉆柱測試解釋方法與油層評價[M].北京:石油工業(yè)出版社,1991.

[2] 張厚福,方朝亮,高先志,等.石油地質(zhì)學[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

[3] 曾濺輝,王洪玉.輸導層和巖性圈閉中石油運移和聚集模擬實驗研究[J].中國地質(zhì)大學學報:地球科學, 1999,24(2):193-196.

[4] 康永尚,郭黔杰.論油氣成藏流體動力系統(tǒng)[J].中國地質(zhì)大學學報:地球科學,1998,23(3):281-283.

[5] 歐陽健,王貴文,吳繼余,等.測井地質(zhì)分析與油氣層定量評價[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

[6] 林梁.電纜地層測試器資料解釋理論與地質(zhì)應用[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994.

A Method of Determ in ing Oil/gas/water Interface by MDT Single Pressure Data Point

LUO Xingping1,ZHANGDayong1,WANG Yan2,ZHANG Quan1,FAN Haitao1
(1.Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China; 2.Wireline Logging Company,Xibu Drilling Engineering Corporation,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China)

Due to thin oil/gas layer,qualified tested p ressure data is so little that we can’t use these data to equate the formation p ressure gradient by MDT(formation p ressure test),so,it is not easy to determine the oil/gas/water interface.Based on the theory analysisof MDT formation p ressure test,p roposed is a method using MD T single p ressure data to determ ine the w ater/oil/ gas interface.If fluid density is given and qualified p ressure data is tested and obtained from oil/ gas layer and w ater layer,the dep th of oil/gas/w ater interface can be fo recasted.The log app lications show that themethod can eliminate the limitation of accurate p ressure data,and imp rove the p roceeding of exploitation and development.

log method,fo rmation p ressure test,single p ressure data point,oil/gas/water interface

P631.81 文獻標識碼:A

羅興平,男,1971年生,高級工程師,從事石油地質(zhì)及礦場地球物理專業(yè)研究。

2010-10-18 本文編輯 余迎)