衛383塊沙三中新層系測井解釋評價方法

　　摘要：衛383塊主要開發層位是沙三中地層。本區由于物性較差，沙三中有效儲層下限比較模糊，因此該塊儲層分層能力較差 ，給解釋工作帶來了很大的難度。針對衛383塊沙三中復雜的地質特征及特殊的開發特點，通過對該區塊四性關系的研究，得出沙三中8-10油氣層測井響應特征；通過制作、比較中子孔隙度-電阻率交繪圖、密度孔隙度-電阻率交繪圖、聲波孔隙度-電阻率交繪圖等油氣水識別方法，選取合適的儲層參數評價模型為儲層參數的準確評價提供依據，為油氣水的識別提供了可靠的保證。
　　關鍵詞：沙三中；巖石骨架； 孔隙度； 電阻率； 聲波； 交繪圖
　　中圖分類號：P618 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　1 衛383塊沙三中地層概況
　　衛383塊主要含油層系在沙三中，埋深在3 100～4 200 m。沙三中亞段（ES3中）：該亞段地層上部為白色鹽巖（即衛城鹽）與深灰色泥巖呈不等厚互層，中部為泥巖與淺灰色粉砂巖、泥質粉砂巖不等厚互層，為濱湖-鹽湖相沉積。儲層物性在平面上、縱向上都表現出非均質性比較強，物性的好壞與物源方向及埋深有關。儲層物性表現為由西向東逐漸變差的特點。流體分布受斷層、構造、地層、巖性等因素的控制，構造高部位油層富集。衛城上鹽形成良好的區域蓋層，油氣富集井段集中在沙三中。從試油試采資料表明，衛383塊沙三中儲層物性比較差，單井產能低，但是通過壓裂改造可以提高產能。
　　2 儲層評價難點及對策
　　從測井曲線響應特征來看物性較差，聲波值在225μs/m左右，中子值在15PU左右，密度值在2.5g/cm3左右，深感應電阻率在2.5-11.7Ω?m之間 ，自然伽馬在60-120API之間、自然電位曲線變化不明顯，因此該塊儲層分層能力較差，給解釋工作帶來了很大的難度。針對衛383塊沙三中復雜的地質特征及特殊的開發特點，以解決解釋中對儲層識別困難的實際問題為出發點，從最基礎的工作入手，通過對該區塊四性關系的研究，得出沙三中8-10油氣層測井響應特征；通過制作、比較中子孔隙度-電阻率交繪圖、密度孔隙度-電阻率交繪圖、聲波孔隙度-電阻率交繪圖等油氣水識別方法，選用密度孔隙度-電阻率交繪圖作為識別油氣水的方法。通過確定巖電參數、巖石骨架參數為測井定量評價奠定了基礎；通過選取合適的儲層參數評價模型為儲層參數的準確評價提供依據，為油氣水的識別提供了可靠的保證。
　　3測井解釋評價方法研究【1-2】
　　3.1巖性參數
　　3.1.1 粒度中值
　　對于砂巖儲層來說，粒度中值是儲層沉積環境和顆粒粗細的綜合反映。由于它與地層粘土礦物含量、粉砂含量有密切關系，因此常被地質上用來計算束縛水飽和度和滲透率，評價油氣儲層和研究沉積環境。將衛383塊粒度中值分析樣品數據和相應的標準層中的測井值輸入計算機進行數理統計，建立了粒度中值Md與自然伽馬相對值DGR之間的解釋圖版，方程為：
　　Md=-0.0845DGR+0.1032
　　相關系數R=0.7366，取值層點N=82個
　　平均絕對誤差：0.008874mm
　　平均相對誤差：12.3271%
　　式中，DGR=(GR-GRmin)/(GRmax- GRmin)，GR為目的層自然伽馬測井值；GRmax、GRmin分別為處理井段中純泥巖層、純砂巖層的自然伽馬值。
　　3.1.2 泥質含量
　　衛383塊沙三中段自然伽馬受多種因素影響，滲透層與非滲透層的分辨率低，自然電位因上覆鹽層及地層水礦化度變化影響形態不好，為此我們采用自然伽馬（GR）、自然電位（SP）、井徑（CAL）曲線，結合密度測井曲線先劃分出砂巖層，然后擇優選取對儲層泥質響應靈敏的上述三條測井曲線之一，求取泥質含量Vsh，基本方程為
　　Vsh=(2GCUR*SH-1)/(2GCUR-1)
　　SH=(Xlog-Xmin)/(Xmax-Xmin)
　　式中：GCUR為地層系數3.7； Xlog為被選擇計算泥質體積的測井曲線；Xmin為被選擇測井曲線在純砂巖層的最小值；Xmax為被選擇測井曲線在純泥巖的最大值。
　　3.2物性參數
　　物性參數即指孔隙度、滲透率，是描述儲集層特性最基本的兩個參數。
　　3.2.1儲層滲流模型的建立
　　衛城地區收集了12口井的巖心分析數據，其中CSU測井資料4口，國產測井資料8口，讀取了沙三-沙四段地層標準層數為104層，層點數150個，總計樣品塊數為1194塊，分析數據2096個；濮城地區收集了8口井的巖心分析數據，其中CSU測井資料4口，讀取了沙三-沙四段地層標準層數為78層，層點數105個，總計樣品塊數為918塊，分析數據1834個，作為建立儲層滲流模型的基礎資料。
　　（1）孔隙度模型的建立
　　實踐表明：盡可能多的測井信息能夠對儲層的孔隙、滲透性進行更合理的評價，三孔隙度測井資料由于包含了更多的信息量，因而在獲取儲層物性參數方面的精度更高。將聲波時差、密度、補償中子測井值與巖心分析孔隙度進行三元回歸，可建立用三孔隙度測井資料求取孔隙度的參數方程。
　　實踐表明三種孔隙度資料交會，計算的孔隙度數值具有較高的精度，相關系數高，達到0.9以上。三孔隙度交會計算地層的孔隙度效果比較理想，因此在三孔隙度測井資料齊全時，建議盡可能采三孔隙度資料計算方式，以提高地層孔隙度的計算精度。
　　（2）滲透率模型的建立
　　計算滲透率的模型采用巖心分析滲透率與巖心分析孔隙度交會建立的模型相關性是最好的，精度高，最可靠，計算的滲透率誤差在一個數量級以內，采用計算的孔隙度和滲透率建立關系相關性略差。
　　3.2.2地層水電阻率的確定
　　地層水電阻率在確定含油飽和度的方程中起著重要的作用，直接關系到儲層評價是否準確。
　　（1）水分析資料法
　　用本井或鄰井相同層位的水分析資料確定地層水電阻率是最直接、最常用的方法。東濮凹陷開發多年，地層水性已基本落實，水分析資料也比較齊全。本區地層水屬于高礦化度地層水，總礦化度為（21～34）×104mg/l，水型為CaCl2。地層水礦化度在沙四段略有減小。
　　由水分析資料得到的衛383塊的地層水電阻率值在0.0172Ω?m，但在某些地層，當圍巖電阻率較高時，由此地層水電阻率計算的含油飽和度一般偏高。
　　（2）視地層水電阻率法
　　選擇具有同一油水系統的井段內的純水層作為標準水層，標準水層一般為巖性較純、無油氣顯示、厚度較大、電阻率最低和自然電位異常幅度最大的滲透層。采用阿爾奇公式，推導出計算地層水電阻率Rwa的公式
　　Rw=（Rtφm）/a
　　式中，φ為標準水層的孔隙度；Rt為標準水層的深探測電阻率。
　　（3）靜自然電位法
　　根據砂泥巖剖面巖石物性特點，當Rw　　SSP=-Ksplog(Rmf/Rw)
　　整理該式可得到：
　　Rw=10(-SSP/Ksp)*Rmf
　　式中，SSP為靜自然電位，mV； Rmf為泥漿濾液電阻率，Ω?m；Ksp為擴散吸附系數，mV。
　　當地層是純巖性，厚度大于4m，中等泥漿侵入，儲層自然電位曲線幅度值ΔSP可近似作為靜自然電位SSP使用。
　　3.2.3 含油飽和度的確定
　　
　　對于中低孔隙度的砂泥巖地層來說，含油飽和度的計算方法采用傳統的阿爾奇公式，利用阿爾奇公式獲取儲層含油飽和度，經過多年的應用研究，也表明該公式在中原油田低孔低滲儲層應用效果好。但是在不同地區，巖石系數和孔隙結構指數要區別對待。
　　Sw=(abRw/Rtφm)1/n
　　So=1-Sw
　　式中，Sw為含水飽和度；So為含油飽和度； Rt為地層真電阻率（Ω?m），由深電阻率測井值獲得；a、b為與巖性有關的系數；m為為與巖石孔隙結構有關的指數； n為與油氣水在孔隙中分布有關的飽和度指數。
　　通常a、b、m、n與地層的物理特性有關，經實驗測量證明，對于絕大多數孔隙性地層，在同一地區的巖性和孔隙結構變化不大的情況下，具有變化不大的特點。進行分析處理，得到衛383塊的經驗系數為a=b=1，m=1.7078，n=1.8577。
　　通過以上的分析研究工作，以巖心分析資料為基礎建立了適合衛383塊多個解釋模型，合理地、有選擇地應用這些解釋模型，可使解釋結果更加合理、可靠。孔隙度及滲透率參數的計算采用前面建立的測井解釋模型。
　　3.3油氣層定性定量解釋
　　衛383井位于河南省濮陽市范縣濮城鎮，構造上處于東濮凹陷中央隆起帶濮衛次洼衛383塊，根據馬寨地區多口試油投產井的資料做了孔隙度和電阻率交會圖（見圖1）。得出了該區塊的沙三段油干、油氣水層解釋標準，即：
　　油氣層：Rt≥1.5Ω?m 水層：Rt<1.5Ω?m
　　φ≥10%φ≥10%
　　干層：φ<10%
　　式中，φ為孔隙度，% ；Rt為深感應電阻率， Ω?m 。
　　
　　從測井曲線上分析，該區塊沙三中地層除了鹽層外，均為沙泥巖剖面，以衛383井為例，地層巖性上部以巖鹽為主，底部為砂泥巖不等厚互層，砂巖物性差、巖性不純。測井共解釋5層11.4m，其中氣層4層14.7m（包括低產氣層），干層1層1.4m。
　　從測井曲線上分析，21#、22#層物性較差，巖性較差，聲波值在240μs/m左右，中子值在15PU左右，密度值在2.5g/cm3左右，深感應電阻率在2.5-2.8?m之間 ，自然伽馬在60-120API之間、自然電位曲線變化不明顯。計算的地層孔隙度分別為10.7%，11.5%；含油飽和度分別為36.1%、36.7%，雖然沒有錄井顯示，在周圍沒有發現新層位，且電阻率曲線呈凹形的情況下，根據解釋模型分析，綜合測井曲線，測井綜合解釋為低產油氣層。
　　24#、25#層物性較好，巖性較好，聲波值在240μs/m左右，中子值在15PU左右，密度值在2.5g/cm3左右，深感應電阻率在10.4-11.7Ω?m之間 ，自然伽馬在60-120API之間、自然電位曲線變化不明顯，計算的地層孔隙度為11.5%、11.8%，含油飽和度為70.3%，70.2%，電性、物性氣層特征明顯，雖然錄井沒有顯示，但綜合測井響應仍綜合解釋為氣層。26#層綜合分析測井曲線特征，將物性差、巖性致密、泥質含量較高的儲層解釋為干層，干層孔隙度小于6.7%。
　　4 結語
　　衛383井是部署在衛383塊的一口評價井，該井鄰井在沙三中8-10無油氣顯示，且該井沙三中8-10地層錄井無油氣顯示的情況下，用上述測井綜合解釋評價方法對衛383井沙三中8-10進行了精細測井解釋。共解釋低產油氣層2層11.0m，油氣層2層3.7m，通過對其壓裂投產，日產油5.6t，微量氣，獲得工業油氣流，測井解釋與測試結果吻合。 該成果的成功應用在沙三中8-10發現新的含油層段，為該區塊增儲上產提供了保證。
　　
　　
　　參考文獻
　　[1] 洪有密.測井原理與綜合解釋[M].東營：石油大學出版社，1993.
　　[2] 歐陽健.石油測井解釋與儲層描述[M].北京：石油工業出版社，1994.