鄂爾多斯陜北斜坡中部志丹地區(qū)砂巖儲(chǔ)層裂縫研究

包志偉，姬文瑞，喬生虎，高文學(xué)

(延長(zhǎng)油田股份公司 永寧采油廠開(kāi)發(fā)科，陜西 延安 716000)

1 研究背景

由于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部砂巖儲(chǔ)層，孔隙度和滲透率均非常低，雖然孔滲較低，但該地粒間孔發(fā)育，起到了溝通孔隙，提高滲透率的作用，是多孔介質(zhì)儲(chǔ)層。從而本地區(qū)儲(chǔ)層的研究重點(diǎn)就放在了對(duì)裂縫性的研究上。因?yàn)榱芽p不僅是重要的儲(chǔ)集空間，而且它提供了極好的流體滲透通道，擴(kuò)大了巖石基塊的泄油面積，從而極大地提高了油井的供油能力。所以，裂縫是形成硬地層油氣高產(chǎn)的主導(dǎo)因素。裂縫性儲(chǔ)層是指以裂縫及其連通的粒間孔、晶間孔為主要油氣儲(chǔ)集空間和滲濾通道的儲(chǔ)層。孔隙度和滲透率均較低的致密砂巖、致密碳酸鹽巖、泥巖甚至變質(zhì)巖和火成巖等在巖石內(nèi)部裂縫發(fā)育的情況下，都可以形成裂縫性儲(chǔ)層。

本文利用裂縫在常規(guī)測(cè)井資料的響應(yīng)特征，研究其響應(yīng)規(guī)律，探索用常規(guī)測(cè)井資料識(shí)別儲(chǔ)層的方法，分別從定性和定量?jī)煞矫鎭?lái)識(shí)別裂縫，并編寫了定量計(jì)算孔隙度的程序，裂縫發(fā)育指數(shù)計(jì)算程序，把裂縫發(fā)育指數(shù)進(jìn)行定性分級(jí)，對(duì)志丹地區(qū)杏河杏34井進(jìn)行研究，又對(duì)其鄰井資料進(jìn)行對(duì)比處理，最后得出綜合裂縫發(fā)育指數(shù)交匯圖，發(fā)現(xiàn)綜合裂縫發(fā)育指數(shù)越高就越有利于工業(yè)油流生產(chǎn)，并通過(guò)與實(shí)際試油資料進(jìn)行對(duì)比表明，該方法可行的。

2 實(shí)例分析

將上述方法編制成程序，即用常規(guī)測(cè)井方法識(shí)別裂縫的存在，并將其應(yīng)用于陜北斜坡中部延長(zhǎng)組砂巖儲(chǔ)層的杏34井，如圖1所示為杏34井在1400.0～1440.0m井段地層。從圖1中可見(jiàn)該段地層為低自然伽馬，表現(xiàn)地層為低含泥的硬質(zhì)地層，具有裂縫地層的必備條件，如圖所示在1404.4～1464.6 m、1406.6～1410.0m、1410.6～1410.8 m、1412.2～1412.8 m以及1428.8～1432.0m層段都表現(xiàn)為很低的微球形聚焦電阻率(1～5Ω·m)，且與雙側(cè)向電阻率(20～30Ω·m)明顯的不響應(yīng)，該段地層可見(jiàn)聲波時(shí)差有跳躍現(xiàn)象(較鄰層增高20μs/m)，井徑曲線不如鄰層“光滑平整”，有小的鋸齒狀顯示。從圖1中還可以看到，在carbon平臺(tái)上用常規(guī)測(cè)井資料確定裂縫孔隙度的值，顯示了該層段存在微裂縫。

圖1 杏34井綜合解釋分析成果圖

如圖2所示為杏34井在1440.0～1484.0m井段，該井段地層主要為少量高角度裂縫，該段地層明顯與圖3－1即地層(1400.0～1710.0m)不同，該井的深、淺、微感應(yīng)電阻率數(shù)值較高(40～55Ω·m)，且三者差異不大，仔細(xì)觀察它們具有深度不一致的特點(diǎn)，在1440.0m處微球形聚焦電阻率為相對(duì)低值，而雙側(cè)向?yàn)橄鄬?duì)高值。1446.0～1446.4 m處雙側(cè)向電阻率的降低程度遠(yuǎn)不如微電阻率響應(yīng)，甚至相反。在1477.2 m處雙側(cè)向電阻率顯示為裂縫帶的底端而微球形聚焦電阻率在1776.2 m就處于裂縫帶的底端了，這些深度的不一致性均表現(xiàn)為存在高角度縫。這一井段內(nèi)聲波時(shí)差數(shù)值很低(216～218 μs/ft)與低角度縫井段的時(shí)差值(225～228 μs/ft)有很明顯的差別。

圖2 杏34井井綜合解釋分析成果圖

由于本地區(qū)裂縫是比較復(fù)雜且在研究裂縫的同時(shí)有很強(qiáng)的隨機(jī)性，所以根據(jù)陜北斜坡中部?jī)?chǔ)層大量的巖心取樣資料和相關(guān)結(jié)論，還有杏34井鄰近的井 (杏杏8井、杏59井、杏9井、杏35井、杏10井、杏56井)6口油井資料，以及以及前人的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，可以看出裂縫明顯的特征:高電阻、高密度、低自然伽馬、低聲波時(shí)差、低中子孔隙度。對(duì)上述臨井又編寫了定量計(jì)算孔隙度和裂縫發(fā)育指數(shù)的程序在forward上如圖3解釋處理后，得到數(shù)據(jù)如表1，用處理結(jié)果與試油結(jié)論進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)，綜合裂縫發(fā)育指數(shù)fra較大的層段一般試油結(jié)論為工業(yè)油層，日產(chǎn)油較多，而綜合裂縫發(fā)育指數(shù)fra較小的層段則一般為差油層或含水油層。

圖3 杏34井綜合解釋圖

表1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖

井名 起始深度(m) 終止深度(m) 層號(hào) 細(xì)分層 fra 裂縫級(jí)別 射開(kāi)厚度(m)日產(chǎn)油(t/d)1485.2 1546.6 長(zhǎng)617.3杏10井61:1491.6－1503.1－0.360 a 62:1515.9－1521.7 0.260 b 4.9521572.3 1600.1 長(zhǎng)7 1575.1－1585.5 0.120 a 9.6杏56井 1580.1 1654.8 長(zhǎng)661:1590.4－1600.6 0.140 c 62:1604.9－1608.4 0.320 a 62:1613.3－1618.3 0.140 c18.7 3.854

圖4是用(杏34井、杏8井、杏59井、杏9井、杏35井、杏10井、杏56井)7口井綜合裂縫發(fā)育指數(shù)與日產(chǎn)油量交繪圖。按照交繪圖，把裂縫發(fā)育程度按綜合概率指數(shù)分為三個(gè)等級(jí):fra＜0.2為c級(jí)，表示裂縫不發(fā)育;0.2＜fra＜0.3時(shí)為b級(jí)，表示裂縫發(fā)育;fra＞0.3時(shí)為a級(jí)，表示裂縫很發(fā)育。從此交匯圖上，認(rèn)為可以觀察到裂縫發(fā)育程度，尋找裂縫發(fā)育層段，應(yīng)該能夠用來(lái)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。

圖4 日產(chǎn)油—綜合裂縫發(fā)育指數(shù)

3 結(jié)論

本論文利用常規(guī)測(cè)井資料，應(yīng)用多條測(cè)井曲線綜合判別、計(jì)算裂縫性儲(chǔ)集層的孔隙度，并對(duì)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)油田陜北斜坡中部?jī)?chǔ)層的杏34井進(jìn)行了解釋和評(píng)價(jià)，用以對(duì)本方法的檢驗(yàn)，可得結(jié)論如下:

(1)將研究區(qū)按儲(chǔ)集類型歸納為二類，即縫洞型和孔隙型;總結(jié)了不同類型的儲(chǔ)集層在測(cè)井曲線上的特征規(guī)律，為測(cè)井定性識(shí)別裂縫性儲(chǔ)集層和定量計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

(2)總結(jié)了裂縫在常規(guī)測(cè)井曲線上的響應(yīng)規(guī)律，對(duì)裂縫反映比較敏感的常規(guī)測(cè)井曲線有密度測(cè)井曲線、補(bǔ)償中子測(cè)井曲線、聲波時(shí)差測(cè)井曲線、井徑曲線、自然伽馬和雙側(cè)向電阻率曲線等。裂縫在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為聲波和中子都增大，密度減小，自然伽馬一般為低值，井徑曲線一般為鋸齒狀。

(3)針對(duì)陜北斜坡中部?jī)?chǔ)層和裂縫常規(guī)測(cè)井曲線的特點(diǎn)，提出綜合裂縫發(fā)育指數(shù)fra，最后研究得出，fra可分為的三個(gè)等級(jí)。fra較大的層段一般試油結(jié)論為工業(yè)油層，日產(chǎn)油較多，而綜合裂縫發(fā)育指數(shù)較小的層段則一般為差油層或含油水層。

(4)通過(guò)用常規(guī)測(cè)井資料，并將杏34井資料加到carbon平臺(tái)上做出成果圖，又通過(guò)在forward平臺(tái)對(duì)杏34井及附近的臨井進(jìn)行處理后，做出交匯圖來(lái)進(jìn)一步研究?jī)?chǔ)層的裂縫，與實(shí)際試油資料進(jìn)行對(duì)比表明，該方法是可行的。

綜合裂縫發(fā)育指數(shù)分析法成本低，結(jié)合生產(chǎn)緊密，簡(jiǎn)便易行，能客觀反映微裂縫的存在和分布。本文應(yīng)用該方法研究裂縫分布屬初步探索，學(xué)習(xí)階段，有待在實(shí)踐中進(jìn)一步補(bǔ)充、完善。

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