渤海測壓資料確定流體密度應用條件分析

2012-07-14 07:58:02張聰慧

中國測試 2012年4期

李義，張聰慧

（中海油田服務股份有限公司油技事業部資料解釋中心，河北三河 101149）

0 引言

渤海海上作業的電纜式地層測試[1]儀器種類較多，包括阿特拉斯公司的FMT、RCI儀器，還有中海油田服務股份有限公司的FET、FCT儀器，其中FMT、FET為同一代產品，RCI、FCT為新一代模塊式電纜地層測試儀器。渤海地區的電纜式地層測試資料在計算地層滲透率，確定流體密度，判斷油、氣、水界面等資料解釋與儲層評價方面都取得了廣泛的應用。在利用測壓資料回歸流體密度的實際應用中，發現許多測壓點尤其是低孔滲地層測壓點壓力恢復值不穩定，壓力值偏高或偏低，在很大程度上造成地層流體密度求取不準確；為此，對渤海各油田共計41口井電纜地層測壓資料近1227個測壓點進行了分析，以期利用流度對測壓點資料建立定量分類標準，確定計算流體密度的流度范圍，為后續利用測壓資料進行渤海地區疑難儲層[2]評價提供依據。

1 電纜地層測試器工作原理

電纜地層測試器的兩個主要功能是測壓和取樣。測壓過程即預測試過程，就是抽吸一定地層流體的壓力測量過程。將儀器下放到指定深度，打開平衡閥，儀器首先記錄到測試點深度處由鉆井液施加的液柱靜壓力。隨后將推靠臂推向井壁，與井壁相對應的探頭的探管刺穿泥餅插入地層，探頭上的封隔器向井壁靠攏并壓向井壁，這時封隔器及泥餅被壓縮，將探管中的小活塞收回，井下儀器內的測試空間經過濾與地層相通，管線中的流體體積填補小活塞讓出的空間使測試壓力下降，測試探頭繼續壓迫井壁。探管中的小活塞滑到探管根部并停止運動時，封隔器繼續向井壁壓迫，使壓力繼續回降，一直到儀器完全固定于井壁為止。預測試開始時，測試室中的活塞滑動，以恒定流量q的流速使流體充滿預測試室，壓力很快下降到一個平臺。待預測試活塞到達終點后，儀器保持不動，但是由于壓力擴散還有地層流體流入探管，壓力開始升高，最后恢復到地層原始壓力。

2 利用電纜式地層測試資料計算地層流度

通常電纜式地層測試資料計算地層流度有壓力恢復法和壓力壓降法兩種。壓力恢復法一般又分為球形流壓力恢復法[3]和柱形流壓力恢復法[4]。在渤海地區的實際應用中，發現電纜地層測試資料很難見到理想的球型恢復、柱狀恢復，流形識別比較困難，因而利用壓力恢復法計算地層流度的不確定因素大，不適宜在快速地層評價中應用。相對而言壓降法影響因素少，求取流度穩定，只要正確選擇壓降開始時間、結束時間、壓恢開始時間、結束時間及所對應的壓力值即可。而這些值的不確定因素小，因此壓降法比較適合現場快速評價。在實際應用過程中，為了利用流度建立測壓點分類標準，采用壓降法對41口井近1227個測壓點進行了流度的重新計算。

3 利用電纜式地層測試資料計算流體密度的流度范圍

利用電纜地層測試資料計算出地層流度后，結合常規測井資料，計算儲集層的流體密度。計算的流體密度值與常規測井資料或試油資料進行比較，由此判斷該測壓點能否用于流體密度計算，可將測壓點分為3類：

（1）可用點。這類點子壓力恢復期間最終地層壓力恢復值穩定，計算流體密度正確，與常規測井資料或與DST測試資料吻合。

（2）一般點。這類點子壓力恢復值不夠穩定，計算流體密度時與同層內測試點壓力值比較略偏高或偏低，但計算流體密度值與常規測井資料或與DST測試資料吻合。

（3）不可用點。這類點子壓力恢復值不穩定，計算流體密度結果不正確，與常規測井資料或與DST測試資料不吻合。

研究流度與可用點、不可用點和一般點的關系，發現：當流度小于3 mD/cp，測壓點不可用；流度3～30mD/cp，可用點、不可用點、一般點共存；流度大于30mD/cp，基本為可用點。

4 電纜式地層測試資料應用實例分析

對于解釋工程師而言，在測井解釋中存在許多常規曲線無法定性解決的問題，比如地層水礦化度偏低、儲層泥質膠結或者非均質現象嚴重[5]，都會在一定程度上為解釋工程師確定儲層流體性質增加難度。這時如果綜合核磁測井、電纜式地層測試等高端測井技術，在疑難儲層評價工作中能夠發揮巨大的作用。

在渤海地區電纜式地層測試資料的實際應用中，根據測壓點的流度范圍，流度小于3mD/cp，在計算流體密度時，測壓點基本不采用；流度在3～30mD/cp范圍的測壓點，應用時慎重選擇，測壓點可用與否主要取決于測壓點的壓力恢復值是否穩定；流度大于30mD/cp，測壓點基本可以采用。應用該測壓點劃分標準，在計算地層流體密度、確定油水界面、疑難層油水識別等方面取得了很好的效果。

4.1 利用測壓可用點計算流體密度的實例分析

以渤海油田M區塊D井為例。本井主要目的層位于沙河街組，地區地層水礦化度變化劇烈，地層各向異性較強，非均質性嚴重，測井資料處理時參數的選取及后續的測井解釋均存在較強的多解性，為勘探開發及儲層評價帶來了相當大的難度。本井目的層3224～3231m，通過常規測井資料分析，儲層砂體發育，巖性較純，物性很好，巖屑錄井為熒光細砂巖，氣測值有所抬升，但通過電阻率測井曲線分析，結合本區域地質概況及巖點參數與物性下限值，發現物性變好層位，深電阻率明顯下降，接近下部純水層電阻率，見圖1和圖2。

為準確判斷上部儲層流體性質帶來一定的難度，在處理解釋過程中該如何定義儲層類別出現了分歧（油層或油水同層）。本層位FMT電纜地層測試共獲得4個壓力點，利用壓降恢復法分別計算了各數據點的流圖，仔細分析發現其中3228.5m的壓力點流度為1.32mD/cp，其壓力恢復值偏低，將其歸為不可用點，其余3點流度均在3mD/cp以上，將其歸為可用點，見表1。

對3個評價為可用點的壓力數據進行流體密度回歸，3個數據點相關性很好，得到該層位流體密度為0.86 g/cm3，證實儲層流體性質為純油層，提供了準確的測井解釋結論，為后續的儲量評價工作打下了堅實的基礎。