魏 丹,秦瑞寶,劉小梅,李敬功,宋蓉燕,張 磊
(中海油研究總院,北京 100027)
隨著國內新領域勘探、海外油氣藏勘探開發程度的深入,復雜儲層的測井精細評價一直是油田勘探和開發存在的技術難題。測井解釋的目的就是準確評價地下儲層的流體性質及其儲層參數。如果測井解釋漏掉油氣層,會造成公司油氣儲量的重大損失;如果把水層誤解釋為油氣層,會損失巨額的測試費用(海上單層測試費數百萬元)。因此,提高測井解釋符合率對于復雜儲層的勘探開發具有重要的意義。
QC是英文QUALITY CONTROL的簡稱,中文意義是質量控制,其在ISO9000:2005的定義是“質量管理的一部分,致力于滿足質量要求”。QC方法作為一種質量管理方法,注重以過程為中心的PDCA循環[1](策劃、執行、檢查、處理),采用相關的統計技術和方法,以事實為依據、用數據說話,有利于測井解釋人員在實際工作中充分利用各方面的資料,分析查找原因及對策,不斷深化認識,從而提高復雜儲層的測井解釋符合率。
復雜儲層有兩層含義:(1)巖性復雜,巖性有碳酸鹽巖、火成巖、凝灰巖和砂礫巖等;(2)孔隙結構及類型復雜,常發育裂縫及溶孔洞,非均質性強。
通過對國內和海外8個油田66口井的錄井、測井、測試以及試油資料對比分析后,發現簡單儲層測井解釋符合率已達到98%以上,而復雜儲層測井解釋符合率與簡單儲層相比還有一定的差距。5個海外油田復雜儲層新鉆井測井解釋符合率最高為90.3%,平均為86.9%。
通過綜合分析認為,影響復雜儲層測井解釋符合率主要有兩方面的因素:(1)巖性復雜致使適用于巖性單一的均質模型的測井解釋方法難以對其進行準確定量評價;(2)復雜孔隙結構容易形成低孔滲儲層及相對低阻油層,常規測井對此類油氣層解釋信息量相對不足。
針對復雜儲層測井解釋符合率不高的現狀,運用側向樹圖(見圖1)進行了認真分析和深入挖掘,找出了8條末端因素[2]。
針對8條末端因素,按照《石油天然氣儲量計算規范》的標準要求,結合錄井、氣測、試油及巖心分析等采用0/1打分法,確定出影響復雜儲層測井解釋符合率的4個主要因素。
(1)復雜儲層不同的巖性對不同測井系列的影響有較大的差異,在處理中要區別對待,否則會造成巖性的錯誤判別,甚至導致孔隙度計算高達70%的誤差,從而影響測井解釋的精度。
(2)對比阿爾奇公式和印度尼西亞公式兩種方法,在物性好的儲層中計算的含水飽和度結果相差不大,而在泥質含量較高的儲層中,不同飽和度公式計算結果偏差較大,因此選擇合理的飽和度計算方法也是影響測井解釋精度的重要因素。
(3)復雜儲層大多為儲層薄、物性差、孔隙結構復雜多變,孔縫洞并存,油水關系復雜,既有低電阻率油層,又有高電阻率水層,致使油氣層解釋符合率較低。
(4)在早期,鉆井過程中對井壁的保護技術不很成熟,導致有許多井眼在復雜儲層段井徑擴徑較為嚴重,導致孔隙度測井曲線失真,對儲層巖性的識別和物性參數的解釋精度都有較大的影響。
運用QC方法確定主要因素后,積極制定對策并進行實施,同時動態跟蹤分析實施全過程,及時將實施結果與測井評價情況進行詳細對比分析。
(1)實施一:針對不同的測井系列優選適用復雜儲層的測井解釋模型[3]。A1井3 020~3 036 m井段原測井處理解釋儲層以灰巖為主,新剖面以白云巖為主;3 036~3 041 m井段下段儲層老剖面為含灰砂巖,新剖面為含云巖的砂巖。與取芯巖性剖面比較,新剖面巖性處理更合理(見圖2),孔隙度更接近巖心分析孔隙度(見圖3)。


(2)實施二:針對復雜儲層特性優選飽和度計算方法。通過對比分析不同毛管壓力試驗方法(見圖4),優選半滲透隔板法的毛管壓力作為束縛水飽和度的解釋模型來驗證測井計算含水飽和度的精度。B1井巖心含水飽和度和測井計算含水飽和度誤差分析圖(見圖5),單點和層平均計算的含水飽和度誤差都在允許的誤差5%的范圍內,測井計算的含水飽和度精度滿足質量要求[4]。
(3)實施三:選取錄井、巖芯、測試資料相對較全的井進行儲層下限參數敏感性分析。通過電阻率-巖芯分析孔隙度、電阻率-密度/中子/聲波交會圖確定不同類型儲層的測井響應特征(見圖6,圖7),從而建立油田儲層評價測井解釋標準,為準確評價油氣層和計算有效厚度提供依據。

(4)實施四:在測井解釋之前,利用錄井、巖心描述資料,在復雜巖性井徑擴徑較為嚴重的儲層段,針對孔隙度測井曲線開展井眼校正,以確保測井解釋的準確性。D1井3 030~3 052 m井段重構后的三孔隙度測井曲線能更好的反映地層的真實巖性和物性(見圖8)。

對策實施全部完成以后,針對海外6個目標區塊102口井的測井綜合解釋成果,通過與錄井、巖心分析、地層測試以及生產資料進行對比分析,復雜儲層孔隙度、滲透率以及飽和度等儲層參數計算的相對誤差都有了明顯降低,測井解釋符合率由原來的86.9%提高至90.6%(見表1),實現了預期目標值。
其中,烏干達勘探研究項目完成25口井,通過統計QC前后3個主要層位的凈厚度和含油飽和度參數的解釋結果顯示,凈厚度相對增加了22.6%~85.1%,含油飽和度相對增加了13.6%~17.0%。據此推算原油地質儲量增加12%以上,為烏干達區塊儲量的準確評價和開發方案的編制提供了強有力的技術支持。
伊拉克油田開發項目完成60口井,通過統計QC前后3個區塊的解釋結果顯示,有87個小層解釋結論由油水同層、差油層改為油層,有23個小層解釋結論由油層改為差油層或干層。累計增加井點油層厚度176.2 m,為伊拉克油田編制復產和增產方案提供了技術保障。


表1 運用QC方法后測井解釋符合率統計表
(1)QC活動作為質量管理的一種方法,從系統分析入手,注重統計技術的應用及因果分析,符合質量管理8項原則,它與ISO9000標準相結合,將有助于全面提高企業的質量水平,給現代企業帶來一定的經濟效益和社會效益,因此得到了越來越廣泛的應用和推廣。
(2)通過開展一年多的QC小組活動,測井室建立了“半月質量分析會”制度以及科研生產項目的立項、中期、完工三階段的“技術交流會”制度;小組成員的理論知識和實踐能力都得到了良好的結合,質量意識及分析問題的全面性明顯加強,技術水平有所提高,測井解釋周期平均縮短1.5 d;同時建立了以巖性識別為核心的復雜儲層綜合解釋技術,目前這些關鍵技術已經應用于國內及海外多個勘探項目之中,取得了良好效果和經濟效益,具有一定的推廣價值。
[1]方錫賢,姜延武,等.QC方法在提高油氣層解釋符合率上的應用[J].錄井技術,2002,(12):56-59.
[2]王曉鄂.利用QC方法提高薄油氣層的錄井解釋符合率[J].石油工業技術監督,2004,(1):21-22.
[3]司馬立強,等編著.碳酸鹽巖儲層測井評價方法及應用[M].北京:石油工業出版社,2009-03-01.
[4]高楚橋,等編著.復雜儲層測井評價方法[M].北京:石油工業出版社,2002.