鈣質砂巖水淹層測井響應特征分析及其應用

吳　璇， 王向公， 金小慧， 王　杰， 李瑛亮， 高齊明

(1.油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室(長江大學)， 湖北 武漢 430100；

2.長江大學 地球物理與石油資源學院， 湖北 武漢 430100；

3.中國石油集團測井有限公司長慶事業部， 陜西 西安710201；

4.中國石油新疆油田分公司， 新疆 克拉瑪依 834000)

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鈣質砂巖水淹層測井響應特征分析及其應用

吳璇1,2， 王向公1,2， 金小慧3， 王杰3,4， 李瑛亮3， 高齊明1,2

(1.油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室(長江大學)， 湖北 武漢 430100；

2.長江大學 地球物理與石油資源學院， 湖北 武漢 430100；

3.中國石油集團測井有限公司長慶事業部， 陜西 西安710201；

4.中國石油新疆油田分公司， 新疆 克拉瑪依 834000)

摘要：以某油田D區塊C層組為研究對象，以實驗資料、測井資料為基礎，對鈣質砂巖水淹層主控因素進行了分析.應用頻率分布直方圖技術重點研究了鈣質砂巖水淹層測井響應特征，進而提出了利用其深電阻率測井、自然伽馬值測井、聲波時差測井響應特征及交會圖技術，定性識別鈣質砂巖水淹層的方法.該方法經實際應用效果良好，為D區塊水淹層評價開辟了新的途徑，具有一定的應用價值.

關鍵詞：鈣質砂巖；水淹層；測井響應特征；測井資料；交會圖技術

論文以某油田D區塊為研究對象，該區塊受三角洲前緣分流河道——前緣亞相體控制，巖性較細(平均粒徑0.15～0.18mm)，厚度穩定，分布范圍廣，儲層物性差，孔隙度一般為11%～14%，滲透率0.068～5.41mD，面孔率僅為6%左右，主要為粒間孔、濁沸石溶孔及長石溶孔，平均孔徑26μm，平均喉道半徑0.47μm[1].

D區塊主要開發層系為C油層組，為典型的低孔低滲儲層.該區自1989年起開始進入全面注水開發，目前綜合含水48.1%，部分區域達70%以上，已進入中高含水階段，油田儲量動用程度高，注采矛盾突出，水淹情況復雜.為了進一步提高產量，已采用擴邊、加密等措施.

D區塊C油層組不同程度的含有鈣質，鈣質均以膠結物的形式存在，鈣質膠結物的存在，造成儲層電阻率變化差異大，不易識別水淹層，給水淹層解釋帶來困難.因此，有必要對該區塊鈣質砂巖水淹層測井響應特征分析進行分析，以提高其水淹層識別的準確率.

1鈣質砂巖水淹層主控因素分析

鈣質砂巖儲層與泥質砂巖儲層相比，測井曲線響應特征一般普遍具有“二高二低”的特點，“二高”指電性高，深、中、淺電阻率數值差異小，補償密度值數相對較高，“二低”指自然伽馬數值相對較低、聲波時差數值相對較低等特點.為了更好的利用常規測井資料定性識別鈣質砂巖水淹層，應首先以巖心實驗資料分析為基礎，進一步確定其主控因素[1].

1.1巖性與膠結物影響

由實驗資料分析可知， D區塊C油層組巖性主要包括細砂巖、中砂巖、粉砂巖和鈣質砂巖.其中細砂巖含量高達62%，鈣質砂巖約占5.2%(圖1).圖2為膠結物成分分布直方圖，從圖中可以看出，C油層組膠結物類型復雜多樣，主要為綠泥石、濁沸石和方解石.正是受鈣質含量的影響，一方面造成儲層電阻率增大，另一方面影響儲層孔隙結構，導致儲層滲透率降低.

圖1　巖性分布直方圖

圖2　膠結物成分分布直方圖

1.2物性與孔隙結構影響

由資料分析可知，鈣質含量是影響儲層物性的重要原因之一.圖3為該區塊滲透率與鈣質含量交會圖.從圖中可以看出，鈣質含量越高，滲透率越低.圖4為巖心壓汞法毛管壓力曲線及孔喉半徑分布直方圖，該巖心孔隙度為13.5%，滲透率為0.382mD.從圖中可以看出，其中值壓力4.76Mpa，排驅壓力為0.97Mpa，分選系數為0.169，喉道半徑均值為0.208μm.孔喉半徑分布范圍在0.016～1μm之間，說明其孔隙結構較為復雜，從而導致鈣質砂巖水淹層測井響應特征變化多樣，水淹層識別相對困難.

圖3　鈣質含量與滲透率交會圖

圖4　毛管壓力曲線及孔喉半徑分布直方圖

2測井響應特征分析

為了有效的進行鈣質砂巖水淹層定性識別，必須對其進行測井響應特征分析[2].因此，選取了目的區塊W1井、W4井作為研究井.W1井射孔井段為1280～1283m，前三個月投產平均日產液3.58m3/d、日產油2.54t/d、含水15.6%，投產結論為油層； W4射孔井段為1282～1286m，前三個月投產平均日產液2.87m3/d、日產油0.1t/d、含水95.9%，投產結論為強水淹(圖5).

圖5　W1井、W4井測井曲線圖

W1井射孔井段為泥質砂巖水淹層，其電阻率、自然伽馬、聲波時差測井曲線變化明顯；W4井射孔井段為鈣質砂巖水淹層，鈣質砂巖的變化主要體現在電阻率、自然伽馬、聲波時差測井曲線[3].因此，鈣質砂巖測井響應特征分析應重點分析電阻率、自然伽馬、聲波時差曲線的測井響應特征[4].

2.1泥質砂巖水淹層測井響應特征

圖6為D區塊C油層組12口井27個泥質砂巖水淹層的電阻率頻率分布直方圖、聲波時差頻率分布直方圖和自然伽馬頻率分布直方圖.從圖中可以看出，其泥質砂巖水淹層的電阻率測井值主要分布在10～40Ω·m之間，泥質砂巖水淹層的聲波時差測井值主要分布在230～260μs/m之間，泥質砂巖水淹層的自然伽馬測井值主要分布在70～100API之間.

2.2鈣質砂巖水淹層測井響應特征

圖7為D區塊C油層組7口井12個鈣質砂巖水淹層的電阻率頻率分布直方圖、聲波時差頻率分布直方圖和自然伽馬頻率分布直方圖.從圖中可以看出，鈣質砂巖水淹層的電阻率測井值主要分布在30～60Ω·m之間，鈣質砂巖水淹層的聲波時差測井值主要分布在210～230μs/m之間，鈣質砂巖水淹層的自然伽馬測井值主要分布在60～80API之間.

圖6　泥質砂巖水淹層測井響應特征值頻率直方圖

圖7　鈣質砂巖水淹層測井響應特征值頻率直方圖

綜上所述，自然伽馬、電阻率、聲波時差測井曲線能較好的反應儲層鈣質含量.故可以利用電阻率、自然伽馬、聲波時差測井值建立目的區塊鈣質砂巖水淹層與泥質砂巖水淹層識別標準(表1).

表1鈣質砂巖水淹層與泥質砂巖水淹層識別標準一覽表

水淹層類型電阻/Ω·m自然伽馬/API聲波時差/μs·m-1泥質砂巖水淹層15～4070～100230～260鈣質砂巖水淹層30～6560～90210～235

3識別方法研究

在鈣質砂巖水淹層主控因素分析及測井響應特征分析的基礎上[5]，利用統計的鈣質砂巖水淹層與泥質砂巖水淹層識別標準，可以有效的識別鈣質砂巖水淹層.

3.1基于測井響應特征分析的交會圖識別法

由測井響應特征分析可知，儲層性質不同，其測井響應特征不同[6]，不同的測井組合可有效地識別水淹層類型.因此，可利用電阻率測井與聲波時差測井交會圖準確區分泥質砂巖水淹層、鈣質砂巖水淹層.

圖8為電阻率測井與聲波時差測井交會圖，從圖中可以看出，當電阻率分布在35～60Ω·m之間、聲波時差分布在235～245μs/m之間為泥質砂巖油層；當電阻率分布在17～39Ω·m之間、聲波時差分布在230～257μs/m之間為泥質砂巖水淹層；當電阻率分布在60～95Ω.m之間、聲波時差分布在206～223μs/m之間為鈣質砂巖油層；當電阻率分布在30～60Ω·m之間、聲波時差分布在207～228μs/m之間為鈣質砂巖水淹層.

圖8　電阻率與聲波時差交會圖

3.2方法應用

為了驗證所建立交會圖法識別水淹層的可靠性，對目的區塊W3井進行了處理.圖9為W3井水淹層識別成果圖. 該井射孔井段為1294～1298m，前三個月投產平均日產液7.11m3/d、日產油4.18t/d、含水30%，投產結論為弱水淹層。圖中第7道為利用交會圖識別法判別結果， 其中1表示為泥質砂巖水淹層；2表示為鈣質砂巖水淹層。由圖中可以看出，處理結果與實際情況吻合，判別結果與試油結論相符，說明了該方法對鈣質砂巖水淹層判別效果良好.

圖9　W3井交會圖法水淹層識別成果圖

4結束語

通過分析可知，D區塊C油層組由于鈣質含量的影響，導致該非均質性嚴重，測井響應特征復雜.論文以D區塊鈣質砂巖水淹層主控因素分析及其測井響應特征分析為基礎，利用聲波時差、自然伽馬、電阻率測井曲線所建立的交會圖能較好的識別鈣質砂巖水淹層，且應用效果良好.但有待于進一步現場推廣應用.

參考文獻:

[1] 許永濤,朱玉雙,張洪軍，等.安塞油田王窯區長6儲層特征及孔滲特性控制因素[J].石油地質與工程,2011,25(4):26-28.

[2] 王志杰.純化油田沙四下亞段水淹層測井響應特征研究[J].石油天然氣學報,2012,34(2):84-87.

[3] 高媛,吳少波,王琛，等.馬嶺油田BS區延10油藏水淹層測井響應特征分析[J].西安石油大學學報,2014,29(3):27-31.

[4] 張慶國,鮑志東, 那未紅.注水開發油田水淹油層測井響應特征[J]. 大慶石油學院學報,2006, 30(4):101-105.

[5] 賀順義,謝楠,彭洪波，等.水淹層測井識別方法研究及效果驗證[J].海洋石油,2010,30(2):91-95.

[6] 郭小燕,魏遠明,郭蓓蕾，等.八面河油田水淹層儲層性質變化及測井響應特征研究[J].中國西部科技,2011,10(14):13-15.

(編輯：姚佳良)

The analysis on calcareous sandstone water flooded layer logging response and its application

WU Xuan1,2, WANG Xiang-gong1, 2, JIN Xiao-hui3,WANG Jie1, 2, LI Ying-liang3, GAO Qi-ming1, 2

(1.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources, Ministry of Education,Yangtze University, Wuhan 430100, China;2.College of Geophysics and Oil Resources, Yangtze University, Wuhan 430100, China;3.Changqing Division of China Petroleum Logging Group, Xi′an 710201, China;4. Xinjiang Oilfield Company of China Petroleum, Karamay 834000, China)

Abstract:The article analyses the controlling factors on the C layer of D region, based on experiment data and logging data, studies on the calcareous sandstone water flooded layer logging response by using the methods of the frequency distribution histogram, and proposes the qualitative identification method of calcareous sandstone water flooded layer that using the deep resistivity log, natural gamma log, acoustictime log response and crossplots.This method opens up new avenues for the D block flooded layer evaluation and has some application value.

Key words:calcareous sandstone; water flooded layer; logging response; logging data; crossplots

中圖分類號：P631.8+4

文獻標志碼：A

文章編號：1672-6197(2016)02-0056-04

作者簡介：吳璇，女，691033902@qq.com

收稿日期：2015-05-10