大慶油田A區判別測井解釋模型適用性的新方法

蔡敏

(中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江 大慶 163712)

大慶油田A區判別測井解釋模型適用性的新方法

蔡敏

(中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江 大慶 163712)

[摘要]針對利用“巖心刻度測井”技術判別儲層孔隙度、滲透率的測井解釋模型適用性存在局限性，以大慶油田A區實際生產目的層段為目標，綜合巖心水驅試驗及取心井實測規律，重新判別了測井解釋模型的適用性。結果表明，開發井測井解釋模型適用條件為：①儲層孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，孔隙度平均值增大率在1%以內；滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，滲透率平均值增大超過15%。②根據行業標準，儲層孔隙度計算結果與理論值絕對偏差在1.5%以內；滲透率計算結果與理論值相對偏差在100%以內。若儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型滿足上述條件，該模型就適用，反之就不適用。該判別方法彌補了巖心刻度判別的局限性，為進一步開展孔隙度、滲透率解釋模型校正提供了依據，得出更為準確的儲層物性參數，對油氣田開發具有重要意義。

[關鍵詞]測井解釋模型；適用性；孔隙度；滲透率；注水階段

利用巖心刻度測井建立測井解釋模型以提高測井解釋精度的方法在油田開發中得到了廣泛應用。國內對該方法開展的研究比較多，李淑榮等[1]探討了利用全直徑巖心刻度測井判別孔隙度的方法；不少學者研究了巖心刻度測井在建立測井解釋模型中的應用，該方法是利用小巖樣所對應深度段作為標準，然后比較測井解釋與巖心實測的儲層孔隙度、滲透率的偏差，檢驗解釋模型的適用性，建立孔隙度、滲透率測井解釋模型[2～4]。但是，由于油田不斷注水開發，儲層孔隙度、滲透率已發生改變，測井解釋模型計算結果與儲層實際參數偏差會加大，應用巖心刻度測井技術判斷孔、滲參數有局限性。國內外對長期注水沖刷情況下的儲層參數變化規律研究比較多，普遍認為經過長期的注水沖刷后，滲透率升高[5,6]；吳素英[7]研究了長期注水沖刷情況下的儲層參數變化規律及其對開發效果的影響；張大為等[8]探討了注水開發油藏油水相對滲透率的變化規律，但規律主要用于分析對開發效果的影響，沒有將儲層孔隙度、滲透率變化規律用于模型判別。為此，筆者根據大慶油田A區巖心水驅試驗及取心井實測結果，提出了判別孔隙度、滲透率測井解釋模型的新方法。該方法考慮了不同注水開發階段儲層孔隙度、滲透率的動態變化，提高了孔、滲參數的準確性，增強了測井解釋模型的適用性。

1儲層物性變化規律

1.1室內試驗

注水、注汽開發過程中，油藏物性參數發生了較大變化，其變化機理主要是注入流體對儲集層的改造[9]。為了明確油氣田開發過程中儲層物性隨水淹程度增強的變化規律，開展了室內巖心不同水洗程度的水驅試驗。

選取8塊巖心樣品進行水驅室內試驗，模擬巖石在長期水驅情況下的儲層參數變化情況。試驗所用水為按照大慶油田地下水礦化度標準配置的礦物水，礦化度為6778mg/L；樣品為密閉取心井中未經水淹的巖樣，尺寸為45mm×45mm×300mm。試驗操作步驟為：首先測定未水淹情況下巖心樣品孔隙度、滲透率等儲層參數，然后將巖樣用15mL/min的注水沖刷速度，以50、100、500、1000倍孔隙體積的水進行水驅，水驅后再次測定巖樣的儲層參數。試驗結果表明，巖心樣品在水驅后滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，平均增大17.9%；孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，平均增大0.4%(見圖1)。

圖2　不同水洗程度孔喉半徑分布頻率

由不同水洗程度樣品孔喉半徑分布頻率圖(圖2)可見：中水洗使得半徑10μm的較大孔喉比例增多，強水洗使得半徑16μm的較大孔喉比例增加。分析認為，注入水對巖石礦物的溶蝕作用促進微粒脫落與遷移，一方面地層微粒及黏土礦物遷移出巖心，使孔喉半徑增加，滲透率增大；另一方面在遷移過程中，沉淀作用堵塞喉道又導致孔喉半徑降低，但溶蝕作用起主導，最終造成滲透率增大[10，11]。

1.2現場試驗

由于巖心水驅室內試驗時間短、未考慮儲層非均質性等原因[12]，還需深入研究開發井實際儲層參數隨注水開發的變化規律。

室內巖心水驅試驗及取心井實測結果表明，隨著注水開發的進行，儲層水淹程度增強，孔隙度表現出略有增大的趨勢，增大率在1%以內，滲透率表現出明顯的增大趨勢，增大率超過15%。

圖3　大慶油田A區不同含水階段孔隙度、滲透率變化趨勢

2測井解釋模型

油氣田開發中常通過 “巖心刻度測井”技術建立儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型，由于測井系列和測井內容不同，可以用于解釋滲透率的已知參數不同，優選的參數不同，滲透率的測井解釋模型也不同[13]。滲透率、孔隙度解釋模型的變化總體上可以分為3個主要階段：基礎井網橫向測井解釋階段、調整井網水淹層測井解釋階、新系列測井解釋階段。

2.1基礎井網橫向測井解釋階段

1959～1979年，測井方法主要為橫向測井[14]。在該階段，孔隙度、滲透率的測井解釋模型主要選用0.45m與0.25m梯度視電阻率比值等參數，其解釋模型為：

(1)

(2)

式中：φ為孔隙度，1；K為滲透率，mD；ρg(0.45m)為0.45m梯度視電阻率，Ω·m；ρg(0.25m)為0.25m梯度視電阻率，Ω·m。

2.2調整井網水淹層測井解釋階段

20世紀70年代后期，測井技術有了新的發展[15]，孔隙度、滲透率的測井解釋模型主要選用深、淺三側向電阻率比值和ρg(0.45m)/ρg(0.25m)等參數，其解釋模型為：

(3)

(4)

式中：ρlld3為深三側向電阻率，Ω·m；ρlls3為淺三側向電阻率，Ω·m；Uisp為自然電流，A；Usp為自然電位，mV；dh1為儲層厚度，m；dh2為水淹厚度，m。

2.3新系列測井解釋階段

20世紀90年代初，隨著油田水淹層測井新系列的應用，主要利用密度等參數計算出粒度中值[16]，再根據粒度中值計算孔隙度、滲透率：

φ=f(Md，…)

(5)

K=f(Md，φ，…)

(6)

式中：Md為粒度中值，mm。

3模型適用性評價

孔隙度、滲透率測井解釋模型只是根據測井系列的發展進行了調整，沒有考慮開發過程中水淹程度對儲層孔隙度、滲透率的改造，因此需要重新判別測井解釋模型的適用性。

3.1評價方法

巖心室內水驅試驗及取心井實測結果可以較準確地判斷儲層參數的變化規律，依據該規律對開發井的孔隙度、滲透率測井解釋模型適用性進行判斷。分析認為，開發井孔隙度、滲透率測井解釋模型適用條件為：①儲層孔隙度隨水淹程度的增強低幅度增大，孔隙度平均增大率在1%以內；滲透率隨水淹程度的增強明顯增大，滲透率平均增大率超過15%。②根據行業標準，儲層孔隙度計算結果與理論值的絕對偏差在1.5%以內；滲透率計算結果與理論值的相對偏差在100%以內。如果儲層孔隙度、滲透率測井解釋模型滿足上述條件，該模型就適用，反之就不適用。

3.2現場實際應用效果

圖4　大慶油田A區不同開發階段測井孔隙度、滲透率分布規律

4結論

1)室內巖心水驅試驗及取心井實測結果表明，隨著注水開發的進行，儲層水淹程度增強，孔隙度表現出略有增大的趨勢，平均增大率在1%以內，滲透率表現出明顯的增大趨勢，平均增大率超過15%。

2)在油氣田開發中，孔隙度、滲透率測井解釋模型根據測井系列的發展進行了調整，但是沒有考慮開發過程中水淹程度對儲層孔隙度、滲透率的改造，因此需要重新判別測井解釋模型的適用性。

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[編輯]龔丹

[收稿日期]2015-11-03

[基金項目]中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(2008E-12)。

[作者簡介]蔡敏(1976-)，男，碩士，工程師，從事油藏開發研究工作，caimin@petrochina.com.cn。

[中圖分類號]P631.84

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2016)20-0028-04

[引著格式]蔡敏.大慶油田A區判別測井解釋模型適用性的新方法[J].長江大學學報(自科版) ,2016,13(20):28～31.