李星,陳暉,趙倩,王少龍
(成都理工大學能源學院,四川成都610059)
塔里木A區碳酸鹽巖儲層參數解釋研究
李星,陳暉,趙倩,王少龍
(成都理工大學能源學院,四川成都610059)
A區塊是塔里木盆地某油田一個新增的碳酸鹽巖儲層區塊,為準確求取研究區各井的孔隙度、滲透率等物性參數,詳細闡述了基于常規測井資料的儲層參數計算方法。在測井資料預處理的基礎上,選用了交會圖法、經驗公式等方法實現了各單井儲層物性參數的計算,解釋結果與實驗分析所統計的孔隙度、滲透率數據特征基本一致,解釋結果較為可靠,為實現該區下一步儲層評價及地質建模奠定了基礎。
碳酸鹽巖;參數解釋;常規測井
隨著我國海相碳酸鹽巖油氣藏被陸續發現,碳酸鹽巖儲層測井評價變得越來越重要,測井解釋技術的應用也取得了很大進步[1,2]。研究區塊是塔里木盆地某油田所新增的一個區塊,目前存在成像等新技術測井資料較少、巖心分析資料匱乏等客觀問題,為了給下一步儲層評價、三維地質建模提供必要的物性參數,闡述了基于常規測井資料的復雜碳酸鹽巖儲層物性參數的一般評價方法,在對常規測井資料進行深度校正、環境校正、濾波平滑等預處理的基礎上,選用交會圖法、經驗公式等方法實現各單井儲層物性參數的計算,并將解釋結果與實驗分析所統計的孔隙度、滲透率數據特征進行對比,驗證了解釋結果的可靠性。
A區塊是塔里木盆地某油田的一個新增區塊,區內斷層發育,屬于典型的復雜碳酸鹽巖儲層。地表海拔在1 040 m~1 070 m,目前區內共6口鉆井,分別是W1~W6井,井位及地表等值線(見圖1)。

圖1 A區塊井位及地表等值線圖
研究區目的層位于奧陶系C組地層,厚度100 m~110 m,巖性以灰褐色亮晶砂屑灰巖、亮晶鮞粒灰巖、亮晶砂屑灰巖為主;沉積相類型屬于開闊臺地相,縱向上發育一個由淺到深再到淺的沉積旋回,整體上屬于中高能臺內灘夾薄層低能灘間海沉積,橫向上連片性較好,有利于后期溶蝕作用改造,形成優質儲層。
目的層儲層類型為粒屑灘巖溶儲層,受短期暴露巖溶、后期埋藏熱液溶蝕作用控制,屬于未飽和油藏。實測孔滲分析結果表明,其孔隙度變化在0.18%~7.71%,平均值2.14%,主要孔隙度值分布于0.5%~4.5%;滲透率變化在0.028×10-3μm2~5.89×10-3μm2,平均值0.67×10-3μm2,主要滲透率值分布于0.1×10-3μm2~1.3×10-3μm2。
準確計算出碳酸鹽巖儲層參數,是實現后面儲層評價及三維地質建模的基礎。鑒于當前研究區取心資料少、測井系列不全等客觀條件,有必要多種方法結合,在保證測井曲線質量的前提下,對比不同的參數處理解釋模型,優選最佳解釋方案。本文主要以W1井儲層參數解釋為例,在測井資料預處理的基礎上,實現泥質含量、孔隙度、滲透率等參數的準確計算。
2.1 測井資料預處理
為保證儲層參數解釋的準確性與可靠性,在對單井資料進行儲層參數解釋之前,需要對曲線進行深度校正、環境校正及平滑濾波等預處理。
深度校正:在同一井段上,測量的多種地球物理參數的深度必須一致,即各種曲線上同一深度的點應該對應的是同一個地層位置。以GR曲線為基準線,檢查AC,CNL,DEN等曲線在含泥質層與純碳酸鹽巖地層段的測井響應是否一致,通常,在泥巖或含泥地層表現為高伽馬、高聲波時差、高補償中子、低密度等特征,而在純碳酸鹽巖地層則響應特征相反。W1井曲線深度校正(見圖2)。
環境校正:由于受到井徑、泥漿侵入、地層溫度與壓力、圍巖、下井儀器等多種因素的影響,所測得的曲線易產生歪曲變形,直接用于測井解釋難以取得較好的效果,因此有必要進行環境校正。通常可采用解釋圖版法和計算機自動校正法進行處理。

圖2 W1井曲線深度校正前后對比圖
平滑濾波:在測井中,由于微觀粒子相互作用的隨機性,會使放射性測井曲線上出現許多與地層性質無關的毛刺干擾,用這類數據所計算的地質參數會與實際情況存在較大偏差[3]。研究中選取五點中值濾波法對各曲線進行濾波處理,在有效抑制或消除毛刺干擾的同時,較好地保持并分離出了代表地層性質的有用信號。
2.2 泥質含量計算
目前對復雜的碳酸鹽巖儲層泥質含量的計算方法多達10余種,除常用的自然伽馬、自然電位、釷、鈾、鉀等單曲線計算泥質含量以外,利用聲波-中子、聲波-密度、中子-密度等交會圖計算泥質含量已成為復雜巖性中主流的常規測井計算方法。
研究中采用交會圖法對W1井進行泥質含量計算,經對比計算,補償中子-密度交會圖法在該井泥質含量的計算應用中效果較好。首先通過交會圖分析(見圖3),分別得到CNL與DEN曲線的校正值,ACNL=2 pu,ADEN=0.05 g/cm3,由圖版法得到骨架的中子值DNC、泥巖層的中子值DNCS、骨架的密度值DND、泥巖的密度值DNDS,分別為0 pu,34 pu,2.71 g/cm3和2.45 g/cm3。

圖3 CNL-DEN頻率交會圖

圖4 CNL-AC頻率交會圖
2.3 孔隙度計算
常用孔隙度測井計算方法包括:聲波法、密度法、中子法、中子-密度交會圖(D/N),中子-聲波交會圖(A/N)五種方法,其中中子-聲波交會圖法在該井孔隙度計算中效果較佳。首先對三孔隙度測井曲線進行泥質校正,其校正公式為:

式中:SH-計算得到的泥質含量,%;DSH-骨架聲波時差,μs/m。
通過繪制補償中子-聲波頻率交會圖(見圖4),獲取聲波曲線的校正值,AAC=2 μs/m。
2.4 含水飽和度計算
采用阿爾奇公式對W1井含水飽和度SW進行計算,公式如下:

其中:A-巖性系數;M-膠結指數;N-飽和度指數;RW-地層水電阻率。在計算中,A,M,N分別采用經驗系數1,2,2,RW采用測井所識別的厚段含水層電阻率0.05 Ω·m。
2.5 滲透率計算
在孔隙度計算完成的基礎之上,采用如下公式計算滲透率:

式中:SIRR-束縛水飽和度,取經驗值40。
W1井的綜合處理解釋結果(見圖5)。繪制計算得到的孔隙度、滲透率頻率分布直方圖(見圖6,圖7),其中計算孔隙度主要分布于0.8%~4.8%,平均孔隙度為2.41%;滲透率主要分布于0.1×10-3μm2~1×10-3μm2,平均滲透率0.62×10-3μm2,與實驗分析所統計的孔隙度、滲透率特征范圍基本一致,解釋結果較為可靠。

圖6 W1井孔隙度頻率分布直方圖

圖7 W1井滲透率頻率分布直方圖
為保證儲層參數計算結果的可靠性,有必要對測井曲線進行深度校正、環境校正、平滑濾波等預處理,同時在選用圖版法進行參數計算時,對曲線進行校正值的獲取也尤為重要。
通過將研究區W1井計算的孔隙度、滲透率參數與實驗分析統計數據對比,兩者主要分布范圍以及平均值都較為吻合,解釋結果較為可靠。
為進一步提高該區儲層參數解釋精度,可考慮增加取心資料的分析,建立參數預測的非線性神經網絡模型,同時可加大核磁共振等新測井技術在該區的應用。
[1]李中鋒,何順利.模糊數學在長慶氣田碳酸鹽巖儲層評價中的應用[J].天然氣工業,2005,25(3):55-57.
[2]吳繼余,徐云浩.用測井多元相關分析方法進行碳酸鹽巖儲層參數的研究[J].測井技術,1986,(6):41-51.
[3]雍世和,張超謨,高楚橋,等.測井數據處理與綜合解釋[M].北京:中國石油大學出版社,2007.
Explanation of carbonate reservoir parameters in Train A block
LI Xing,CHEN Hui,ZHAO Qian,WANG Shaolong
(College of Energy Resources,Chengdu University of Technology,Chengdu Sichuan 610059,China)
A block is a new carbonate reservoir in an oilfield in the Tarim basin.In order to accurately obtain the physical parameters such as porosity and permeability of the wells in the study area,calculation method of reservoirs based on conventional logging data are described in detail.Based on the pretreatment of logging data,the physical parameters of each well reservoir are calculated by using the method of intersection diagram and empirical formula.The explanatory results are basically consistent with the statistical characteristics of porosity and permeability data,the study results are reliable,which lay the foundation for the next reservoir evaluation and geological modeling.
carbonate;parameters explanation;conventional logging
TE122.23
A
1673-5285(2017)06-0108-05
10.3969/j.issn.1673-5285.2017.06.023
2017-04-20
李星,男(1991-),四川廣安人,在讀碩士研究生,2015年畢業于成都理工大學資源勘查工程專業,研究方向為測井解釋,油氣田開發地質,郵箱:302936502@qq.com。