砂泥巖地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)研究及應(yīng)用

譚宗軒(中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部，天津 300451)

0 引言

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升，政府及相關(guān)部門逐漸提高對砂泥巖層的關(guān)注力度。經(jīng)相關(guān)部門多年勘察可知，油氣田的油藏類型較為復(fù)雜，其在地層底部分布并展現(xiàn)的基本形式為構(gòu)造油氣藏和巖性油氣藏。二者可共同控制內(nèi)部油氣分布并在統(tǒng)一構(gòu)造上來體現(xiàn)出其儲存層，其中以泥質(zhì)粉砂巖儲層、純砂巖儲層、礫巖儲層、鈣質(zhì)儲層為典型。

1 國內(nèi)外砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)現(xiàn)狀分析

早些年間，國內(nèi)常規(guī)測井方法是電法測井，其在運(yùn)行環(huán)節(jié)無法對巖性孔隙度進(jìn)行測定，所執(zhí)行測井解釋僅能進(jìn)行定性解釋，無法將其特征、運(yùn)行幅度、電阻率值運(yùn)用準(zhǔn)確數(shù)據(jù)展現(xiàn)出來。因此，各部門加強(qiáng)砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的創(chuàng)新，增加了測井曲線的運(yùn)用，使各部分參數(shù)能夠通過其來展現(xiàn)出來；參考所執(zhí)行區(qū)間的地質(zhì)資料，定性判斷地層的方式來掌握地層滲透性、含油性、巖性及孔隙度，保證砂泥層地層內(nèi)的水層、氣層、油層能夠充分劃分出來[1]。自20世紀(jì)60年代以來，國內(nèi)外砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)就已納入聲波速度測井范圍內(nèi)，其可高效進(jìn)行巖性孔隙度測井，利用聲波來計(jì)算內(nèi)部孔隙度，保證阿爾奇公式計(jì)算方式可規(guī)劃出砂泥層內(nèi)部的含水飽和度，同時(shí)增加半定量方式的使用來反映儲層面狀態(tài)。這樣一來，在砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新后，測井部門逐漸運(yùn)用交會圖、模型算法、數(shù)字處理技術(shù)等方式來校正油氣密度及泥質(zhì)。計(jì)算砂泥層地層的構(gòu)建礦物成分，掌握測井資料處理環(huán)節(jié)的各項(xiàng)體積，利用自動顯示形象、自動定量解釋、模型解釋成果來彰顯出現(xiàn)代化常規(guī)測井資料處理技術(shù)的水平，達(dá)到基礎(chǔ)地層評價(jià)、數(shù)據(jù)定量解釋與油氣分析的目的。

現(xiàn)如今，測井評價(jià)方式以測量電阻率高低、判斷孔隙度為操作主體，兩者可在常規(guī)氣層評價(jià)及檢測環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵作用。以Atlas的POR程序?yàn)橹饕忉尦绦颍黾由皫r模型的運(yùn)用，利用含水泥質(zhì)砂巖模型來判斷出內(nèi)部油氣帶來的影響，縮小評價(jià)環(huán)節(jié)的局限性，保證SAND2能在POR的基礎(chǔ)上創(chuàng)新，增加理論知識的運(yùn)用，使各儲層的參數(shù)得到精準(zhǔn)的技術(shù)。這樣在泥質(zhì)砂巖電導(dǎo)率模型的引導(dǎo)下，可對泥質(zhì)砂巖地層進(jìn)行評價(jià)，解決評價(jià)環(huán)節(jié)的難題[2]。

利用W-S方程來創(chuàng)建W-S模型，以Qv作為估值，掌握泥巖處理環(huán)節(jié)存在的問題，了解Na+離子分布層水面的厚度值，調(diào)節(jié)泥質(zhì)砂巖導(dǎo)電性，以保證運(yùn)用測井資料、巖心資料、現(xiàn)場勘察資料來確定實(shí)驗(yàn)參數(shù)，保證巖電實(shí)驗(yàn)、巖心分析及流體取樣分析工作的準(zhǔn)確，增加優(yōu)化測井軟件的使用，提高常規(guī)測井資料處理工作的精準(zhǔn)度。

2 砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的基本內(nèi)容及技術(shù)路線

掌握SAND2的數(shù)據(jù)處理流程，利用Forward平臺來實(shí)現(xiàn)模塊化的運(yùn)行，保證在此期間的經(jīng)驗(yàn)公式能夠與常規(guī)測井解釋模型相結(jié)合，通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)對此模型的優(yōu)化，使粒度中值計(jì)算更加準(zhǔn)確。可利用GR曲線、SP計(jì)算方式來將地層礦物質(zhì)含量進(jìn)行計(jì)算，掌握粉砂指數(shù)并了解其間的滲透率，控制束縛水飽和度并增加在此環(huán)節(jié)的算法運(yùn)用，使孔隙喉道半徑中值能夠以模型的方式展現(xiàn)出來。按照滲透率模型來分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以提高工作人員在砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的選擇性，加強(qiáng)地層水電阻率的計(jì)算，使各區(qū)域的計(jì)算都能順應(yīng)流程，以保證研究技術(shù)路線。一方面可以了解研究區(qū)域?qū)嶋H資料，規(guī)劃出粒度中值、泥質(zhì)、空隙度及孔喉半徑；另一方面可取測井巖心及錄井資料，充分利用巖石物理實(shí)驗(yàn)，以此來判斷儲層類型，確認(rèn)滲透率、孔隙度、飽和度，通過模型將此環(huán)節(jié)資料等比例縮放，調(diào)節(jié)礦物含量并規(guī)劃出油水層所在位置，以達(dá)到結(jié)果分析的目的[3]。

3 砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的研究成果

汲取砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)國內(nèi)各企業(yè)往期經(jīng)驗(yàn)，借助外力來保證測井曲線在同一平面運(yùn)行，使其連續(xù)性能夠完全凸顯，并讓各項(xiàng)參數(shù)能夠通過程序化的工作方式將泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)區(qū)域，有助于區(qū)塊勘探和早期勘察，同時(shí)要提高評價(jià)手段的運(yùn)用，讓含油性參數(shù)等能夠充分發(fā)揮出其真正作用。除此之外，可借鑒油田測井服務(wù)公司測定方式并充分掌握Haliburton、Schlumberger等企業(yè)的資料處理流程，收集砂泥層地層常規(guī)測井資料處理區(qū)域的資料，掌握高分辨率感應(yīng)測井、核磁共振測井FMI成像測井等處理技術(shù)的研究成果，實(shí)現(xiàn)錄井資料、油射孔資料等重要資料的創(chuàng)新，以保證粘土礦物含量能在此環(huán)節(jié)有效劃分，為后續(xù)技術(shù)應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，保證常規(guī)測井?dāng)?shù)據(jù)能應(yīng)用在測井環(huán)節(jié)，以符合各企業(yè)常規(guī)測井資料處理技術(shù)所應(yīng)用的九個(gè)模塊1 950及行代碼的編寫[4]。保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及真實(shí)性，提高工作人員對地層的認(rèn)識，使其發(fā)揮出真正作用。

4 砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的應(yīng)用

在砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)環(huán)節(jié)，工作人員需將束縛水飽和度、泥質(zhì)含量、孔隙度、含水飽和度、滲透率及相對滲透率等參數(shù)進(jìn)行分析，在傳統(tǒng)測井資料處理技術(shù)應(yīng)用時(shí)需掌握周圍巖石的物理參數(shù)，了解此階段測井資料，減少人力、物力、財(cái)力在此期間的損耗。如需提高砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)的應(yīng)用效果，可分析測井技術(shù)的運(yùn)行原理，增加科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用并保證數(shù)學(xué)計(jì)算方法使用的正確性，讓測井資料中的隱藏信息、數(shù)據(jù)能夠應(yīng)用在此階段內(nèi)，保證資料的利用率、使用率、準(zhǔn)確率，使測井的成本的重大意義得以發(fā)揮，為常規(guī)測井資料處理工作奠定良好的基礎(chǔ)并拓寬其原有的使用范圍，保證新區(qū)塊規(guī)劃的準(zhǔn)確性。這樣可使各部分測井設(shè)計(jì)更加完善，讓工作人員能夠利用更新的依據(jù)開展后續(xù)工作。

4.1 判定巖心的粒度大小，調(diào)節(jié)小波變化曲線

加強(qiáng)對巖心的粒度大小的分析，掌握小波變換期間所具備的特性，通過分辨率、低熵性以及相關(guān)性來掌握其選基程度，降低信號領(lǐng)域所帶來的干擾并讓行信號濾波能夠在巖心粒度判定期間更好的保留，讓其在應(yīng)用過程中可計(jì)算出巖心滲透率，保證滲透率對比的正確[5]。例如通過Malla提出的模極大值的計(jì)算方式來測定空域相關(guān)的小波，運(yùn)用閾值濾波的手段來控制非參數(shù)就算方式，保證測井?dāng)?shù)據(jù)保留間隔在0.05 m內(nèi)并實(shí)現(xiàn)對小波非線性的處理，保證降噪工作的順利開展。

4.2 了解油田分布地質(zhì)狀況，明確巖性的變化

了解油田地質(zhì)狀況，讓孔隙類型、高礦化度地層水的發(fā)展?fàn)顩r能夠在其中展現(xiàn)出來，控制粘土附加導(dǎo)電性泥質(zhì)及地層中的高束縛水含量，制定出油田田密井網(wǎng)區(qū)測標(biāo)準(zhǔn)層，增加資料及算法的應(yīng)用并運(yùn)用測井模擬技術(shù)來開展標(biāo)準(zhǔn)化的校正，使巖層變化能夠在測井資料處理環(huán)節(jié)體現(xiàn)出來，增加測井電性特征與油水之間的關(guān)聯(lián)，保證在形成高阻水層、低電阻油層之前不會產(chǎn)生分離現(xiàn)象。

4.3 分析粘土礦物含量，地層流體性質(zhì)敏感性

掌握測井資料處理環(huán)節(jié)的粘土礦物含量，記錄地層流體性質(zhì)的敏感性變化，保證儲層流體性質(zhì)在計(jì)算階段得以確認(rèn)，讓工作人員增加算法的運(yùn)用。遵循測井資料處理技術(shù)的運(yùn)行原理來劃分不同井之間的儲層流體性質(zhì)，避免外界因素影響分析結(jié)構(gòu)，保證其能在處理環(huán)節(jié)取得優(yōu)異的效果[6]。

4.4 注重常規(guī)測井評價(jià)，降低測井資料處理難度

在砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)，工作人員需掌握施工區(qū)域的地層物性、受巖性、地層水礦化濃度、沉積環(huán)境及原油黏度。同時(shí)需了解測井評價(jià)環(huán)節(jié)的水礦化度變化大、含量變化大、粒度變化大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及黏度變化大的五點(diǎn)特征。首先，應(yīng)掌握影響油氣層識別的主要干預(yù)因素，加強(qiáng)現(xiàn)場的勘察手段并了解儲層受巖性、沉積環(huán)境、地層水化度及物性方面帶來的影響。站在宏觀的角度進(jìn)行思考，保證淺層評價(jià)方式的正確運(yùn)用，讓三角洲前緣席狀砂體能在此環(huán)節(jié)得到應(yīng)用并掌握其主要發(fā)育狀態(tài)，利用束縛水飽和度高、砂巖中顆粒較細(xì)、油層中電阻率低等特點(diǎn)來分析，使其特點(diǎn)能夠在此環(huán)節(jié)凸顯完全。了解砂泥層地層常規(guī)測井資料處理環(huán)節(jié)中由淺層向深層過渡階段的沙層狀態(tài)，使淺層特點(diǎn)、生成特點(diǎn)、交匯環(huán)節(jié)特點(diǎn)能夠在儲層段展現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)多類型油藏共存，減少其在處理環(huán)節(jié)存在過多的干擾因素，使員工在此階段能掌握其主控因素，運(yùn)用相應(yīng)的評價(jià)手段來對砂泥層地層常規(guī)測井此層段進(jìn)行解釋，降低評價(jià)工作的難度。

若存在孔低滲儲層埋藏深或油田地質(zhì)凹陷等狀況，可加強(qiáng)對沉積環(huán)境的分析，在其深度達(dá)到3 000 m時(shí)掌握此區(qū)間的沉積狀態(tài)，確認(rèn)其是重力流沉積還是濁流沉積[7]。這樣可根據(jù)孔隙結(jié)構(gòu)、分選差、泥質(zhì)含量較、電阻率及單層或整體厚度來掌握其孔低滲型，規(guī)劃砂泥層地層的整體，把控當(dāng)前地層的發(fā)育狀態(tài)并進(jìn)行粗略的定性分析避免在其發(fā)育構(gòu)造階段形成斷裂或裂縫。同時(shí)可降低儲層儲集空間的復(fù)雜程度完成初步標(biāo)準(zhǔn)化的測井曲線的運(yùn)行，以保證測井資料處理技術(shù)的應(yīng)用完整性。另外可運(yùn)用砂泥層地層常規(guī)測井資料處理技術(shù)，保證前期蒙脫石含量并實(shí)施檢測計(jì)劃，在此環(huán)節(jié)由于其可直接影響電阻率數(shù)值的高低，為避免油氣層電阻率出現(xiàn)明顯的下降，可加強(qiáng)檢測力度，保證內(nèi)部蒙脫石含量在可執(zhí)行范圍內(nèi)并可穩(wěn)定測井結(jié)構(gòu)。常規(guī)測井評價(jià)中粒度的變化可時(shí)刻影響礫石含量，因此可提高電阻率數(shù)值，讓其充分覆蓋油氣，掌握砂泥巖薄互層特點(diǎn)并將其整體厚度控制在5 m內(nèi)，使砂泥層地層保持穩(wěn)定[8]。

判斷常規(guī)測井環(huán)境中的孔隙結(jié)構(gòu)，了解其為雙孔隙或多孔隙，分析內(nèi)部束縛水含量。若束縛水含量升高則油氣層電阻率會降低；掌握錄井、井壁取心環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，若其系數(shù)顯示較為活躍則內(nèi)部會存在剩余油，可增加油氣層檢測環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)誤導(dǎo)問題。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巖性識別來規(guī)劃巖泥基線，使各井自然伽瑪大于80并在此基礎(chǔ)上實(shí)施提取方案，以降低外界因素多帶來的影響。最后，制定砂泥巖地層復(fù)雜儲層識別的新手段，按照工程開展流程進(jìn)行分析，了解常規(guī)測井的曲線變化，讓粒度中值、孔喉半徑中值、粉砂指數(shù)在同一平面內(nèi)，規(guī)劃出巖心所在位置并運(yùn)用巖電試驗(yàn)的方式來掌握此環(huán)節(jié)層類型。另外可運(yùn)用適當(dāng)?shù)目诐B透模型開展大規(guī)模計(jì)算，增加程序化算法在此階段的使用，以此得出試油結(jié)論并使砂泥層地層常規(guī)測井資料技術(shù)的運(yùn)用更加準(zhǔn)確，保留地層巖性信息、流體性質(zhì)信息、物質(zhì)性信息，以保證其在應(yīng)用完畢后能夠得到更好的效果。

5 結(jié)語

綜上所述，為保證中國經(jīng)濟(jì)效益的提升，各部門應(yīng)增加對砂泥層地層常規(guī)測井資料技術(shù)的研究，創(chuàng)新原有的評級方式，讓其可滿足油田凹陷復(fù)雜儲層綜合評價(jià)的要求。若未落實(shí)到位，不僅會使油氣層評價(jià)無法準(zhǔn)確，還會影響油田勘探及開發(fā)工作，使復(fù)雜油氣層綜合技術(shù)無法發(fā)揮出其全部作用。因此，需增加對此技術(shù)的研究，運(yùn)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來處理油氣凹陷問題，以提高油田凹陷復(fù)雜油層的綜合評價(jià)水平。