低阻油层判别技术在吉林油区的应用
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松辽盆地南部低阻油层分布规律及勘探潜力修立军1李国欣2欧阳健3王薇薇11中国石油吉林油田分公司吉林省松原市1380002中国石油勘探与生产分公司北京1000113中国石油勘探开发研究院北京100083摘要20世纪90年代后期以来吉林油田开展了低阻油层成因机理分析及其测井解释方法的技术攻关经勘探实践发现松辽盆地南部较普遍发育有低阻油气层据29个油气田统计具有低阻油层特征的探明石油地质储量近1.7108t约占目前吉林油田总储量的20左右在总结大量成果的基础上介绍了岩石物理成因研究与低幅度低阻油藏的分布规律认为在生油坳陷及其区域构造背景条件下老油田主力油藏之上的披覆圈闭与之下层位的低幅度构造油气运移路径上的低幅度圈闭及局部高矿化度地层水的地区发育有规模的低阻油藏同时分析了松辽盆地南部低阻油层勘探潜力并提出红岗阶地扶新隆起及其华字井阶地仍是低阻油层有利勘探领域关键词低幅度圈闭低阻油层成因低阻油层分布规律低阻油藏勘探目标中图分类号T E122.1文献标识码A20世纪6080年代吉林油田在石油地质理论指导下利用常规的地质地震测井及采油工艺等技术发现了一批以扶余红岗油田为代表的整装大中型油气田奠定了吉林油田的发展基础90年代后期随着勘探开发工作的深入和技术的不断进步一批构造岩性和岩性等复杂油气藏被相继发现尤其是孔渗条件较好的低阻油层的发现给油田增储上产提供了高效的资源基础但这种油层比较隐蔽在勘探过程中如果不采用针对性的技术对策极易漏失近些年吉林油田开展了低阻油层成因机理的岩石物理综合研究及解释方法的技术攻关[1,2]在老油田开展了广泛的老井复查工作发现了一批低阻油层同时在新区勘探中也发现了相当规模的以低阻油层为主的具有较高产能的规模高效储量取得了显著效果1低阻油层勘探成果与成因分析1.1低阻油层勘探成果这里所指的低电阻油层又称低对比度油层[3]是指油层的测井电阻率值与相邻水层电阻率值的比值小于2甚至与水层相近使得测井识别比较困难勘探中极易漏失近年来勘探实践发现松辽盆地南部普遍发育有低阻油气层据29个油气田统计其中23个油气田不同程度地发育低阻油气层低阻油气层储量规模较大的油气田有9个探明石油地质储量近1.7108t约占吉林油田总储量的20表1图1已发现的低阻油层普遍具有储量规模较大单井产量较高的特点低阻储量中具有较高产能的约占70大多已投入开发经济效益显著例如海坨子油田海23区块是1999年发现的萨尔图油层低幅度低阻油藏探明石油地质储量万吨海23井初期日产油量33.17t 2001年全面投入开发目前年产原油已达到14.07104t 已累计产原油82.08104t 大老爷府油气田于19941995年发现具有低阻油层特征的低幅度层状构造油气藏目的层为泉四段扶余油层青山口组高台子油层姚家组葡萄花油层和嫩三段黑帝庙油层共探明石油地质储量万吨天然气地质储量亿立方米试采单井产量高达29.96t (老20第一作者简介修立军男高级工程师现任吉林油田分公司勘探开发研究院副总地质师主要从事石油地质综合研究收稿日期2006-05-24石油地质P E T R O L E U M G E O L O G YC h i na Petr ol eum E xpl or a t i onN o.52006726井)截至2004年底已累计生产原油142.921104t 累计产天然气5.549108m3在表1中具有低阻油层特征的储量当中一部分储量是在老油田主力油藏的上下层位或边部区块中通过老井复查发现的如红岗油田通过老井复查发现主力油组萨尔图油层之下与之上的高台子和黑帝庙油组探明石油地质储量万吨天然气地质储量亿立方米新北油田通过老井复查发现主力油藏黑23之上的黑22低阻油层探明储量为万吨并已经投入开发在近两年新区勘探中又发现具有单井产量较高的低阻油藏如红岗北地区的红73区块的扶余油层为一个典型低阻油藏储量规模较大初步评价低阻油层的储量可达到万吨红73井33号层试油日产油可达20t 目前局部区块已经投入开发取得了较好的经济效益2006年可上交探明储量除上述发现具有高产的低阻油藏外构造岩性油藏的低孔低渗油层单井产量较低但储量规模较大这部分储量在一定经济技术和政策条件下具有开发价值19992003年在中国石油股份有限公司的大力支持与指导下在大情字井地区开展了以低孔低渗油气层测井解释与评价技术的研究包括测井系列的评价与优选极大提高了测井解释油水层的能力和试油获得率研究成果及时指导了勘探部署加快了勘探步伐也为万吨的探明储量提交做出了突出贡献其中具有测井低阻油层特征的储量近万吨这些储量大部分也投入了开发1.2低阻油层成因在油藏中饱和度电阻率分布规律研究成果的指导下[3,4]针对低阻油层的成因进行了深入分析研究认识到形成低阻油层的基本地质背景是低幅度圈闭一般小于40m 与较小的油水密度差即其驱替力较小一般小于0.05MPa 造成其含油饱和度较低约为5060这些低幅度油藏与初期勘探的扶余红岗等较大油田油藏幅度为70100m 中上部驱替力大于0.120.2MPa 含油饱和度大于65%相比有很大不同见图2研究发现吉林油田近期勘探目的层的淡水钻井液侵入油水层对双感应和双侧向测井的影响油层降表1松辽盆地南部低阻油层勘探成果统计表T abl e 1St at i st i cs of expl orat i on achi evem ent s for l ow -resi st i vi t y oi l l ayers i n sout hern Songl i ao B asi n注地质储量为低阻油层储量中国石油勘探2006年第5期8石油地质P E T R O L E U M G E O L O GY低水层升高以及中浅层泥质砂岩储层的粘土附加导电性与束缚水增加或某些断裂带地区的砂岩发育裂缝隙等使得低幅度油藏中油层的测井电阻率进一步减小形成低阻油层[3]对于低幅度油藏淡水钻井液侵入水层形成高侵剖面R i >Rt 侧向测井受侵入带电阻率R i 影响大造成油水层的侧向测井对比度更小而深感应特别是阵列深感应测井更接近水层实际电阻率Rt 这是侧向测井与感应测井的测量原理不同所致以往较长期单一使用侧向测井解释当面临低幅度油藏油水层紧邻时这一矛盾就突出了例如大老爷府油田大情字井油田勘探初期长期应用侧向测井解释油层与水层使油水层识别更加困难1999年之后广泛采用感应测井解释水层提高了识别低阻油层的能力[3]例如大情字井英台等地区多油水系统的边水油藏其局部油组或区域的地层水矿化度相对变高或变低也可导致测井识别困难的低阻油层如红75区块扶余油层2低阻油层分布规律研究据近些年低阻油层的勘探成果与成因机理研究初步认为在生油坳陷及其区域构造背景条件下老油田主力油藏之上的披覆圈闭与之下层位的低幅度构造油气运移路径上的低幅度圈闭及局部高矿化度地层水的地区发育具规模的低阻油藏2.1老油田主力油藏之上下层位发育的低阻油藏松辽盆地南部中央坳陷是一个大型生油坳陷在坳陷及其周边二级构造带和岩性带是油气有利的聚集区目前在有利于油气聚集的二级构造带上三级构造已发现多个大型油气田勘探开发目的层主要是那些储层物性好含油饱和度高产量较高电测井为高阻特征易于识别的油层但在这些主力油藏之上下还发育以三角洲前缘泥质薄层砂断续砂等为储层的低幅度圈闭形成含油饱和度较低的低阻油藏由于这些老油田的主力油气藏是在当时工程技术和地质认识的条件下发现的其上下的低阻油层当时未受重视而被遗漏以红岗油田为例图3当时的目的层为下白垩统姚家组萨尔图油层油藏幅度为6080m 其驱替力大于0.12MPa 油层物性条件好孔隙度为23渗透率为20010-3m2含油饱和度大于65油图1松辽盆地南部低阻油层勘探成果分布图Fi g.1D i s t ri but i on of expl orat i on achi evem ent s for l ow -resi st i vi t y oi l l ayer s i n sout her n Songl i ao Basi n图2松辽盆地南部低阻油层分布与油藏中驱替力油藏高度饱和度电阻增大率关系概念图据十几个油藏统计Fi g.2Concept graph of t he rel at i ons hi p bet w eendi st ri but i on and r eser voi r di spl acem ent pr essure(hi ghness of reser voi r)and s at urat i on (res i st i vi t y i ndex)修立军等:松辽盆地南部低阻油层分布规律及勘探潜力C h i na Petr ol eum E xpl or a t i onN o.520069层测井电阻率为4080.m 测井电阻增大率为410其下的青山口组高台子油层油藏高度低1020m 驱替力小小于0.05MPa 含油饱和度只有4550将近80的油气层测井电阻率在1220.m 而邻近水层的测井电阻率为1012.m 电阻增大率小于2呈现低电阻率特征其上的嫩江组黑帝庙油藏幅度更低埋深浅储层物性好但储层薄岩性细泥质含量高含油饱和度低使得多数油气层测井电阻率低电阻增大率一般在12之间同时上部油气层钻井液浸泡时间较长更加大了油气层识别难度通过老井复查对两个层位进行试油均获较高产工业油气流并提交了油气地质储量四段扶余油层和青一段高台子油层试油获得工业油气流油气层的侧向测井电阻率与水层接近电阻增大率一般在12之间为明显低阻油气藏大老爷府构造是中央坳陷区华字井阶地一个局部低幅度构造坳陷区生成的油气在向周边隆起运移过程中在大老爷府低幅度构造聚集成藏油藏幅度只有2050m 储层为三角洲前缘沉积的薄层砂储层的岩石颗粒细泥质含量高物性差孔隙度为16渗透率为5.510-3m2由于油藏幅度低储层物性差等因素导致油层含油饱和度低一般为4055加之不恰当地采用侧向测井解释故形成大老爷府低阻油气藏海坨子油田海23区块实例在以扶余和高台子油层为主要目的层的勘探过程中钻探的海23海24井钻至青山口组时由于大量漏失钻井液而提前完钻在其上部姚家组萨尔图油层录井见到零星油气显示但测井电阻率低分析认为可能是低阻油层在没有其他好的显示层位的情况下对海23海24井萨尔图油层进行试油获得日产大于30t 的高产油流发现了海23低阻油层高产区块海23区块位于长岭坳陷与大安海坨子构造结合部位处于大安海坨子构造向南的倾没端无构造圈闭中央坳陷区生成的油气在向红岗阶地运移过程中遇到海23区块姚家组岩性圈闭而聚集成藏该油藏储层岩性差为细粉砂岩属中低孔低渗储层孔隙度为15渗透率为5.510-3m2岩性圈闭幅度低40m左右其驱替力约为0.06MPa 形成低含油饱和度45%55的岩性油藏由于储层裂缝发育钻井液侵入严重油层测井电阻率接近水层甚至比水层电阻率还低图3红岗油田油藏剖面示意图Fi g.3D i agr am m at i c s ect i on of t he oi l r eservoi r i nH onggang O i l f i el d图4油气运移路径示意图Fi g.4Pr ofi l e f or pat hw ay of oi l and gas m i grat i on2.2在油气运移路径上发育的低幅度圈闭是低阻油藏有利分布区在有利于油气聚集的二级构造带上的三级构造大多已经勘探并发现大量油气田在凹陷和斜坡上往往发育一些低幅度的构造断层岩性岩性等类型的隐蔽性圈闭油气在运移过程中遇到有效圈闭也能形成大小不等的油气藏见图4这些低幅度油藏内的油层电测井多数呈现低电阻率特征油气运移路径上的一些圈闭其幅度很低一般小于50m 多数只有1030m 同时受沉积和成岩作用影响储层物性相对较差油水在圈闭内分异不好形成低含油饱和度油层或油水同层这种油层测井电阻率特征主要表现为油水层电阻率差别小不易识别大老爷府油田实例20世纪60年代钻预探井老1井录井见到含油气显示因测井电阻率低而未下套管19931994年钻探老3老4老7等井在泉石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y中国石油勘探2006年第5期102.3局部高矿化度地层水地区是低阻油藏有利发育区松辽盆地中部组合属于陆相淡水河湖沉积地层水中的矿化度远比海相或蒸发环境沉积的地层水低多属于中低矿化度的N aH C O 3水型部分地区出现N a 2SO 4型和C a C l 2型水总矿化度含量大多数分布在520g/L 之间但局部地区地层水矿化度高达4070g/L 使油层电阻率远低于本地区下限经验标准给油水层解释增加了难度例如近年发现的红75区块扶余油层的低阻油藏主要是由于该油组地层水矿化度增高所致通过对松辽盆地南部扶余油层地层水矿化度分布规律的研究发现存在两个局部高矿化度地层水区一是红岗地区地层水矿化度达到4070g/L 二是孤店地区地层水矿化度达到30g/L 左右分析认为此两个地区地层水矿化度高与深层酸性流体上侵有关该地区发育一条北北东向延伸的逆断层受基底断裂控制其平面延伸可长达20km 断距大断穿层位多在断裂活动期内深层富含CO 2气的酸性流体沿断层侵入到中浅层储层中一部分与地层水结合在地下温压条件下与岩石发生反应使水中所含的离子增多导致地层水矿化度增高3低阻油藏勘探目标预测在对松辽盆地南部油气资源状况分析的基础上,根据低阻油层形成的基本地质条件对各层位的低阻油层勘探潜力进行分析,明确低阻油层的勘探领域指出低阻油层有利勘探目标松辽盆地南部中央坳陷区为一大型的生油坳陷油源充足中浅层可探明石油地质储量亿吨其中已探明亿吨储量集中分布在扶新隆起华字井阶地和红岗阶地等二级构造带上已发现18个油气田在长岭凹陷已发现3个油田待探明储量尚有亿吨大部分储量分布在凹陷及斜坡区根据低阻油层的研究和目前的勘探成果显示出待探明储量中低阻油层所占比例将会比目前的更大因此通过对松辽盆地南部黑帝庙油层萨尔图油层葡萄花油层高台子油层扶余油层勘探潜力的分析预测低阻油层发育区优选有利勘探目标扶余油层可探明资源量亿吨已经探明亿吨占总储量64待探明资源量为亿吨有利勘探潜力区主要分布在:红岗红岗北大安地区具备形成低阻油层地质条件约有吨的低阻油层储量勘探潜力扶新隆起围斜部位可形成具有约万吨的低阻油层储量勘探潜力长岭凹陷北部可形成约万吨的低阻油层储量勘探潜力孤店地区具有约万吨的低阻油层储量勘探潜力高台子油层已经探明储量亿吨剩余可探明储量为亿吨剩余可探明储量主要分布在:英台南红岗海坨子地区可形成具有约万吨的低阻油层储量勘探潜力在大情字井查干泡乾安东地区约有万吨的低阻油层储量勘探潜力葡萄花油层已探明储量亿吨剩余可探明储量为亿吨剩余储量主要分布在英台南红岗北地区可形成具有约万吨的低阻油层储量勘探潜力储量丰度较低但产量较高在黑帝庙大情字井查干泡地区分布以岩性油藏为主的低阻油层储量约万吨萨尔图油层已探明储量亿吨剩余可探明储量亿吨综合分析剩余储量主要分布在英台四方坨子地区红岗南海坨子地区约有万吨的低阻油层储量勘探潜力储量丰度较低但产量较高黑帝庙油层已经探明储量万吨剩余可探明储量万吨剩余可探明储量主要分布在四方坨子英台红岗北地区受北部沉积体系控制在红岗阶地形成砂岩上倾尖灭油藏在塔虎城地区黑帝庙地区储层厚度薄岩性细也是低阻油层的主要分布区具有万吨的低阻油层储量勘探潜力综上所述根据各油层低阻油层勘探潜力分析对松辽盆地南部低阻油层有利勘探目标进行预测见图5认为红岗阶地扶新隆起及其华字井阶地仍是低阻油层有利勘探领域英台地区主要目的层为高台子油层和萨尔图油层在东倾斜坡背景上南北向延伸的断层与东西向砂体匹配形成的构造断层岩性等微幅度圈闭处于油气运移路径上极易形成低阻油气藏由于储层发育物性好边底水活跃具备高产条件开发效益好红岗油田下部及其周边主要目的层为扶余油层储层岩性细地层水矿化度高具备形成低阻油层的条件由于原油性质储层物性均较好单井产量较高邻近老油田开发效益好海坨子西大布苏地区主要目的层为高台子油层萨尔图油层该区储层断裂发育形成的断鼻断层岩性等低幅度圈闭处于油气运移路径上钻井液侵入严重易形成低阻油气藏储层物性较好且裂缝修立军等:松辽盆地南部低阻油层分布规律及勘探潜力C h i na Petr ol eum E xpl or a t i onN o.5200611民新庙新立油田南部的斜坡上泉四段的条带状砂体与断层配置形成低幅度断层岩性圈闭一系列低幅度圈闭处于油气向隆起高部位运移的路径上易形成低阻油气藏储层埋藏浅物性较好部分区块单井产量高效益好孤店地区目的层为扶余油层地层水矿化度高具备形成低阻油层的条件由于原油性质储层物性均较差单井产量较低花敖泡查干泡地区主要目的层为高台子油层扶余油层为岩性断层岩性油藏发育区储层细泥质含量高易形成低阻油气藏4结语根据近年来吉林油田低阻油层的勘探成果统计与成因机理研究初步认为在生油坳陷及其区域构造背景条件下老油田主力油藏之上的披覆圈闭与之下层位的低幅度构造主要油气运移路径上的低幅度圈闭及其局部高矿化度地层水地区发育规模低阻油藏参考文献[1]中国石油天然气集团公司勘探局渤海湾地区低电阻油气层测井技术与解释研究[M ].北京石油工业出版社2000[2]欧阳健.渤海湾油区测井低电阻油层勘探潜力分析[J].勘探家现为中国石油勘探1998,3(4)[3]李国欣,欧阳健,周灿灿,等.中国石油低电阻油层岩石物理研究与测井识别评价技术进展[J].中国石油勘探2006,11(2):4350[4]欧阳健.油藏中饱和度电阻率分布规律研究深入分析低电阻油层基本成因[J].石油勘探与开发,2002,29(3)图5松辽盆地南部低阻油藏勘探目标预测Fi g.5Expl orat i on t arget predi ct i on of l ow -resi st i vi t yr eser voi r i n sout her n Songl i ao B asi n石油地质P E T R O L E U M G E O L O G Y中国石油勘探2006年第5期12发育边水活跃单井产量高扶新隆起带围斜部位目的层为扶余油层在新。
多而杂断块油藏低电阻率油气层的识别评价方法与流程多而杂断块油藏是指油气层由于地质构造的多而杂性而显现的非均质性,其单井产量差异大,对油藏的识别评价存在着肯定的难度。
其中,低电阻率油气层的判别尤为紧要。
本文将介绍多而杂断块油藏低电阻率油气层的识别评价方法和流程。
一、低电阻率油气层特征低电阻率油气层指电阻率小于1.0 Ω·m的油气层,其重要特征包括:1.低电阻率油气层具有高导电性,能够很好地导电,且电子流强度大,电子束轨迹存在弯曲现象。
2.低电阻率油气层的石油含量高,常常是优质油气。
3.低电阻率油气层的分布具有规律性,通常呈现出某些形状,如孔隙柱状、环状等。
4.低电阻率油气层与非油气层之间的电阻率差距较大。
二、低电阻率油气层评价方法1.物性评价法物性评价法重要是通过物性特征来判定油气层的类型,其中包括测定低电阻率油层的电阻率、孔隙度、密度、含油饱和度等。
其关键在于确定评价指标的选择和标准的订立。
2.地质统计学评价法地质统计学评价法是通过对多个单井进行统计,建立统计模型来评价油气层特征,其关键在于采集多个样本,建立好的统计模型,确定合适的反演参数。
3.数学模型评价法数学模型评价法重要是基于探测结果和地质分析的基础上,对油气层进行推测和分析。
此方法包括多种方法,如地震反演、综合地球物理反演等,其关键是选择合适数据,得到精准的地球物理信息。
三、低电阻率油气层识别流程1.选择讨论区首先,需要选择讨论区,依据地质条件,确定低电阻率油气层显现的可能性。
2.地球物理探测然后,进行地球物理探测,采纳多种方法,如地震反演、电磁法、磁法、重力法等。
探测结果反应油气层的地球物理特征。
3.物性评价对探测所得到的数据进行处理和分析,采纳物性评价法,测定低电阻率油层的电阻率、孔隙度、密度、含油饱和度等参数,判别油气层。
4.地质统计学评价基于探测结果和物性评价结果,进行地质统计学评价,建立评价模型,确认评价指标。
5.数学模型评价依据地质统计学评价方法得到的反演参数,结合物性评价结果,选择数学模型进行推测分析,最后确定低电阻率油气层的位置和规模。
多元回归判别在低阻油层识别中的应用摘要:形成低阻油层的因素较多,常规的交汇图无法做出准确判断。
多元回归判别由于考虑因素多,所以更适合于油、水层的识别。
以大庆油田XX组共32个样本点进行了判别,并得到了判别方程。
关键词:低阻多元回归测井测井识别Application of Multiple Regression for Identifying Low Resistivity ReservoirAbstract:Low resistivity reservoir was caused by many factors,and traditionary crossplots could not identify them correctly. Multiple regression contains more factors,and more suitable for indentifying oil layer and water layer.32 samples in Daqing olifield XX formation was indentified,and discriminant equation was also produced.Keywords:Low Resistivity,Multiple regression,log,logging identification低阻油层基本特征是电阻率比较低、或者是与水层、上下围岩的电阻率相差不多。
不同地区的低阻油层形成机理存在很大差异性,在做测井流体识别时常规方法并不适用,必须根据区域特征、形成机理进行研究分析。
1 低阻油层形成原因形成低阻油层的原因众多,大庆油田XX组低阻油层形成的内因主要有以下几点。
(1)微毛管孔隙发育造成的低阻油层孔隙半径小于0.0001mm的被称为微(毛细管)孔隙。
微毛管孔隙中的水不能流动。
如果储层中微毛细管孔隙比例较大,会导致微毛细管孔隙中的束缚水含量高(即束缚水饱和度高)。
双电法测井识别低阻油层作者:刘瑞陆嘉王小明邢军来源:《中国科技博览》2014年第21期[摘要]低阻油层作为一种特殊的油气藏,已成为各油田勘探和开发的重点研究对象。
由于低阻油层与水层在电性上微小的差别,给油水层界限的划分带来了极大的困难。
以X油田为例,深入分析了该地区的低阻成因,发现该地区除含有常见的低阻成因外,还含有大量的黄铁矿。
X油田在探井的测量中既有双侧向—微球测井系列,又有双感应—八侧向测井系列,利用双侧向与双感应在测量过程中的不同机理,再结合其它电测资料,得出RILD—RLLD—Rwa 解释模型,提高了X油田的解释符合率,并且该方法能够为其它类似低阻油层成因的油田提供参考和借鉴。
[关键词]双侧向双感应低阻油层流体识别黄铁矿中图分类号:TE25 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0029-021 前言随着油气勘探开发的逐渐深入,低阻油层慢慢成为国内外各大油田勘探、开发和增产的重要对象,同时低阻油层的识别也是一个世界性的难题。
近些年有关低阻油层成因分析及识别,已在塔北的吉拉克油田、松辽盆地的葡敖油田、渤海湾的高尚堡等地区得到了较好的研究[1-6]。
造成油层低阻的因素很多,大致包括:1)高矿化度的地层水;2)泥质含量较重;3)黏土矿物阳离子的附加导电性;4)微毛细管的发育;5)泥浆侵入对地层电阻率的影响等。
在对X油田进行勘探开发时,发现除含有以上造成油层低阻的原因外,在X油田的储层中还含有大量的黄铁矿,如图1所示。
由于黄铁矿的存在使得该地区低阻油层识别更为困难。
目前有关含黄铁矿低电阻率油层的评价,取得的成果较少[7]。
因此对如何更加准确识别X油田的低阻油层进行研究,具有重要的意义,并且能够为其他油田低电阻率储层识别提供更加准确的参考和借鉴。
2 X油田区域地质概况X油田位于白音查干凹陷西南部,是受岩性影响的断块构造油气藏。
X油田的构造是在基底北倾单斜背景上,腾格尔组时期断裂开始发育,都红木组时期断层基本停止活动,形成了小型断鼻、断块和断垒三种类型的构造圈闭。
低电阻率油气层测井评价技术摘要:随着油气资源勘探开发的不断深入,低电阻率油气层作为一种非常规储集层的研究与评价越来越重要。
本文介绍了低电阻率油气层的概念,特征,及其成因,重点介绍了低电阻率油气层的测井评价技术,及应用地质录井参数解释评价低阻油气藏。
关键词:低电阻率油气层;成因分析,评价解释方法1 低阻油气层的定义我国目前很多探区已经进入高成熟勘探阶段,勘探对象陆续由原来的构造油气藏转向岩性与地层等隐蔽油气藏。
其中低阻油气藏作为一种隐蔽油气藏也越来越受到关注。
国内曾文冲先生(1991)在《油气藏储集测井评价技术》一书中较早的对低阻油气藏进行了定义和成因分类。
由于在地下无法获得油气层100%含水时的电阻率,因此在实际应用中难以用电阻率指数定义与判别低阻油气层。
另一方面,部分低阻油气层,在地面进行岩电实验测量时,其电阻率指数并不小于2,而是油层和水层的电阻率比值小于2;孙建孟(1996、1998)通过与渤海油田协作,在《测井数据处理与综合解释》、《石油学报》等文献中给出了低阻油气层的定义:油气层电阻率相对于邻近水层而言,电阻率值偏低并引起油水层解释困难的一类油气层;欧阳建(1994、2000)也在其两部著作中给出了相似的定义;国外Paul Worthington(1997)在论文中这样定义低阻油气层:Lack of Positive Contrast Between Oil and Water Leg in Measured Resistivity.可见,研究者普遍以油水层电阻率的反差作为定义的依据。
2 低阻油气层的成因分类根据形成低阻油气层的原因将低阻油气层大致分为三类:(1)内因导致的低阻油气层。
此类油层的电阻率原本就低,是受地质条件的影响形成的,与储层的特点有关;(2)外因导致的低阻油气层。
该类油层的电阻率原本较高,而钻孔后测得的油层电阻率值却较低,这是受外在因素,如泥浆侵入、层厚、上下围岩及测井系列等因素影响所致;(3)复合成因低阻油气层。
低阻油层判别技术在吉林油区的应用作者:陈建文单位:研究院油藏所吉林油区(松辽盆地南部中央坳陷区)低阻油层分布较广,除大老爷府油田高台子油层为整装大型低阻油气田外,在中央坳陷区的不同油田、油层均见到不同程度的低阻油气层。
高台子低阻油层主要分布于红岗油田、大情字井油田等地;萨尔图低阻油层主要分布英台油田、四方坨子地区;黑帝庙低阻油层主要分布在大安油田;葡萄花低阻油层主要分布在南山湾地区。
1 低阻油层含义吉林油区砂泥岩剖面上所谓的低阻油气层,其共同的特征是深探测电阻率值与邻近水层电阻率相差不大(有时甚至低于水层),与上下泥岩的电阻率差别小,电阻增大率(油层电阻率与相似物性条件下的水层电阻率之比)≤3,是概念上的相对低阻油层,这类油气层常规电阻率测井曲线上不易识别。
2 低阻油层的成因吉林油区低阻油气层多位于三角洲(或扇三角洲)前缘的河口坝、远砂坝、席状砂等沉积微相中,其储层特点是形成低阻油层的主要原因:① 岩性颗粒细、泥质含量高,微孔隙发育,岩石普遍亲水性较强,束缚水含量高达30-50%,使得油气层电阻率与周围的水层十分接近,降低了测井信息对油气水层的分辨率[3];② 砂泥薄互层的存在;③ 粘土矿物的影响;④ 由于泥浆滤液侵入裂缝,使电测曲线油气层的电阻率明显下降;⑤ 个别油田储层局部范围内地层水矿化度异常高。
3.低阻油水层识别方法研究就吉林油区低阻油水层,本文介绍了有孔隙度-电阻率识别法、束缚水饱和度-含水饱和度交绘图分析法、“无侵线法”三种油水层识别新技术。
3.1孔隙度-电阻率改进电性图版识别法阿尔奇公式只有在电性主要反映地层孔隙流体的情况下有较好的应用效果。
多数低阻储层是由许多砂岩和泥岩纹层组成的,在一个地区,对岩性基本相同、孔隙结构相似、地层水矿化度变化不大的地层,除地层水饱和度因素外,泥质含量是影响地层电阻率的主要因素。
对泥质砂岩的电阻率进行“泥质校正”之后,成为“纯砂岩”地层的电阻率,用“纯砂岩”地层的电阻率代替深探测电阻率测井值作电性图版来识别孔隙流体性质,该方法称为“改进的电性图识别法”。
主要原理:由侧向测井的测量原理,主电极A 0发出的主电流I 0水平径向地流入地层中。
设一泥质砂岩单位厚度上有M 个砂层、N 个泥岩纹层,砂岩、泥岩纹层的电阻率分别为t R 、sh R ;第i 个砂岩纹层截面积为t i S (M i ,...,2,1=);第j 个砂岩纹层截面积为shj S (N i ,...,2,1=),且111=+∑∑==Mj sh j Ni ti SS ,即储层截面为单位面积;泥质砂岩的电阻率为't R ,在不考虑泥浆侵入的情况下,深侧向测量的电阻率LLD R 为't R 。
't R 可看成是单位长度的上述砂岩、泥岩纹层并联而成的等效电阻。
即:∑∑==+=M j shj sh N i t i t t S R S R R 11'111 (1) 由给定的条件可得泥质含量sh V =∑=Mj shjS1,则上式可写为:LLD sh sh shLLD sh tsh sh sh t sh t R V R R R V R V R R R V R --=--=)1()1('' (2) 实例分析:四方坨子地区青三段地层的高台子油层低阻储层岩性基本一致,均为粉砂岩,且孔隙结构、流体分布大体相近,地层水矿化度变化不大。
因此,除地层水饱和度外,泥质含量是影响地层电阻率的主要因素。
在建立改进的电性图版时,泥质含量由自然伽马测井计算:1212--=∆∙CGR C sh V (C=3.7) (3)图2 四方坨子地区低阻储层改进的电性图版sh R 取泥岩平均电阻率测井值,由(2)式计算经泥质校正后的地层电阻率t R ,在图1的基础上建立改进的电性图版(如图2)。
经泥质校正后,油层和油水同层电阻率增大明显,而水层的电阻率只有小幅度的增大。
因此,在改进的电性图版上,油层和油水同层区与水层区分得更开,有利油水层的识别。
利用该方法对青三段解释为水层的可疑层进行校正300余个层后,对达到电性标准的42个层中的11个层试油,有8个层获得工业油流,提高了该区的油水层识别精度。
3.2束缚水饱和度-含水饱和度交会图分析法识别原理:由油、气、水两相或三相流体在地层孔隙中的渗流理论,地层含水饱和度w S 和地层束缚水饱和度wi S 可用来判别地层产油或产水。
本方法效果好坏的关键是求准束缚水饱和度。
束缚水饱和度求法有两种:一是常规法,二是核磁测井法。
1.当w S =wi S ,地层只产油,即为油层。
实际应用中,w S 与wi S 相近;对厚度大、含油饱和度高的油气层,往往会出现w S <wi S 的情况。
2.当w S >wi S 明显时,地层只产水,即为水层。
实例分析:大老爷府油田高台子油层为整装大型低阻油田,采用束缚水饱和度-含水饱和度交会图分析法确定油水层效果较好(图3)。
参数求取:①束缚水饱和度(Swi )的求取:实验表明:由于粒度中值变小和粘土矿物充填的结果,导致储层渗透率和孔隙度变小,束缚水饱和度增大,所以砂岩的Swi 经常可以表示为粒度中值(Md)和有效孔隙度(φ)二者的函数。
根据老13-9井密闭取心井资料统计每个粒度中值的Swi=F(φ)的关系。
图3 大老爷府油田老6-1井高台子油层测井曲线Md=0.01mm 时,φ=31.3064-0.227346SwiMd=0.02mm 时,φ=1/(0.000772622 Swi+0.0174011) Md=0.03mm 时,φ=1/(0.000440064Swi+0.025145)利用反映岩性的自然伽玛(GR )曲线求取泥质含量,泥质含量大小与粒度中值具有良好相关性。
Vsh=4.17977+66.8967GR r=0.79 Md=3.92909+0.07196Vsh r=0.94利用4口取心井319块样口分析资料,建立了本区孔隙度方程,φ=-57.2+0.282△t ,r=0.91。
通过上述关系式即可求出Swi 。
②含水饱和度(sw )求取:根据阿尔奇公式,取m=n=2,a=b=1, Sw=150.9064/[Rt 1/2×(△t-194.5)]利用上述求取的Swi 、S w 绘制图版(图4),对于落在图45°线附近的点,由于基本满足是Sw=Swi ,因而 Swm=0,说明生产过程中不会出水,随着 Sw 增加,由油层—低产油层—干层,最后趋于泥点,落于45°线左下方的点始终满足S w>Swi ,因而Swm>0,产水特征明显。
应用该方法解决了大老爷府油田高台子油层的低阻油层评价问题并取得了良好的效果,符合率达到70%,同时该方法成功地发现泉四段I 砂组的低阻油层。
3.3“无侵线法”油水层识别技术“无侵线法”油水层识别技术的基本原理为通过分析在淡水泥浆侵入条件下电阻率径向上变化来判断油水层,油层减阻侵入、水层增阻侵入。
“无侵线法”油水层识别技术的具体做法为:使用0.5m 电位电0 1020 30 40 50 60 70 80 90 1001020304050607080901007井-24图4 大老爷府油田青一段油层可动水分析法图版Swi Sw (%)阻率(X 轴)和深感应电阻率(Y 轴)交会,选取没有泥浆侵入的致密层和泥岩层作为无侵点,将相关的无侵点连成一条直线即无侵线,油层的数据点落在无侵线的上方,水层的数据点会落在无侵线的下方。
实例分析:四方坨子地区方53断块边部生产井方东28-10井的青三段13号小层,深感应电阻率10-15Ω·m ,与11号小层相比油水层特征不明显,原解释为水层(图5),采用“无侵线法”油水层识别技术(如图6),图中15-16、13-14、20号层为致密无侵层,它们的连线为无侵线,132、133、134小号层落在无侵线上方的油层减阻侵入区,投产133、134小号层后,平均日产油18.4t/d 。
利用该方法对四方坨子东地区200余口井的青三段储层进行油水识别后,重新发现识别出45口井102层的有效储油层,经投产19口井,证实出油已有15井次,有效地解决了英坨地区青三段低阻油层的识别问题,为吉林油田2002年提交探明储量增加近400×104t 。
图5 四方坨子地区方东28-10井高台子油层青三段测井曲线图6 无侵线法判别方东28-10井青三段油水性质4结论针对吉林油区储层低阻的不同成因,采用孔隙度-电阻率改进电性图版识别法,用“纯砂岩”地层的电阻率值作电性图版,识别岩性颗粒细、泥质含量高的储层流体性质取得较好效果;利用束缚水饱和度-含水饱和度交会图分析法,求取地层含水饱和度SW和地层束缚水饱和度SWi来判别地层产油或产水,发现了大老爷府大型整装低阻油田;分析在淡水泥浆侵入条件下电阻率径向上变化的“无侵线法”油水层识别技术的应用,发现了一批高产层或油田,提高了吉林油区低阻油层识别精度。
今后,先进测井技术与常规测井技术的有效结合,是不断提高低阻油层判别技术水平的发展方向。
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