儲層識別技術(shù)

-.z.碳酸鹽巖儲層識別技術(shù)綜述碳酸鹽巖儲層識別是碳酸鹽巖儲層測井評價的難點，利用測井資料識別碳酸鹽巖石內(nèi)的有效儲層，主要是尋找潛在的孔隙、裂縫或溶洞發(fā)育帶，并判斷這些儲集空間連通的有效性。該技術(shù)體系包括利用常規(guī)測井資料和綜合利用常規(guī)和特殊測井資料識別有效儲層。中國石油國內(nèi)外的油氣田和作業(yè)區(qū)塊，擁有各種類型復雜碳酸鹽巖儲層，包括潛山儲層、生物礁儲層、鮞粒灘相儲層、古巖溶儲層等。針對每種儲層在測井資料上的響應特征組合，各測井公司和相關(guān)科研院所形成了諸多儲層識別技術(shù)，并開發(fā)了Forward等多款擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的復雜巖性測井資料處理解釋軟件。常規(guī)測井資料儲層識別技術(shù)對于上世紀90年代以前鉆探的很多老井來說，可以利用的測井資料較為有限，往往僅有常規(guī)測井資料和少量巖心資料，而沒有成像、核磁等特殊測井資料。對于一些低本錢開發(fā)的新區(qū)塊里鉆的開發(fā)井，也存在類似情況。因此，深入應用常規(guī)測井資料識別復雜巖性碳酸鹽巖儲層，尋找潛在的裂縫、溶洞型儲層，在不少區(qū)塊是迫切需要的實用技術(shù)。1.利用交會圖進展儲層類型識別技術(shù)技術(shù)原理：根據(jù)復雜巖性碳酸鹽巖儲層的孔滲特征、油柱高度與含油飽和度之間的關(guān)系等特征，利用交會圖技術(shù)對儲層類型加以識別，可以尋找出裂縫及溶孔發(fā)育帶，對儲層品質(zhì)進展歸類劃分。技術(shù)特點：①優(yōu)選對儲層特性敏感的曲線做交會圖；②利用孔隙、裂縫、溶孔等儲層孔-滲關(guān)系的巨大差異區(qū)分不同類型儲層；=3\*GB3③利用油柱高度與含油飽和度之間的關(guān)系劃分不同類型儲層。技術(shù)指標：①地區(qū)解釋參數(shù)及經(jīng)歷；②測井解釋相關(guān)的理論與模型；③解釋的空隙空間類型應符合地區(qū)地質(zhì)規(guī)律。適用范圍裂縫型、溶孔型、孔隙型等儲-滲特性差異較大的碳酸鹽巖地層。實例：①利用交會圖技術(shù)識別裂縫型和孔隙型碳酸鹽巖儲層：裂縫發(fā)育的碳酸鹽巖儲層，其孔-滲特征與孔隙型儲層差異較大。如下圖，巖心分析得到的滲透率，與測井計算的有效孔隙度之間，存在兩種趨勢關(guān)系。粉紅色的點顯示，滲透率受到孔隙度增加的影響巨大，這是裂縫型儲層的典型特征。綠色的點主要是孔隙較為發(fā)育的儲層，孔-滲關(guān)系的拐點大概在7%左右，大致對應于孔隙型儲層的有效下限值。②利用油柱高度和含油飽和度劃分碳酸鹽巖儲層類型：裂縫、溶孔較為發(fā)育的儲層，其儲層巖石孔喉半徑一般會增大，因此減小了毛管壓力對油柱高度、含油飽和度以及油水過渡帶的控制。下列圖為中東*區(qū)塊油柱高度與含油飽和度交會圖，依據(jù)毛管壓力控制理論，將該油田內(nèi)的碳酸鹽巖儲層分成了四類，主力儲層落在了裂縫-溶孔復合型儲層區(qū)域。2.利用常規(guī)測井資料識別裂縫發(fā)育段技術(shù)技術(shù)原理：利用常規(guī)測井資料可以定性或半定量識別裂縫，常規(guī)測井資料中，對裂縫有特殊響應的資料有：微電阻率測井在裂縫處由于鉆井液的侵入，相對于雙側(cè)向出現(xiàn)明顯的低電阻率尖峰；密度校正曲線在裂縫處出現(xiàn)跳動；光電吸收截面指數(shù)曲線在裂縫處由于含有重晶石的鉆井液的侵入出現(xiàn)高值的尖峰；次生孔隙度為負值，這是由于低角度裂縫或網(wǎng)狀裂縫使聲波時差增大造成的。由于利用雙側(cè)向差異計算裂縫參數(shù)受到裂縫角度和儲層含油性差異影響，不易受孔隙流體的光電系數(shù)光電吸收指數(shù)來計算裂縫參數(shù)，識別裂縫發(fā)育帶，其方法如下：其中：，—分別為地層的光電吸收指數(shù)測井值，地層電子密度值；，，—分別為地層孔隙流體，重晶石，巖石骨架的電子密度；，—分別為巖石骨架孔隙度，裂縫孔隙度；，，—分別為孔隙流體，重晶石，巖石骨架的光電吸收截面指數(shù)。技術(shù)特點：①利用常規(guī)測井資料可以給出半定量的裂縫參數(shù)，指示裂縫發(fā)育帶；②改良了通過雙側(cè)向計算裂縫參數(shù)的方法，消除了裂縫角度差異帶來的影響；③提高了識別裂縫儲層的精度。技術(shù)指標：①需要了解泥漿中添加重晶石的含量；②最優(yōu)化測井解釋相關(guān)的理論與模型；③識別的裂縫發(fā)育段應符合地區(qū)規(guī)律并得到第一手資料的證實，如試油、壓力測試等。適用范圍：裂縫型碳酸鹽巖儲層。實例：①利用常規(guī)測井資料尋找碳酸鹽巖裂縫型儲層：濱里海盆地石炭系碳酸鹽巖儲層裂縫較為發(fā)育。由于鉆井過程中泥漿漏失嚴重，井況較差，多數(shù)探井及評價井取消了成像測井工程。在一些關(guān)鍵井，通過部署成像測井，將圖像上發(fā)現(xiàn)的裂縫發(fā)育段與常規(guī)測井資料識別出的裂縫發(fā)育段進展比擬，證明該方法具有較好的裂縫識別能力。其提供的半定量裂縫參數(shù)，對優(yōu)選有利儲層進展試油起到了重要參考作用，如下圖。圖中跳躍劇烈的裂縫發(fā)育指數(shù)曲線，一定程度上指示了潛在的裂縫發(fā)育段，成像測井證明了常規(guī)測井資料識別裂縫儲層的有效性?；诔Ｒ?guī)測井資料計算碳酸鹽巖儲層裂縫參數(shù)〔二〕特殊測井資料儲層識別技術(shù)對于復雜巖性碳酸鹽巖儲層，僅憑常規(guī)測井資料識別儲層難度較大。隨著成像、核磁、偶極子陣列聲波等一批先進測井儀器列裝中國石油各大測井公司，針對這類復雜儲層識別的難題，有了更多的方法和手段。利用成像測井模式庫進展儲層識別技術(shù)技術(shù)原理：成像測井圖像提供了觀察地下巖層的直觀方法，難點在于如何鑒別圖像模式與地質(zhì)、工程現(xiàn)象的對應關(guān)系。通過以往大量的實測資料，中國石油集團公司已經(jīng)建立了成像測井圖像模式庫，力圖涵蓋絕大多數(shù)情況下成像測井資料的響應特征，為成像資料處理解釋和使用人員，提供直觀的參考對照。技術(shù)特點：①優(yōu)選各油田典型成像測井實例，涵蓋范圍廣；②提供了一種與成像測井標準模式庫進展對照的儲層識別技術(shù)。技術(shù)指標：①滿足成像測井資料處理標準；②標準模式經(jīng)過巖心照片等資料檢驗；③符合地區(qū)露頭特征，模式的測井響應符合率達75%。適用范圍：碳酸鹽巖、砂泥巖及其它復雜巖性地層。實例：成像測井資料解釋及局部模式庫標準對照圖片：成像測井資料解釋模式成像測井模式庫2.利用核磁共振測井識別復雜孔隙構(gòu)造儲層技術(shù)技術(shù)原理：碳酸鹽巖儲層易受到成巖改造作用而發(fā)育孔縫洞，形成具有復雜孔隙構(gòu)造的非均質(zhì)性儲層。核磁共振測井標準T2譜的分布，能夠直觀地提醒此類復雜碳酸鹽巖儲層的孔隙構(gòu)造，利用孔縫洞在T2譜上位置的差異，即可識別出相應類型的儲層。技術(shù)特點：①能夠直觀地將巖石的微觀孔隙構(gòu)造通過宏觀的T2譜展示出來；②可與巖心分析對照，但較鉆井取芯廉價，且可實現(xiàn)連續(xù)測量。技術(shù)指標：①滿足核磁測井資料處理標準；②與常規(guī)認識規(guī)律相符，有巖心部位可通過巖心實驗數(shù)據(jù)檢驗，符合率達75%。適用范圍：復雜孔隙構(gòu)造碳酸鹽巖儲層。實例：*油田石炭系碳酸鹽巖地層埋藏深，基質(zhì)孔隙度低，儲層識別難度大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，儲層的發(fā)育程度與次生改造形成的縫洞關(guān)系密切，利用核磁共振測井技術(shù)能夠有效進展識別?？p洞型儲層在核磁共振T2譜上表現(xiàn)出雜亂的雙峰或多峰分布，雖然基質(zhì)孔隙度很低，約2-4%，但縫洞等次生孔隙卻很發(fā)育，成為有效儲層。該油田另一口井的核磁共振測井標準T2譜分布圖，雖然基質(zhì)孔隙度較高，約5-8%，但T2譜分布較為單一，僅存在一個主峰，說明縫洞等次生孔隙不發(fā)育，經(jīng)歷證為干層。3.利用特殊測井方法綜合評價碳酸鹽巖儲層技術(shù)技術(shù)原理：在利用常規(guī)測井資料進展儲層劃分的根底上，應用了成像測井資料、核磁測井資料、穿插偶極子聲波測井資料等多種測井新方法，結(jié)合了碳酸鹽巖儲層的地質(zhì)研究方法，從儲層類型、裂縫有效性及流體性質(zhì)等方面，對碳酸鹽巖儲層進展儲層測井綜合評價。技術(shù)特點：①用成像測井資料進展儲層類型劃分,并結(jié)合常規(guī)測井資料進展儲集性能的評價；②用穿插偶極子聲波資料，結(jié)合成像資料對儲層滲透性和裂縫有效性進展評價；③用核磁測井資料，結(jié)合常規(guī)資料，研究孔隙構(gòu)造、識別流體性質(zhì)。技術(shù)指標：①同時滿足成像、全波、核磁處理解釋標準；②處理參數(shù)要用巖心進展標定；③評價結(jié)果要經(jīng)過試油的檢驗；④有巖心實驗段，應用巖心實驗數(shù)據(jù)進展宏觀檢驗；⑤裂縫產(chǎn)狀應符合地區(qū)規(guī)律。適用范圍常規(guī)資料評價面臨困難的各類碳酸鹽巖地層。實例：*油田特殊測井方法儲層綜合評價：首先，利用成像資料，結(jié)合常規(guī)等其他資料，按照孔洞縫對儲層的奉獻比例及其相互組合，將儲層劃分為孔隙型，裂縫－孔洞型，裂縫型以及洞穴型四種類型。其次，利用流動單元理論，對不同類型的儲層分別進展FZI〔流動帶系數(shù)〕和RQI〔儲層品質(zhì)因子〕的計算，劃分流動單元并評價儲層的滲流能力。該地區(qū)裂縫型儲層最好，而孔隙型最差。再次，對裂縫發(fā)育帶，以及大裂縫進展有效性評價。主要是利用成像識別的裂縫與穿插偶極子聲波各向異性以及斯通利波滲透性指示進展比照。油田白堊系地層的裂縫走向和最大水平主應力方向比照圖，其中A、B、C、D為白堊系4套碳酸鹽巖地層，為了研究方便，按照有效裂縫走向與水平最大主應力夾角的大小，將白堊系地層的裂縫區(qū)域有效性由好到差分為三個等級：Ⅰ：夾角小于等于10；Ⅱ：夾角大于10小于等于30；Ⅲ，夾角大于30。從比照結(jié)果可知，B的裂縫有效性最好，A和C次之，D最差。即現(xiàn)今最大主應力對A、B、C地層的裂縫有效性較有利，對D地層則起到擠壓破壞的作用。最后，利用核磁方法對儲層孔隙構(gòu)造以及流體性質(zhì)等進展評價。右圖為*井核磁共振測井技術(shù)成果圖，可以看到，在儲層發(fā)育段，核磁提醒了孔隙構(gòu)造，其中白云巖段孔隙較大，且多為雙峰的雙孔構(gòu)造，而灰?guī)r孔隙相對單一。核磁測井資料和常規(guī)測井資料計算的流體剖面非常一致，計算的孔滲飽結(jié)果也比擬一致。這一段儲層可分為三個級別：Ⅰ級為高孔、高滲、高含油飽和度的好油層，Ⅱ級為中孔低滲高含油飽和度的較好油層，Ⅲ級為低孔低滲中等含油飽和度的差油層。4.井眼軌跡橫截面上地質(zhì)體產(chǎn)狀可視化技術(shù)技術(shù)原理：本技術(shù)用于為水平井成像測井解釋分析的各類地質(zhì)體〔裂縫、斷層、地層界面、巖性界面、不整合面等〕產(chǎn)狀結(jié)果，按照一定的數(shù)據(jù)輸入格式，實現(xiàn)在井眼軌跡橫截面上展布特征的可視化，同時可以直觀指示井下裂縫和斷層的發(fā)育聚集帶，并展示上述各類地質(zhì)體與井眼的相對位置關(guān)系。技術(shù)特點：①技術(shù)既支持輸入成像測井人工拾取的解釋結(jié)果，也支持輸入成像測井傾角自動計算的地層產(chǎn)狀結(jié)果；即可以用于成像測井資料解釋結(jié)果的圖形可視化，也可以支持傾角測井自動計算地層產(chǎn)狀的可視化。②本技術(shù)可以用不同顏色、線型、粗細區(qū)分不同地質(zhì)體，具備彩色顯示功能。③本軟件可以示意井筒傾向與地質(zhì)體〔地層界面、裂縫、斷層等〕傾向的相對接觸關(guān)系，繪制各類地質(zhì)體的產(chǎn)狀。④本技術(shù)可以實現(xiàn)在水平井上或大斜度井水平井段上按照測量深度標注地質(zhì)體的功能。⑤可以適用于大斜度井或直井中，有關(guān)地層界面〔層界面、裂縫，斷層等〕的產(chǎn)狀信息圖形化、可視化功能。⑥本技術(shù)采用了平面二維圖方法，顯示出地下三維地質(zhì)體的傾向、傾角和井眼軌跡的相對關(guān)系。軟件顯示結(jié)果的橫向和縱向比例可以調(diào)節(jié)，井眼軌跡、地質(zhì)體的顏色的實現(xiàn)方式可以根據(jù)需要進展調(diào)節(jié)。技術(shù)指標：①地質(zhì)體產(chǎn)狀可視化；②可與區(qū)域地質(zhì)背景或地震剖面直接比照；③試油成果驗證。適用范圍裂縫型碳酸鹽巖地層。實例：*油田水平井地質(zhì)體產(chǎn)狀可視化顯示：該油田目的層為裂縫性碳酸鹽巖儲層，為獲得較高的油氣產(chǎn)量，設(shè)計水平井使其盡量貫穿裂縫發(fā)育帶。利用成像測井資料，識別出地層及裂縫的產(chǎn)狀，將其投影到井眼軌跡上，即可直觀地判斷水平井眼穿越裂縫發(fā)育帶的情況。如下列圖所示：參考文獻[1]漆立新,樊政軍,李宗杰,柳建華,*瑞林.

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