碳氧比測井資料在水淹層評價(jià)中的應(yīng)用

碳氧比測井資料在水淹層評價(jià)中的應(yīng)用

0碳氧比測井曲線環(huán)境影響校正洪水層地層的水化度和分辨率變化較大，難以確定，這給傳統(tǒng)的井測量帶來了很大困難。目前無法正確計(jì)算剩余油飽和度等參數(shù)，也無法導(dǎo)致油層和水層之間的誤解。從dris學(xué)會(huì)提出的碳氧比井壓計(jì)已經(jīng)在中國的許多油田投入使用。如果未對碳氧比井壓計(jì)的環(huán)境進(jìn)行校正，則應(yīng)對非層環(huán)境產(chǎn)生重大影響。因此，解釋的精度不高。根據(jù)進(jìn)口碳氧比井壓計(jì)的解釋方案，其解釋清楚地反映了公司碳氧比井壓計(jì)測量值與各種環(huán)境因素之間的關(guān)系。這是正確解釋碳氧比井壓曲線的重要依據(jù)。本工作在drps下應(yīng)用硫酸乙烯公司的解釋圖，以確定碳氧比井壓計(jì)的環(huán)境影響校正公式，主要包括礦化度、套筒和水泥環(huán)的厚度。通過回歸測試和計(jì)算這些公式的計(jì)算成本，可以提高這些公式的精度和可靠性。通過添加碳氧比井壓計(jì)數(shù)據(jù)來解釋存儲(chǔ)層參數(shù)的精度。1原始碳氧比曲線的環(huán)境影響1.1地層水混合液w對砂泥巖地層,常用C/O比曲線與Si/Ca曲線交會(huì)法計(jì)算地層剩余油飽和度.硅鈣比(Si/Ca)曲線為熱中子俘獲伽馬射線記數(shù).由于鈣元素和氯元素的射線能量相近,當(dāng)?shù)貙铀V化度較高時(shí),氯元素的俘獲記數(shù)對鈣元素的俘獲記數(shù)影響較大,使硅鈣比曲線變小,造成計(jì)算的含水飽和度增加.根據(jù)DresserAtlas公司解釋圖版得出的校正公式為:式中,A和Ac表示校正前、后的硅鈣比曲線的讀數(shù);ΦW為地層的有效含水孔隙度,(%);K為與地層水混合液礦化度及巖性有關(guān)的一個(gè)參數(shù).對于砂巖:K=tg(1.80×10-4P);對于碳酸鹽巖:K=tg(6.087×10-6P).式中P,為地層水混合液的礦化度(ppm).1.2合成硅鈣比和鈣硅比曲線的規(guī)正劑根據(jù)Atlas解釋圖版可分別得出不同直徑套管時(shí)碳氧比,硅鈣比和鈣硅比曲線的套管影響校正公式.例如當(dāng)套管為13.97cm時(shí),其校正公式分別為:其中下標(biāo)C表示校正后的測井值.而A,B,C分別表示硅鈣比、鈣硅比和碳氧比讀數(shù).2層的計(jì)算對原始測井曲線進(jìn)行了環(huán)境影響校正,并確定了相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)后,再計(jì)算地層的剩余油飽和度,泥質(zhì)含量和地層水混合液礦化度等.2.1計(jì)算層剩余油飽和的方法2.1.1放射性漲落誤差在砂泥巖剖面上,主要儲(chǔ)集層的砂巖和泥質(zhì)砂巖的硅元素含量高,硅鈣比曲線數(shù)值也較高,放射性漲落誤差引起的相對誤差較小.因此,此方法常用于砂巖,其計(jì)算公式為:式中,K1和WL為碳氧比和硅鈣比交會(huì)圖上純含水巖石線的斜率和在碳氧比軸上的截距.Dc為純含油地層和純含水地層碳氧比讀數(shù)之差.2.1.2碳酸鹽巖地層碳氧比軸系法由于碳酸鹽巖剖面主要儲(chǔ)集層的鈣元素含量相對較高,因此鈣硅比讀數(shù)較高,放射性漲落誤差影響較小.因此,此方法常用于碳酸鹽巖地層,其計(jì)算公式為:其中,K2和WSL為碳氧比與鈣硅比交會(huì)圖上純含水巖石線的斜率和在碳氧比軸上的截距.2.1.3比較法比值法適用于巖性和孔隙度穩(wěn)定且有純油層和純水層的地區(qū).其計(jì)算公式為:式中,C為目的層的碳氧比讀數(shù);Cw為純水層的碳氧比讀數(shù).2.2巖石骨架相對體積由于硅俘獲曲線主要反映了地層的含硅量,因此在砂泥巖地層,可用硅俘獲曲線讀數(shù)計(jì)算巖石骨架相對體積.公式為:式中,F為目的層的硅俘獲讀數(shù);Fn為純泥巖的硅俘獲讀數(shù);Fs為純砂巖的硅俘獲讀數(shù).泥質(zhì)含量Vsk除用SP、GR計(jì)算外,在砂泥巖剖面可用下式計(jì)算:2.3地層水混合液地下主流方程根據(jù)氯氫比曲線(CH),應(yīng)用解釋圖版,可確定地層水混合液的礦化度(P),解釋圖版按俘獲記數(shù)和非彈性記數(shù)方式,對不同地層孔隙度、井徑和套管直徑,分別給出20條關(guān)系曲線,因此各得20個(gè)回歸公式,共40個(gè)公式.可根據(jù)不同的井徑、套管直徑和孔隙度值進(jìn)行插值.例如孔隙度為32%,井眼內(nèi)為淡水,井徑為25.4cm(10英寸),套管直徑為19.36cm(英寸)時(shí),其回歸公式為:式中,L為地層的氯氫比值.用上式得出地層水混合液礦化度P后,解方程:即可得地層水混合液電阻率Rw.其中TF為地層的華氏溫度.注入水相對體積公式為:式中,P為地層水混合液的礦化度,ppm;Pj為注入水的平均礦化度,ppm;P為地層原生水的礦化度,ppm,由水分析資料確定.3計(jì)算參數(shù)的確定3.1儲(chǔ)層參數(shù)近似計(jì)算法Dc為地層飽和油與飽和水時(shí)碳氧比讀數(shù)之間的差值,該值的正確與否直接影響到所計(jì)算的剩余油飽和度的精度.當(dāng)?shù)貙又杏蜌饷芏群涂潭裙拗械挠蜌饷芏认嗤瑫r(shí),Dc的確定方法有兩種.(1)近似計(jì)算法近似公式為:Dc=0.6Φ.式中,Φ為地層孔隙度.(2)解釋圖版法由Atlas公司解釋圖版得出:砂巖,Dc=0.2128Φ+1.1105Φ;碳酸鹽巖:Dc=0.2702Φ+1.0469Φ.由于Dc是純油層和純水層碳氧比讀數(shù)之差,必然受到油氣密度影響.若地層油氣密度和刻度罐中油氣密度不同,則由Atlas公司解釋圖版分別得出在裸眼井和套管井條件下,不同油氣密度時(shí)Dc和孔隙度Φ的關(guān)系式.例如,當(dāng)油氣比重為20API時(shí),裸眼井中Dc和孔隙度的關(guān)系式為:3.2wl和wcl的近似計(jì)算(1)在有純水層的井段,利用計(jì)算機(jī)做碳氧比與硅鈣比或碳氧比與鈣硅比交會(huì)圖,找出最佳擬合水線,從而確定WL和WSL的值.(2)在無純水層的井段,找純泥巖層,用純泥巖層代替水層,WL和WSL的近似計(jì)算公式為:式中,K1,K2分別為碳氧比與硅鈣比和碳氧比與鈣硅比交會(huì)圖上純含水巖石線的斜率,一般采用地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù).Csk,Ask,Bsk分別為泥巖的碳氧比、硅鈣比、鈣硅比讀數(shù).4影響污泥含量和水泥環(huán)的厚度的影響4.1地層時(shí)代視含水飽和度的確定泥質(zhì)對確定剩余油飽和度的影響有兩個(gè)方面:一是由于富含有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)含有大量的有機(jī)碳,使地層的碳氧比讀數(shù)相對偏高,導(dǎo)致所計(jì)算的剩余油飽和度相對偏高,這時(shí)在泥巖處計(jì)算的視含水飽和度小于1;另一方面,含有大量結(jié)晶水的泥質(zhì)使地層的碳氧比值相對偏低,導(dǎo)致計(jì)算的剩余油飽和度相對偏低.采用泥質(zhì)含量和地層視含水飽和度交會(huì)圖法,找出純泥巖處的視含水飽和度.對用碳氧比計(jì)算的視含水飽和度進(jìn)行校正的公式為:式中,Swc為校正后的地層含水飽和度;S為用碳氧比計(jì)算的地層視含水飽和度;Vsk為地層泥質(zhì)含量;Sws為純泥巖的視含水飽和度.從式(9)可看出,如果Sws<1,則泥巖含有機(jī)碳;若Sws>1,則泥巖含有大量結(jié)晶水;若Sws=1,則說明泥質(zhì)對碳氧比值影響很小.4.2項(xiàng)目的含油飽和度根據(jù)Atlas公司解釋圖版可得出不同水泥環(huán)厚度的校正公式.例如,當(dāng)水泥環(huán)厚度為2.54cm時(shí),校正后的含油飽和度Soc的計(jì)算公式為:式中,為用碳氧比計(jì)算的地層視含油飽和度.5實(shí)際地質(zhì)、試油資料根據(jù)上面的方法編制的解釋程序COA輸入曲線最多可達(dá)20條,輸出計(jì)算結(jié)果參數(shù)16個(gè),可選擇參數(shù)126個(gè).在該程序中,先對原始碳氧比、硅鈣比和鈣硅比曲線進(jìn)行套管影響校正;用氯氫比曲線計(jì)算地層水礦化度,對經(jīng)過套管影響校正后的硅鈣比曲線進(jìn)行地層水礦化度校正;用經(jīng)過套管和礦化度影響校正后的曲線計(jì)算地層視含水飽和度,最后再進(jìn)行泥質(zhì)和水泥環(huán)影響校正,計(jì)算出地層剩余油飽和度.用COA解釋程序?qū)倮聧u油田西3-122,東4-29和中22-81三口井的碳氧比測井資料做了處理.這三口井均為高含水井,其中西3-122井為新井.孤島油田已進(jìn)入開發(fā)后期,屬高含水地區(qū),出水率一般都在90%以上.該油田為砂泥巖剖面,孔隙度較高,一般在30%以上,礦化度為3000ppm左右,適宜用碳氧比測井儀.COA程序處理西3-122井的結(jié)果見附圖,其中相對滲透率、產(chǎn)水率、束縛水飽和度等參數(shù)的計(jì)算采用文獻(xiàn)中所述方法,其余參數(shù)均用本文所述方法計(jì)算.從西3-122井的處理結(jié)果與地質(zhì)、試油資料比較可看出:(1)硅俘獲曲線的分層能力不受地層水礦化度的影響,在SP曲線變化不太顯著的砂層,硅俘獲曲線顯示很好,易于分層.(2)本程序處理的巖性剖面、泥質(zhì)含量和砂巖骨架體積與地質(zhì)資料基本相符.(3)在大多數(shù)儲(chǔ)層中,利用COA解釋程序計(jì)算的產(chǎn)水率和試油結(jié)果基本相同.比如西3-122井的2號層,計(jì)算的產(chǎn)水率大多數(shù)接近于0.95,與試油資料的產(chǎn)水率97%很接近,說明本程序計(jì)算的地層剩余油飽和度較精確.(4)本程序輸出地層水礦化度P和地層水電阻率RW兩條重要參數(shù)曲線.從西3-122井的處理結(jié)果看,P的最小值為2000ppm,最大值為6000ppm,有90%的點(diǎn)落在2.5×10～3×10ppm之間.西3-122井的實(shí)際取樣化驗(yàn)結(jié)果顯示,地層水含氯2922ppm,含鈣59ppm,化驗(yàn)結(jié)果和處理結(jié)果較接近.6儲(chǔ)層參數(shù)對孔隙度的影響(1)氯氫比曲線和地層水礦化度有很好的相關(guān)性.但井內(nèi)流體、井眼大小、水泥環(huán)厚度均對氯氫