柯柯亞緻密砂岩氣層評價方法研究

2022-11-09 15:03:03 字數 6439 閱讀 1733

石油地質與工程

第24卷第5期

文章編號

柯柯亞緻密砂岩氣層評價方法研究

張亞莉 ,李

強 ,王觀會 ,孫曉芳 ,張國新 ,顧定娜。

(1.中國石化河南石油勘探局地球物理測井公司,河南南陽473132;2.中國石油集團測井公司吐哈事業部)

摘要:根據柯柯亞地區儲層岩石埋藏深,低孔、低滲,油氣幹層電性特徵不明顯的特點,利用岩心分析資料、巖電試驗、礦物分析、壓汞資料、相滲資料等,試油、錄井資料結合常規測井方法和特殊測井新技術,採用曲線重疊法、測井交會圖技術、交叉偶極子聲波處理技術等多項測井測井技術和方法,建立了一套適合柯柯亞地區儲層流體評價標

準。關鍵詞:柯柯亞地區;緻密砂岩;低孔;低滲;測井;評價標準中圖分類號:p631.842

文獻標識碼:a

柯柯亞地區是吐哈盆地近期天然氣勘探的重點區塊,早期勘探以中侏羅統為主要目的層,隨著油氣

砂岩、粗砂岩、中一細砂岩和粉砂岩類為主。

根據取心井190塊岩心分析資料統計可知,儲層孑l隙度分布在平均4.4 ;滲透率分布在

m ,平均0.05×10

勘探程度的深入,深層的水西溝群地層逐步納入油氣勘探的重點。近兩年在該區塊完鑽的5口井均在八道灣組發現高產氣層,壓裂(或酸化)試油獲得工業油氣流。過去對緻密砂岩氣藏的認識還不夠,一些方法不夠成熟,再加上該區域地質構造複雜 ],給柯柯亞緻密砂岩氣藏的勘探帶來一定的難度。

本文m ;屬特低孔、特低滲透性儲層。儲層孔隙以原生粒間孔隙為主,次生溶蝕孔隙也比較發育;顆粒間以凹凸接觸為主,點、線接觸次之;孑l隙及喉道常被石英、長石次生加大堵塞,顆粒常被上述物質交代。

柯柯亞下侏羅統八道灣組氣藏地面凝析油密度為凝固點一2~1℃,初餾點60 ̄66℃,粘度含蠟量

從測井資料人手,建立一套識別緻密砂岩、低孔低滲

油氣藏識別方法和標準。

1 油藏概況

柯柯亞構造圈閉形成於中晚燕山期,定型於喜山期,自侏羅系至三疊系均有發育,隨著埋藏深度的增加,圈閉由背斜向半背斜、斷鼻過渡,地層傾角逐漸變緩。在八道灣組氣層頂構造圖上表現為乙個斷鼻構造,北、西方向為控制圈閉的柯北斷層和柯西斷層。柯柯亞地區中下侏羅統砂體主要為北部物源沉積的曲流河三角洲(八道灣組i、ⅱ砂組,ⅲ砂組為

地面凝析油具有低密度、低粘度、低含蠟量、低凝固點的特點。水樣分析結果表明地層水為caci型,平均總礦化度為

2儲層地質引數模型

2.1泥質含量模型

通過分析研究工區10口井的測井資料,可以看出在西山窯以下的緻密砂岩氣層中,自然伽馬在極

辮狀河三角洲),儲層發育,岩性較粗,埋深較丘陵、鄯善等構造淺,儲層物性較好 。另外,柯柯亞構造變形強烈、裂縫發育,提高了儲層的滲透性,是油氣聚集的良好場所。

岩心分析樣品統計表明:本區塊目的層段的儲

少部分儲層和泥質含量符合經典指數模型,大部分儲層不符合這種關係,需要用另一種方法確定。具體方法如下:

(1)利用自然伽馬曲線求取泥質含量(),其

公式為:

s刖一一

『一1)/(2

層泥質含量大約分布在2 ~12 的範圍內,特徵峰值為7.0 ,平均值為6.8 ,呈負偏態分布;岩心分析資料表明,岩石顆粒混雜,分布不均,粒度中值分布範圍特徵峰值為平均值為0.133 mm,呈細歪分布,表明儲層以含礫

…)(1)(2)

v。h一(2一1)

收稿日期

作者簡介:張亞莉,工程師,1974年生,1993年畢業於河南石油技工學校,現從事測井數字處理、解釋和新方法研究工作。

張亞莉等.柯柯亞緻密砂岩氣層評價方法研究

式中自然伽馬測井曲線讀

值純砂岩自然伽馬,api;

gr ——純泥岩自然伽馬泥質指數。

通過合理選擇gr…、gr i的值,使計算出的泥質含量與粘土礦物分析的結果盡量接近。

(2)利用中子結合自然自然伽馬、自然電位建立泥質含量模型。岩心分析表明,泥質含量與自然伽馬、自然電位、補償中子關係較為密切。對於研究工區緻密砂岩氣層的測井響應值採用自然電位、自然伽馬分別和補償中子的積,即:

shi===sp(或一(2『一1)/(2

一1)(4)

可以利用上述計算的泥質含量來劃分儲層的界限。儲層劃分上限標準:泥質含量v。h≤40 。

2.2孔隙度和滲透率模型2.2.1孔隙度模型

利用中子、聲波建立孔隙度解釋模型:

por一一

相關係數0.904,相對誤差滲透率模型

k一(6)

k——滲透率相關係數0.88,相對誤差

26.07。

2.3含油飽和度模型

通過對研究工區的岩性、物性和含油性分析,建立飽和度模型。飽和度模型主要採用阿爾奇公式,具體形式如下:

(7)s。一1一s

(8)式中:s。——含油飽和度,小數;s ——含水飽和度,小數;rw——地層水電阻率,qm;r ——儲層

的電阻率,qm;——地層孑l隙度,小數;——膠結指數飽和度指數

(1.349 4)和分別為經驗係數。

3儲層流體識別方法

柯柯亞地區緻密含氣砂岩儲層由於岩性緻密,

不同於一般的砂泥岩儲層。特別在西山窯組以下,由於岩石埋藏深,低孑l、低滲,導致氣幹層電性特徵

不明顯,常規試油為幹層的壓裂為高產層,這給儲層

流體識別帶來了極大的困難。本次研究主要利用測

井曲線重疊法、測井交會圖技術、交叉偶極子聲波處

理技術[3],建立了一套適合柯柯亞地區儲層流體識別電性標準。

3.1 利用三孔隙度曲線重疊定性識別氣層

儲層含氣聲波曲線值增大,中子曲線值由於含氣的「挖掘」效應使得其值減小,密度曲線值減小 ]。因此,利用反映孔隙度的測井曲線密度、聲波、中子重疊,若儲層不含氣則三孔隙度曲線重合;若儲層含

氣則三孔隙度曲線出現分開,兩曲線重疊有重疊面積l1],氣層的重疊面積越大含氣油性越好。圖1是

柯×××井利用聲波時差和中子曲線重疊識別氣層的例子,圖中96、97號層,酸化試油為氣層,產氣量

油3.2利用交會圖技術定量識別氣層(孑l隙度差值法)

儲層含氣後,儲層的電性特徵發生了變化,含氣使得儲層的中子孑l隙度減小(由於中子的挖掘效應),聲波時差增大,聲波孔隙度增大l3]。因此,可以利用二者孔隙度差值的大小,可以定量識別氣層。根據研究工區試油資

料建立孔隙度差值識別氣層模型(圖2)。

聲波時差與中子孔隙度差值法建立識別氣層定

量標準如下:

氣層:孔隙度≥4 ,孔隙度差值≥一0.7 。氣水同層(含氣水層):孔隙度≥4 ,孔隙度差

值≤一0.7o。

幹層:孔隙度≤4 ,孔隙度差值≤一0.7 。

3.3氣層識別指數(k)識別氣層

氣層識別指數法旨在利用簡單的測井數值的組

合變換,以突出氣響應特徵,用直觀的方式表述儲層

可能含氣的隸屬程度。

氣層識別指數模型:

k一 acd/ n2

(9)式中:、。、——分別為密度、聲波和中子測井孔隙度。

顯然,氣層識別指數(k函式)主要目的是把中子孑l隙度的作用放大了(氣層中子孔隙度小,聲波孔隙度大,把中子孑l隙度平方後放在分母上,誇大了氣層的效應),顯然對於氣層,理論上k值應大於1。根據本地區的地質、測井和測試等資料,建立k函式模型ⅲ,就可對實際測井資料進行產氣層的定量

識別處理工作(圖3)。

k函式定量識別氣層標準如下:氣層:孔隙度

零.題燃設

48石油地質與工程2010年第5期

圖1 聲波與電阻率交會圖識別油層一_

『氣層▲-.

氣水同層

▲◆含油氣水層

▲幹層▲

斷儲層性質和儲層流體性質__5]。

(1)利用岩心實驗確定縱橫波關係模型。利用不同孔隙度、滲透率、泥質含量的岩心17塊(柯××井和柯××井的17塊岩心),用100 水飽和後對愛◆

攝「一▲▲一

▲▲一-▲

』▲岩心進行聲波時差和橫波的測量,將測量的縱橫波值建立數學模型如下:i●

liiv 一

資料點子:n=17;相關係數,r=0.844。

圖2孑l隙度差值法識別氣層模型

利用上述建立的模型可以用來識別含油氣層。

25實際應用中用偶極子聲波測井識別儲層流體性質的

▲『▲氣層▲2o

a氣水同層

◆吉抽氣水層

▲幹層思路是將橫波時差除以1.765,獲得一條100 含水的視縱波時差曲線mdts(詳見圖4),然後採用曲線重疊法將mdts與實際測量的縱波時差dtc相重疊,依據其重疊差異面積大小,可定性識別油氣

層 。籟1-5陋10

▲▲▲▲_

鼎▲矗o5-

▲●(2)利用縱橫波重疊識別氣層。圖4是柯×××井第試氣層段,井段和3 650~310o

孔隙度,%

670 m,利用偶極子聲波處理提取的橫波除以1.746

圖3 k函式氣層識別標準圖

和縱波時差曲線重疊,從圖中可以看出:在試氣層段二者有重疊面積,對應的泥岩段和水層則沒有重疊

氣水同層(含氣水層):孔隙度基於縱波的橫波時差重疊法識別氣層

一面積。該層位試氣:油8 m。/a,氣為油氣層。

3.5緻密砂岩氣層測井評價標準

般情況下,橫波時差是縱波時差的1.4~2倍

的關係,其值的變化主要取決於地層流體性質,和是

綜合上述利用常規測井技術、交繪圖技術、偶極子測井技術建立的評價緻密砂岩氣層的一些方法,

否存在裂縫。計算得到的縱橫波速度關係將發生明

顯的變化,因此可以利用縱橫波速度的關係變化,判

建立了綜合評價緻密砂岩氣層的標準。

張亞莉等.柯柯亞緻密砂岩氣層評價方法研究49

自然電位

0自然伽(m

905o0

主}i渡時蒡p-sfm1

15(10.5壓縮接量釋深

解泊橙比

0(api)150度d

l8{}徑【披時j毫

縱橫波時差七

j} 【珊)

壓縮 l最

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圖4柯×××井偶極子聲波處理成果圖(縱橫波重疊圖)

緻密砂岩氣藏的岩性、物性和含油性下限確定

如下:含油下限:螢光。岩性下限:細砂岩。

物性下限:孔隙度>3 ,滲透率m2。

氣層:孔隙度≥4 ,孔隙度差值≥一含油氣飽和度s。≥4o%。

氣水同層(含氣水層):孑l隙度≥4 ,孔隙度差值≤一含油氣飽和度s。<40 。

幹層:孔隙度≤4 ,孔隙度差值≤一0.7 。

4應用效果分析

上述研究成果對柯柯亞緻密砂岩油氣勘探發揮了重要作用,主要成果有如下三個方面:

(1)利用建立的緻密砂岩氣層測井評價標準,對柯柯亞緻密砂岩氣層11口井進行了重新評價,解釋了一大批氣層(原來解釋為未解釋、幹層、差氣層,水層),新增32個氣層,厚度個差氣層,厚

度個含氣層,厚度196.3 m。

(2)根據試油、測井解釋標準,建立了柯柯亞緻密砂岩八道灣組i砂組、ⅱ砂組的氣水介面。

(3)提高了研究工區測井解釋符合率:利用測井解釋模型對新井解釋的氣水層進行試油,共14層,

符合的12層,不符合的2層,符合率達到85.71 ,比原來解釋符合率(75 ),提高了10.71個百分點。

5結論與建議

(1)建立的孔隙度、滲透率、飽和度模型只適合於柯柯亞西山窯組以下儲層。

(2)研究工區的自然伽馬測井曲線識別岩性較

差,但自然伽馬、自然電位結合中子曲線可以定量的識別岩性。

(3)整個油田油氣比重差別較小,所以從測井資料上,結合試油資料和油氣的性質,認為只要<且

cde 就有出氣的可能。

(4)主要含氣層系在西山窯儲層以下,且八道灣為主要含氣層段。

(5)由於儲層埋藏深,岩性緻密,孔隙度小,孔隙

中流體對電阻率的影響小於岩性對電阻率的影響。因此,電阻率在西山窯以下儲層不能作為識別氣層的乙個重要引數。

(6)偶極子聲波測井在柯柯亞深層緻密砂岩氣層識別應用效果比較好,因此,偶極子測井技術可以

用來識別流體性質。

(7)三孔隙度曲線重疊法、k函式法、孔隙度差值法識別氣層較為適合本地區。

(8)八道灣儲層可能有裂縫的存在,建議在後續的開發井中,除了常規測井外,應增加聲電成像測井。

(9)研究工區屬於低孔低滲儲層,下一步開發需要壓裂,建議增加交叉偶極子測井,更好的取得儲層岩石物理引數。

參考文獻

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量評價[m].北京:石油工業出版社

編輯;彭剛

26柯里亞的木匣教案

一 複習 詞語 生字 概括一下這篇課文講了什麼內容?引導學生說出 誰在幹什麼?二 研讀課文,感悟語言 1 仔細讀讀第2自然段,找出描寫科利亞埋木匣的句子讀給大家聽。出示句子 他放好了木匣,蓋上土,用腳踩實,還在上面撒了一層細沙,免得被人發現。用 先 然後 再 最後 圈一圈這句話中描寫動作的詞 放 蓋...

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