An Evaluation Method for Glutenite Reservoir Effectiveness Classification Based on Electrical Imaging Logging Data
-
摘要: 砂砾岩储层岩石成分多样、粒度变化大、分选差、非均质性强，单纯应用孔隙度等物性参数评价储层产能的效果较差，而不同类型砂砾岩储层微电阻率成像图具有不同的特征，为此，提出了利用微电阻率成像测井资料评价砂砾岩储层有效性的方法。采用图像处理方法，将微电阻率成像测井彩色图像转化为灰度图像，依据阿尔奇公式建立了灰度与地层孔隙度的回归关系，并通过转换建立非均质特征谱，结合研究区5口井的试油资料，总结了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层的非均质特征谱典型模式，建立了储层非均质特征参数与储层产能的关系以及储层有效性分类标准。该标准在研究区10口井储层有效性评价中进行了应用，解释符合率达到85.3%。研究与应用表明，利用微电阻率成像测井资料评价砂砾岩储层有效性的方法可以解决砂砾岩等强非均质储层的产能特征评价难题。Abstract: Glutenite reservoirs are characterized by complex rock compositions, large grain size variations, poor sorting and strong heterogeneity, which may induce challenges in reservoir productivity evaluation by using physical parameters such as porosity. Since micro-resistivity imaging in different glutenite reservoirs has different features, glutenite reservoir effectiveness was evaluated based on micro-resistivity imaging logging data. Colored images of micro-resistivity imaging logging are converted to gray images through the image processing method. The regression relation between the gray level and the formation porosity can be established by using the Archie formula, and established the heterogeneous characteristic spectrum by conversion. Based on production test data of five wells in the research area, the typical model of heterogeneous characteristic spectrum for Class I, Class Ⅱ and Class Ⅲ reservoirs has been summarized, and found the relationship between heterogeneous characteristic parameters and reservoir productivity as well as the classification standard of reservoir effectiveness. This standard has been applied to the effectiveness evaluation of 10 wells in the concerned area with the coincidence rate of interpretation up to 85.3%. The results showed that the micro-resistivity imaging logging data used for evaluation of glutenite reservoir effectiveness can effectively overcome the difficulties in the evaluation of productivity features for glutenite reservoirs and other highly heterogeneous reservoirs.
-
近年来，偶极横波远探测测井在碳酸盐岩油气藏的勘探开发中取得明显的应用效果[1-3]。利用偶极横波远探测测井资料识别异常体的可靠性，一方面可通过电成像测井资料上是否有缝洞发育显示、酸压后是否获得工业油气流等间接验证手段来验证[4-7]，另一方面可采用苏远大等人[8]提出的基于地表进行邻井反射声波的验证方法来验证。但在实际钻井中，由于地层较深、偶极横波远探测测井仪受温度压力条件的影响，横波反射波的信噪比会降低，信号幅度也会变得更小，需要验证利用横波远探测测井资料识别出异常体的可靠性，而国内目前还未进行该方面的研究[9-20]。为此，笔者在碳酸盐岩储层实钻井中进行了偶极横波远探测测井试验，研究了其识别异常体的可靠性。
1. 试验井设计
利用实钻井进行偶极横波远探测可靠性研究，考虑的主要因素有：1）井眼条件。要求井眼规则，测量时波形受井壁影响小。2）地层岩性及厚度。要求地层岩性单一、厚度大，这样在反演过程中地层速度稳定，测量时受层界面反射波的影响小。3）井型（直井、水平井）的影响。
基于上述考虑，选择在块状致密灰岩地层中钻一口井作为试验井。这是因为，与层理较发育的碎屑岩地层相比，块状致密灰岩地层井眼更稳定，井径较规则，测井结果受井眼和环境的影响较小；其次，块状致密灰岩地层层理不发育，不会形成较强的层理面多次反射波。同时，致密灰岩各向异性较小，各方向上的传播速度基本一致，反演过程中地层速度预测更准确。
考虑井斜的影响，选择在直井和水平井进行试验。设计直井远探测可靠性验证试验方法为：首先在灰岩地层中钻一个斜井眼，然后在斜井眼上部开窗再钻一个直井眼，最后在直井眼中进行偶极横波远探测测井，对测井资料进行处理得到异常体及其方位（即斜井眼），判断分析其是否与实钻的斜井眼吻合。设计水平井远探测可靠性验证试验方法为：首先在碳酸盐岩地层中钻1口水平井，然后在水平井上部开窗后在其下部40 m距离内再钻1个水平井眼，最后在第2个水平井眼中进行偶极横波远探测测井，对测井资料进行处理得到异常体及其方位（即第1个水平井眼），并判断分析其是否与第1个水平井眼相吻合。
为消除处理解释方法不同而带来的影响，采用了同一处理解释方法。
2. 试验结果分析
按照直井远探测可靠性研究思路，设计了THA井，斜井眼在直井眼的135°方位上，在直井眼中进行偶极横波远探测测井，并对测井结果进行了处理解释，结果见图1。从图1可以看出：从南北方向开始（0°），每隔15°进行切片的远探测处理（见图1（c）），发现45°方向上的反射幅度最强，此即为异常体，该异常体为利用偶极横波远探测测井资料识别的斜井眼，其轨迹与实际井眼轨迹基本重合（见图1（a））。根据偶极横波远探测测井识别异常体方位的原理可知，异常体的真实方位在反射幅度最强方位加90°或减90°的方向上，即利用偶极横波远探测测井资料识别出斜井眼的方位在135°或315°上。这与实钻斜井眼在直井眼135°方位上是相吻合的（见图1（b）；图1中红线为填塞井眼，即被观测井；蓝线为新侧钻井眼，即观测井；方块代表偶极横波远探测测井结果有异常体显示部分的深度）。
![]()
图 1 THA井井眼轨迹及直井眼6 300 ~ 6 600 m井段偶极横波远探测测井资料处理解释结果Figure 1. Borehole trajectory of Well THA and interpretation results of logging data obtained by dipole shear-wave remote detection in the section of 6 300–6 600 m in the vertical borehole按照水平井远探测可靠性研究思路，设计了THB井，第1个水平井眼约在第2个水平井眼的正上方，在第2个水平井眼进行偶极横波远探测测井，并对测井结果进行了处理解释，结果如图2所示。从图2可以看出，中下部可以见到明显的异常体特征，该异常体即利用偶极横波远探测测井资料识别的第1个水平井眼的轨迹，与实际井眼轨迹大致重合，中间有些井段未能识别出井眼特征，特别是在2个井眼距离较近的井段，推测与井眼回填有关（可能当井斜角较大时，回填效果较差，这时井眼与地层的波阻抗较大，反射波信号强；井斜角较小时，回填效果较好，井眼与地层的波阻抗较小，反射波信号较弱）。
![]()
图 2 THB井井眼轨迹及第2个水平井眼偶极横波远探测测井资料处理解释结果Figure 2. Borehole trajectory of Well THB and interpretation results of logging data obtained by dipole shear-wave remote detection in the second horizontal borehole上述2口试验井的验证结果可以看出，在直井中利用偶极横波远探测测井资料识别出异常体的位置和方位与真实井眼较一致，真实可靠；在水平井中利用偶极横波远探测测井资料识别出异常体的位置大致与实际井眼相符。
3. 应用实例分析
从上述2个试验可以看出，利用偶极横波远探测测井资料识别异常体基本准确可靠。下面分析塔河油田THC井和顺北油田SHBD井的偶极横波远探测测井资料，THC井以岩溶洞穴型储层为钻井目标，SHBD井以走滑断裂为勘探目标。2口井分别采用VMSI型和XMAC型偶极横波远探测测井仪进行测井，测井资料采用胜利测井公司偶极横波远探测测井解释软件进行处理。
图3为THC井偶极横波远探测测井解释处理结果。从图3可以看出，有一组（上下2个）弧状强反射界面。综合分析认为，近南北方向上推测发育有一组（上下2个）溶洞（可能内部相通），洞壁离井轴最近点分别为20和10 m，洞顶和洞底分别在井深5 992～6 017 m和6 024～6 085 m处。从6 060～6 122 m井段酸压曲线（见图4）看，正挤地面胶联酸过程中排量由5.0 m3/min升至6.5 m3/min，然后在保持排量不变的情况下，油压由80 MPa降至61 MPa，说明在酸压过程中明显沟通了井旁的高渗透储层。后续的生产情况也证实了井周高渗透储层发育，该井初期采用ϕ7.0 mm油嘴生产，日产油量最高75 t；从2016年12月23日至2021年11月13日，累计产油量2.4×104 t。酸压特征和生产情况与偶极横波远探测测井解释结果符合。
![]()
图 3 THC井偶极横波远探测测井资料处理解释结果Figure 3. Interpretation results of logging data obtained by dipole shear-wave remote detection of Well THC图5为SHBD井偶极横波远探测测井解释处理结果。从图5可以看出，7 730～7 840 m井段可见一组线状的强反射界面，初步判定为井旁断裂带。从7 385～7 996 m井段酸压曲线（见图6）看，第1次正挤交联酸时，在排量保持7.1 m3/min不变的情况下，油压由50.0 MPa降至23.2 MPa，说明在酸压过程中明显沟通了井旁高渗透储层。后续的生产情况也证实井周高渗透储层发育，该井初期采用ϕ7.0 mm油嘴生产，日产油量103 t。从2021年3月11日至2021年11月13日，该井段累计产油1.08×104 t。酸压特征和生产情况与偶极横波远探测解释结果符合。
![]()
图 5 SHBD井偶极横波远探测测井资料处理解释结果Figure 5. Interpretation results of logging data obtained by dipole shear-wave remote detection of Well SHBD综合上述应用实例可以看出，偶极横波远探测特征与地层中发育的洞穴或断裂等异常体有较好对应关系，酸压测试后基本能获得工业油气流，通过与后期生产情况比较，进一步验证了偶极横波远探测测井识别异常体的可靠性。
4. 结论与建议
1）直井中偶极横波远探测测井识别出异常体的位置及方位与真实情况较一致，真实可靠。
2）水平井中偶极横波远探测测井识别出异常体的位置与真实情况大致相符。
3）实例井偶极横波远探测测井的异常体与地层中发育的洞穴或断裂有较好的对应关系，且测试后能建产，进一步验证了偶极横波远探测测井识别异常体的可靠性。
4）目前利用偶极横波远探测测井资料对异常体的识别和描述基本是定性的，建议进一步研究如何通过偶极横波远探测测井资料精细刻画碳酸盐岩缝洞体的形态及大小。
-
[1] 李阳.中国石化致密油藏开发面临的机遇与挑战[J].石油钻探技术,2015,43(5):1-6.LI Yang.Opportunities and challenges for Sinopec to develop tight oil reservoirs[J].Petroleum Drilling Techniques,2015,43(5):1-6. [2] 李阳,薛兆杰.中国石化油气田开发工程技术面临的挑战与发展方向[J].石油钻探技术,2016,44(1):1-5.LI Yang,XUE Zhaojie.Challenges and development tendency of engineering technology in oil and gas development in Sinopec[J].Petroleum Drilling Techniques,2016,44(1):1-5. [3] 方正伟,张立强.砂砾岩体精细划分与对比新探索[J].断块油气田,2015,22(3):314-319.FANG Zhengwei,ZHANG Liqiang.New approach to fine division and comparison of glutenite[J].Fault-Block OilGas Field,2015,22(3):314-319. [4] 于翠玲,林承焰.储层非均质性研究进展[J].油气地质与采收率,2007,14(4):15-18,22.YU Cuiling,LIN Chengyan.Advancement of reservoir heterogeneity research[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2007,14(4):15-18,22. [5] 隋少强,宋丽红,赖生华,等.储层非均质性定量探讨[J].油气地质与采收率,2003,10(4):5-7.SUI Shaoqiang,SONG Lihong,LAI Shenghua,et al.Quantitative inquiry of reservoir heterogeneity[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2003,10(4):5-7. [6] 杨少春.储层非均质性定量研究的新方法[J].石油大学学报(自然科学版),2000,24(1):53-56.YANG Shaochun.A new method for quantitatively studying reservoir heterogeneity[J].Journal of the University of Petroleum,China (Edition of Natural Science),2000,24(1):53-56. [7] 岳大力,林承焰,吴胜和,等.储层非均质定量表征方法在礁灰岩油田开发中的应用[J].石油学报,2004,25(5):75-79.YUE Dali,LIN Chengyan,WU Shenghe,et al.Application of quantitative method for characterizing reservoir heterogeneity to the development of reef limestone reservoir[J].Acta Petrolei Sinica,2004,25(5):75-79. [8] 刘传平,钟淑敏,谢鹏,等.大庆油田高台子致密油测井评价方法研究[J].断块油气田,2016,23(1):46-51.LIU Chuanping,ZHONG Shumin,XIE Peng,et al.Logging evaluation method for tight oil sandstone reservoir in Gaotaizi Formation,Daqing Oilfield[J].Fault-Block OilGas Field,2016,23(1):46-51. [9] 张安达,潘会芳.致密储层物性下限确定新方法及其应用[J].断块油气田,2014,21(5):623-626.ZHANG Anda,PAN Huifang.New methods to determine physical property lower limit of tight reservoir and their application[J].Fault-Block OilGas Field,2014,21(5):623-626. [10] 姜航,庞雄奇,陈冬霞,等.含油气盆地深层有效砂岩储层判别与定量评价:以塔里木盆地库车坳陷深层为例[J].石油学报,2015,36(增刊2):112-119.JIANG Hang,PANG Xiongqi,CHEN Dongxia,et al.Effective sandstone reservoir determination and quantitative evaluation of deep strata in Kuqa Depression,Tarim Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2015,36(supplement 2):112-119. [11] 孙建孟,韩志磊,秦瑞宝,等.致密气储层可压裂性测井评价方法[J].石油学报,2015,36(1):74-80.SUN Jianmeng,HAN Zhilei,QIN Ruibao,et al.Log evaluation method of fracturing performance in tight gas reservoir[J].Acta Petrolei Sinica,2015,36(1):74-80. [12] 刘红磊,徐卫东,吴寒春,等.岩石物理模型在普光须家河组有效储层评价中的应用[J].断块油气田,2016,23(3):305-309.LIU Honglei,XU Weidong,WU Hanchun,et al.Application of rock physics model in effective reservoir evaluation in Xujiahe Formation,Puguang Gas Field[J].Fault-Block OilGas Field,2016,23(3):305-309. [13] 何方,郑宇霞,周燕萍,等.东濮凹陷胡状集北岩性油藏地层微电阻率测井地质分析[J].断块油气田,2004,11(4):8-10.HE Fang,ZHENG Yuxia,ZHOU Yanping,et al.Geologic analysis of lithologic deposit with FMI in northern Huzhuangji of Dongpu Depression[J].Fault-Block OilGas Field,2004,11(4):8-10. [14] 李昌,司马立强,沈安江,等.电成像测井储层非均质性评价方法在川东北G地区FC段地层的应用[J].地球物理学进展,2015,30(2):725-732.LI Chang,SIMA Liqiang,SHEN Anjiang,et al.The application of the reservoir heterogeneity evaluate method with micro-resistivity image log in FC Formation of G Region in northeastern Sichuan[J].Progress in Geophysics,2015,30(2):725-732. [15] 孙建国.阿尔奇(Archie)公式:提出背景与早期争论[J].地球物理学进展,2007,22(2):472-486.SUN Jianguo.Archie’s formula:historical background and earlier debates[J].Progress in Geophysics,2007,22(2):472-486.
下载:
计量
- 文章访问数: 3907
- HTML全文浏览量: 69
- PDF下载量: 4753
