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大港油田盐水泥浆测井影响分析研究

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第9卷第5期 2012年9月 工拄 球物理号赧 CHINESE JOURNAI OF ENGINEERING GEOPHYSICS Vo1.9,No.5 Sep.,2012 文章编号:1672~794O(2012)O5~0614一O5 doi:10.3969/j.issn.1672—7940.201205.0l9 大港油田盐水泥浆测井影响分析研究 白松涛 ,李东平 ,万金彬 ,王娟 ● 冯俊贵 71O077: (1.中国石油测井有限公司油气评价中心,陕西西安 2.大港油田油气藏评价事业部,天津大港300280) 摘 要:结合歧北斜坡地区的地层水性质,借鉴多口盐水泥浆井的测井资料及试油结果,利用泥浆侵入后非 储集层比储集层更能准确反映地层信息,提出通过建立储集层深浅电阻率与邻近非储集层段电阻率的相关 关系以及储集层径向电阻率差异的方法识别流体类型。在建立地区盐水泥浆井的油气识别图版标准的基础 上,将电阻率比值法评价储层流体实现软件模块化,并挂接到Lead3.0软件上进行应用。 关键词:测井解释;盐水泥浆;油气层识别;电阻率 中图分类号:P631.8 文献标识码:A 收稿日期:2012—05—25 Effects of Well Logging Data with Saline Mud Oil Dagang Oilfield Bai Songtao ,Li Dongping。,Wan Jinbin ,Wang Juan ,Feng Jungui (1.Formation Evaluation Center,CNPC Logging,Xi’an Shanzi 710077,China; 2.Oil and Gas Reservoirs Evaluation Division,Dagang Oilfield Company, Tianjin 300280,China) Abstract:To combine the Qibei slope area of the formation water property,to 1earn from the mouth of saline mud well logging data and oil testing results and to use the mud inva— sion of non—reservoir more accurately to reflect the stratigraphic information than the res— ervoir layer,this paper describes types of fluid are identified through the establishment of reservoir depth resistivity and adjacent non—reservoir layers resistivity relationship and reservoir radial differerice of the resistivity method.On the basis of oil and gas identifica— tion plate standard of the brine mud in wells,the reservoir fluid evaluation of the resistivity ratio method is realized into software modularity,and applied to lead 3.0 software. Key words:log interpretation,saline mud,oii and gas zone identification,resistivity 等反映径向剖面信息改变口 。盐水泥浆侵入地层 1 引 言 大港油田歧北斜坡井区邻近海域,大多采用 盐水泥浆进行钻井,由于盐水泥浆的侵入导致井 后,对岩性及孔隙度测井系列影响不大,造成SP 反向,电阻率降低,侵入越深电阻率越难反映原状 地层的真实性,给油水层识别带来了很大的困难, 致使测井解释精度降低。目前国内外解决盐水泥 浆井电阻率测井常规解释的方法主要有5种:① 筒周围流体饱和度、地层水矿化度和地层电阻率 作者简介:白松涛(1988一),男,工程师,现从事测井评价及测井解释方法研究工作。E—mail:baisongtao--123@163.corn. 第5期 白松涛等:大港油田盐水泥浆测井影响分析研究 615 采用各种数学方法进行侵入校正,从而得到地层 真电阻率和泥浆侵入深度,该方法可以将井眼影 响、层厚影响与侵入影响同时校正,但计算复杂、 耗时且精确度不高;例如斯伦贝谢制作的“Tor— nade”图版。②海洋公司推出的时间推移测井较 为准确,但该方法在需要快速做出解释评价且只 有1次电阻率测井的勘探井中无法得到应用;③ 使用电阻率比值法评价油层和水层,即R /R 来 消除岩性一孔隙度变化的影响 ];④使用类似于 电阻率增大系数方法评价,即用储层的电阻率比 邻近泥岩的电阻率消去储层不利因素影响 ;⑤ 由阿尔奇公式反推地层真电阻率R ,对泥浆侵入 影响的时间长的测井资料进行校正 。本文综合 优选电阻率比值法和电阻率增大系数对目标区的 勘探井进行储层解释和评价。 2盐水泥浆对测井响应影响 地球物理测井工作者常用泥浆电阻率(R ) 和地层水电阻率(R )的比值表示泥浆矿化度的 高低。当泥浆矿化度超过10000 ppm及R /R 比值小于2.5倍时,即定义为盐水泥浆l3 J。经分 析研究地质录井、不同泥浆类型测井和试油试水 等资料发现,该地区主要具有以下特点: 20℃时盐水泥浆电阻率是0.1~0.3{2·m, 而地层水是NaHCO。水型,总矿化度3500~ 5000mg/1,其电阻率比地层水的电阻率值略大。 该地区储层岩性多变,主要岩性是含砾不等粒砂 岩、砂岩和粉砂岩,其围岩主要是砂质泥岩和泥岩 互层。盐水泥浆侵人深、电阻率低,造成电阻率测 井读数低、幅度差小,与水层及干层的电性差异不 太明显,运用电阻率曲线难以进行油水层的定性 识别。高温高压岩电实验表明,对相同的含水饱 和度,盐水饱和岩心电阻率比淡水饱和岩心电阻 率要小。而对于同种类型水饱和的岩心,随着含 水饱和度的增大,岩心的电阻率变小,随着地层水 矿化度的增大,阿尔奇公式中的a、-,,z和n逐渐增 大,在盐水泥浆测井评价用阿尔奇公式计算含水 饱和度时应考虑地层水矿化度的影响l5]。盐水泥 浆与淡水泥浆在密度和放射性性质等方面的差异 对补偿中子和补偿密度测井影响在仪器测量精度 之内,影响很小,不是引起盐水泥浆测井评价困难 的主要原因l6j。 歧北斜坡地区盐水泥浆井中,不同浸泡时问 下不同的测井系列在反映储层岩性、物性、含油性 方面具有各自的特点。以XX井为例,结合研究 目标区的地质特征、沉积环境、典型试油层的测井 响应特征。如图1,该井段围岩电阻率较低,油 层、干层和水层受盐水泥浆侵入的影响,区分并不 是很明显,甚至出现在油层段电阻率低于围岩电 阻率现象。125、128号层解释为油层,合试白喷, 日产/累产油542.58方/8s.01t,日产/累产气 90500m。/31429m。;155、158号层解释为油层,合 试自喷,日产/累产油219.8方/78.6t,日产/累产 气79984m。/51185m。。 3校正及分析方法 根据欧阳健提出泥浆侵入储层电阻率测井动 态反演多解性研究机理l7],结合该地区XX井两 次不同时间测井曲线取值,建立如图2中油层、 水层、泥岩在盐水泥浆侵入前后电阻率改变的现 象。泥浆侵入对油层电阻率的影响最大,水层最 小,油水同层居于两者之间,泥岩层几乎不变。研 究发现,形成图1中电阻率曲线侵入现象(图2) 的原因:一是盐水泥浆的侵入会造成储层流体包 括油、气、水层的电阻率降低,但是由于岩石物理 的机理势必在油气层中有一部分油气不会被泥浆 冲走而滞留在储层的孔隙或喉道之中,这样即使 盐水泥浆的侵入降低了储层的电阻率测量值,但 是残余的油气依然会使其保持相对于邻近泥岩段 的电阻率高值 ;二是该地区沙河街组的储层都 属于低孑L隙度低渗透率储层,在这类储层中孔隙 度一般为7.5 ~l7.9 ,渗透率一般为0.02~ 2.2roD,同时由于砂泥岩交互,致使水层的电阻率 非常的接近于邻近盖层的电阻率值。 通过分析借鉴电阻率比值法的思想,选取具 有一定厚度的、自然电位偏转幅度较大的储层和 邻近电阻率较低的非储层电阻率为基值,根据其 储层电阻率与选取的基值的比值的大小进行油水 层的判别。即在解释图版上用储层的深电阻率减 去邻近泥岩段的电阻率和浅电阻率减去邻近泥岩 段的电阻率的比值来消去干层和水层的影响。 Q一((R 一R )/(R 一R )) (1) 式中:Q指电阻率增大相对值,无量纲;R 为 储集层深电阻率值,单位为Q·m;R 表示浅电 阻率值,单位为Q·m;R 表示邻近泥岩值,单位 为Q·m 616 工程地球物理学报(Chinese Journal of Engineering Geophysics) 第9卷 鲁 ) 昌 ) 地 自然伽马(GR) 质 API 150 录 0 2 自然电位(sP) 井 mv 100 0一.一2 0.2 深电阻率(RILD) 补偿中子 中电阻率(RILM) 一O—H—M…MOHMM 200 声 c) 1O0 解 释 结 论 试 油 井 段 取 心 一一面 600 us/ m 井径(CAL、 _0一一一CM一一_0 浅电阻率(RLLS) OHMM 200 2 补偿密度(DEN) g/ crll 3 : 0  :一西 皿 0 鼹 一 。 9-.t. 、 玎 0 U 卜0j  f ’、 《  : 、 …一一—专一 (、 ) - 乏 .. 皿巨 I蠹 ! 一。~、 厂i 一 砭 0 lt j ‘ < 《 妄≯ ≥ 薯、一 t0 二二 < / 。 二 > ●兰 圈 妻> IN 镄) l磊 ’,: ) 图1 ××井测井响应特征 Fig.1 The characteristics of XX logging response 16 隙,致使膨胀分散影响储层物性_s 。然而黏土发 生表面水化和渗透水化膨胀后会造成其本身的强 度下降,因而声波时差能够比其他测井方法更好 地反映储层物性。 研究中通过已试油井的实际数据、试油报告 l2 鲞s 4 及岩石物理分析,选取试油储层的深电阻率和浅 电阻率以及邻近泥岩电阻率,通过深电阻率及浅 油层 水层 泥岩 油层 水层 泥岩 电阻率分别减去邻近泥岩的电阻率值的比值与声 波进行交会识别,深浅电阻率消除泥岩影响后通 过比值与声波交会,有效的区分水层、干层与油 层,建立了歧北斜坡地区沙河街组盐水泥浆井的 油气层识别标准(图3)。最后将研究成果((R 一 R )/(R.埘~R ))~AC的油气层识别评价图版 应用在Lead3.0平台上,模块化软件实现对盐水 泥浆井段的处理解释。该方法优点为能够有效的 识别油层和水层,但是由于受地层水矿化度以及 图2 盐水泥浆侵入前后储层电阻率变化 Fig.2 The changes of reservoir resistivity because of saline mud cut 另外歧北斜坡地区沙河街组砂岩段的黏土矿物以 蒙脱石为主,其次是伊利石和少量的高岭石、绿泥 石。其中蒙脱石矿物极易吸水,吸水后基面间距 阶梯式增大进而导致多层吸附或充填外部微孔 第5期 白松涛等:大港油田盐水泥浆测井影响分析研究 高分辨率感应电阻率径向侵入效果 617 泥浆滤液矿化度大小不同的影响,试油结论显示 为油水同层,但是所排液体中具体含地层水还是 侵入泥浆滤液需要做具体分析,图版对于分辨油 水同层和水层区分效果不理想,有待以后工作中 进一步改进。 0— C j奠 ∥ 0 _ 一一-一 一一一 一一● 一-7"Z一+ … s 油层 水层 ·油水同层 千层 探测深度/inch 图4 高分辨率感应电阻率径向侵入效果分析 Fig.4 The analysis of radial-invasive about high-resolution induction logging \ 痞 i 井段特征泥岩值及深浅探测电阻率值,通过图版 260 270 280 220 230 240 250 识别在油层区,但由于侵入严重,使得电阻率统一 降低,通过消除泥岩影响并与侵入带地层电阻率 相比较,该特征值在水层表现为,深浅电阻率值在 A C/(us/m) g.a、斛圜 图3 沙河街组盐水泥浆井油气识别 Fig.3 The plate of oil and gas identification saline 特征值的左侧,在油层的表现为,深浅电阻率在特 征值的右侧,幅度越大证明油层的可能性越大(图 5)。其后对3823.3m~3843m段进行试油压裂 mud well logging in Shahej ie 4实际应用效果分析 位于滩海区块的XX井,是2011年新钻的一 前:泵排,泵压20MPa,日产/累产水6.05/51.68 方,日产/累产油0.35/2.64方;压裂后:日产/累 产油3O/21O.84方,日产/累产水20/242.18方, 日产/累产气4425/30965方。试油排液29日,终 见油气! 口海上预探井,使用盐水泥浆,在3820m 3868m 解释段测井解释为水层。该井段电阻率较低,读值 为3 ̄1·rn,声波时差275I. ̄s/m,通过测井曲线解释 130、133、134、135、136号层为水层,131、132、137号 层为干层,但是录井显示为很好的油层。 将该油气层识别方法软件应用到歧北斜坡地 区的老井复查及新井评价过程中,对52口井的老 井复查,发现了64.6m/36层因盐水泥浆影响而 忽略的油层;在探井复查中,对因盐水泥浆影响的 区块重新提上案,为油田增储上产提供有力的理 论依据。 高分辨率阵列感应具有6条不同探测深度的 电阻率曲线,利用其纵向分辨率特性,可以有效识 别油水层_1 。结合该井段上下相邻层位电阻率 读值形成高分辨率阵列感应侵入图版(图4)。图 4中横坐标M2R1、M2R2、M2R3、M2R6、M2R9、 M2RX表示不同的径向探测深度的电阻率值。 本井中91、93、108号试油证实为油层,通过高分 辨率感应电阻率径向侵入图版显示,油层随着探 5 结 语 1)对可疑层应当多排液,对所排液体进行检 测,通过所检测到的化学元素分析是否仍为携有 盐水泥浆污染后的地层水而非实际地层水。 2)针对歧北斜坡沙河街组在盐水泥浆钻井条 件下的流体识别图版的关键要素,即声波时差和 受侵入后的储层电阻率以及泥岩段的电阻率,然 后根据优选的测井系列建立了盐水泥浆油气层识 测深度的增加电阻率值增大。通过图版对130及 】33号层进行识别判断,盐水泥浆侵人使得上部 的典型水层电阻率降低,高分辨率感应的电阻率 值随径向探测深度的增加而减小现象,在典型油 层中高分辨率阵列感应的电阻率值随径向探测深 度的增加而增加,由于盐水泥浆侵入严重,甚至使 得探测深度达2m的高分辨率感应都受到影响, 常规解释很难判断油气层。 因此,对下部可疑层进行重新认识评价,取该 别图版,并形成软件实现全井段处理。该套解释 方法在实际中得到了很好的应用。 3)分析过程中,结合测井录井资料,通过先消 除泥岩及干层影响再消除水层影响,对于浸泡时 6l8 丁程地球物理学报(Chinese Journal of Engineering Geophysics) 第9卷 2涟 l20m新升 率 州感}”,(M2Rx) 0 2 OHMM 2O0 深 度 —— 2蛭 90m高舒晰率黝0 2 删感J嘲M2R9) 200 OHMM 置 n然伽马(GR) n然 乜位AP J (SP)I5C  质 2挺尺30m高分辨年陈列感j ,fM2R3 ̄ 0 地 0 2 2蜒l ̄60m岛丹娜牢际列感l (M2R6} OHMM 200 RG 禽水孔隙度 泥质台精 补偿中f 50 %0 0 解 100 释 『- 30 径mv 0 —℃ fcAL)  200 录 0 2 OHMM 200 32g0 井 2越J<20m廊分钟率掰、列麟)6 ̄(M2R2) 2烬J J20m岛分 牢肼删搏h!d{M2RX) c) 若¨丁动油薯 孔隙度 结 水饱手¨ 1 00 0 论 0 2 OHMM 200 O 2 200 00 us/m l00 l帅%0 圈 砂鼍 0 % 洲全髓(%) 50 0 2 2 Jt10m岛仆晰率陬刊缚i越(M2RI】 2艇JtIOl1】离7分辨帛障州 {M2Rl1 Ih偿常艘《DEN) OHMM 200 0 2 OttMM ) ,O0 2  ̄/cmJ ] l 0∞ 50 渗透率 孔隙鹰。 。0 E 匿搀点叠 { /、 f J I { ∥瓣‘譬  l  u卜J' } 0/ 爻 \ —4~ /一 , 3 t 越 } ‘、 墓 ≤ 肇 I 一 0 ≥ l吖/ / f 芝 鬈 l 誊 苫 < ~ 鸶 薮 i 、 i l } 嚣 、 ( , 餐I 酾 雾 ≯ 一 l 辫薹羹 慕 墨 饕 嚎{>  l 藿 童 鬻一 、1● '1 图5 XX井模型应用效果分析 Fig.5 The analysis of the XX well logging mode 问不是很长的测井资料存油气、水层识别有效区 E5]韩芳芳.章成广。樊政军.等.塔河南油田低阻油气层成 分析[J].工程地球物理学报,2007,4(4):350 ̄354. [6]雍世和,张超谟.测井数据处理与综合解释[M].东 营:中同石油大学m版l丰十,2007. 分。但是对于浸泡时间长,测升资料几乎全部反 映的是泥浆滤液的信息的井段并不能很好的识别 判断,因此还需进一步地发展和完善。 参考文献: [1]何海清,正兆云.程玉群.渤海湾盆地深层石油地质 [7]欧阳健,张建华.渤海湾海水泥浆侵入油气层舣侧向 测井定量分析研究[J].测井技术,1 998,22(4):256~ 260. Es]董红,蒋兴才.魑于时间推移的咸水泥浆侵入条件下 的储层流体汉删方法[J].测井技术,2011,35(2):1 55 条件分析[J].沉积学报.1997。l7(2):273~279. [23胡海川.吴淑琴,刘忠华,等.歧口凹陷盐水泥浆汕气层 识别方法研究[J].测井技术,2O10,34(2):246~250. [35衡志.盐水泥浆测井解释技术分析[J].地球物理学 报,l990,33(1):77~86. 1 59. [9]赵杏媛.张有瑜.黏土矿物与黏土矿物分析[M].北 京:海洋出版社。l 990. [1o]刘尊年.孙显彬,任爱阁.斜井小感应测井响应分析 的一种新方法[J].工程地球物理学报,2007,4(4): 332~336. [4]杨春梅,周灿灿.低电阻率油层成因机理分析及有利 区预测[J].石油勘探与开发,2008.35(5):1O6~l10. 

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