杏樹崗油田扶楊油層油水層識別方法研究

關(guān)春燕

(中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠,黑龍江大慶163513)

杏樹崗油田扶楊油層油水層識別方法研究

關(guān)春燕

(中國石油大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠,黑龍江大慶163513)

扶楊油層是低孔低滲儲層,發(fā)育厚度薄,含有產(chǎn)狀以油浸、油斑為主,電性反應(yīng)油水層不明顯。通過對巖心分析結(jié)果和測井響應(yīng)特征研究得出,扶楊油層儲層物性和測井響應(yīng)基本一致。利用取心井巖性、物性和含油性資料,結(jié)合試油資料,建立扶楊油層油水層和干層的解釋圖版及解釋模型,圖版解釋精度達(dá)到90.0%以上。通過“四性”關(guān)系研究,根據(jù)含油產(chǎn)狀法確定扶楊油層有效厚度和夾層標(biāo)準(zhǔn),這對擴(kuò)大扶楊油層的油藏評價(jià)規(guī)模,研究扶楊油層潛力、提交油氣后備儲量、指導(dǎo)開發(fā)試驗(yàn)等具有重要的意義。

扶楊油層;低孔低滲儲層;油水層識別;解釋圖版;解釋精度

大慶油田中部含油氣組合以薩爾圖、葡萄花油層為主,隨著油田開發(fā)的不斷深入,油田已進(jìn)入高含水開發(fā)階段,在進(jìn)行一次、二次加密調(diào)整及油田邊部外擴(kuò)開發(fā)鉆井后,目前已進(jìn)入三次加密調(diào)整階段,油田后備儲量逐年減少,迫切需要尋找接替潛力。通過錄井、取心和試油資料分析,位于大慶長垣中央凹陷區(qū)杏樹崗三級構(gòu)造上的杏樹崗油田南部開發(fā)區(qū)(簡稱杏南開發(fā)區(qū))扶楊油層具有一定的油氣顯示和產(chǎn)油能力,但是,通過對扶楊油層試油資料的跟蹤分析與對比,部分井層的試油結(jié)果與測井解釋結(jié)果存在著一定的差異。例如杏11-5-丙3622井扶余油層的1、2號層,深側(cè)向電阻率值17.7～19.6Ω·m、深感應(yīng)曲線值12.1～15.8Ω·m,測井解釋為差油層,試油結(jié)果為純水層。針對評價(jià)井試油結(jié)果與測井解釋結(jié)果存在差異的問題,為提高扶楊油層的電性解釋精度,進(jìn)行扶楊油層油水層識別方法研究。

1 地質(zhì)特征

杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層物源主要來自北部沉積體系,以河流-三角洲沉積體系為主,古河道流經(jīng)喇嘛甸、薩爾圖至杏樹崗構(gòu)造明顯散開,呈扇狀分布,河流～泛濫平原相至濱淺湖相沉積砂巖較發(fā)育[1]。杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層以白堊系地層為主要含油層系,主要目的層是泉頭組,共劃分為扶余和楊大城子兩個(gè)油層組[2]。儲集層巖性為長石巖屑含泥細(xì)砂、粉砂巖,膠結(jié)類型以孔隙式、再生-孔隙式、薄膜-孔隙式膠結(jié)為主,填隙物以泥質(zhì)和方解石為主。

扶楊油層取心井資料與巖心剖面對比可知,儲層物性對含油性起著控制作用,扶楊油層具有油斑及以上級別含油顯示的樣塊孔隙度平均14.35%,主要分布在10%～18%之間,空氣滲透率一般分布在(0.1～5.0)×10-3μm2之間,扶楊油層屬于低孔、特低滲儲層(表1)。

從空氣滲透率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,扶楊油層主要分布在(0.1～1.0)×10-3μm2和(>2.5～5.0)×10-3μm2之間(表2)。

統(tǒng)計(jì)取心井資料,扶楊油層含油性較差,從單井含油層產(chǎn)狀資料可知:含油產(chǎn)狀以油浸、油斑為主。如:扶楊油層連續(xù)取心的杏8-30-319井,含油層產(chǎn)狀10.68 m,其中油浸4.85 m,油斑4.24 m,油跡1.59 m。

2 “四性”關(guān)系研究

儲層的“四性”關(guān)系指儲層的巖性、物性、含油性和電性之間的關(guān)系。儲層電阻率是儲層巖性、物性和含油性的反映,即儲層巖性越好、物性越高、含油飽和度越高,電阻率越大;反之,電阻率越小。杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層巖性、物性和含油性與電性具有很好的匹配關(guān)系(圖1)。從油層、油水同層和水層的測井響應(yīng)可以看出,油層的電阻率明顯高于水層的電阻率,表明電阻率是含油性的反映。

表2 扶楊油層空氣滲透率數(shù)據(jù)

圖1 杏76井“四性”關(guān)系

3 扶楊油層儲層參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立

3.1 儲層有效厚度物性標(biāo)準(zhǔn)

油層有效厚度是指在具有產(chǎn)油能力部分的厚度,也就是在油井產(chǎn)油量達(dá)到工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)中起作用的儲油層厚度[3]。油層有效厚度是油田開發(fā)的重要參數(shù),它是正確認(rèn)識油層分布狀況、準(zhǔn)確計(jì)算石油地質(zhì)儲量依據(jù)。因此準(zhǔn)確劃分儲層有效厚度是石油地質(zhì)儲量評價(jià)研究工作中重要內(nèi)容。

物性標(biāo)準(zhǔn)是指通過取心獲得的儲層巖性、物性(孔隙度、滲透率)和含油性(含油飽滿程度)以及試油、生產(chǎn)資料指定的儲層有效孔隙度、空氣滲透率的下限[4]。針對杏南開發(fā)區(qū)的實(shí)際情況,采用含油產(chǎn)狀法確定儲層有效厚度物性標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用扶楊油層27口取心井資料,編制不同級別含油產(chǎn)狀與物性(有效孔隙度、空氣滲透率)關(guān)系圖。從圖2中可以看出:隨孔隙度、滲透率的增大,含油級別逐漸提高,當(dāng)有效孔隙度為10.6%,空氣滲透率大于0.105×10-3μm2時(shí),油斑粉砂級以上含油產(chǎn)狀頻數(shù)出現(xiàn)突變,說明含油性、巖性下限應(yīng)為油斑粉砂巖。

3.2 有效厚度電性標(biāo)準(zhǔn)

電性標(biāo)準(zhǔn)是利用測井資料與巖心、試油資料相結(jié)合,既應(yīng)用有效厚度物性標(biāo)準(zhǔn)對部分取心的探井、評價(jià)井劃分有效厚度,與電性建立一定形式的對應(yīng)關(guān)系或轉(zhuǎn)換關(guān)系,建立識別有效層、非有效層判別標(biāo)準(zhǔn),以用于大多數(shù)未取心井、生產(chǎn)井的儲層有效厚度劃分[5]。

應(yīng)用106層資料點(diǎn)的聲波時(shí)差和深側(cè)向電阻率建立了杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層有效厚度電性標(biāo)準(zhǔn)圖版(圖3),其中有效層 105層,有效層 99層,誤入 6層,圖版精度94.3%。其標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)聲波時(shí)差大于240μs/m時(shí),深側(cè)向大于12Ω·m;當(dāng)聲波時(shí)差大于230μs/m,小于240μs/m時(shí),深側(cè)向應(yīng)大于等于-0.725AC+185[8]。

3.3 有效厚度夾層扣除標(biāo)準(zhǔn)

扶楊油層內(nèi)部常夾有泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)及灰?guī)r條帶及低滲透的薄夾層,因此,必須從有效厚度中扣除。

(1)高阻夾層標(biāo)準(zhǔn):扣除夾層以聲波時(shí)差曲線值為主,聲波時(shí)差小于230μs/m時(shí)為高阻夾層,起扣厚度為0.2 m[9]。(2)低阻夾層標(biāo)準(zhǔn):低阻夾層主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,該夾層相對于油層,電阻率曲線為明顯回返,在自然伽馬值曲線上為相對高值,在聲波時(shí)差曲線為相對低值。根據(jù)扶楊油層的具體地質(zhì)特點(diǎn)和分層情況,利用微球電阻率的回返程度制作低阻夾層圖版[10]。應(yīng)用33層資料編制的扶楊油層有效厚度低阻夾層圖版顯示當(dāng)微球電阻率回返程度大于31.0%時(shí)為夾層,該圖版精度為93.9%。

圖2 不同級別含油產(chǎn)狀與物性關(guān)系

圖3 扶楊油層有效厚度電性標(biāo)準(zhǔn)圖版

4 扶楊油層油水層識別方法研究

4.1 油水層綜合解釋判別技術(shù)研究

采用BP(誤差反向傳播)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來初步識別油水層,通過輸入經(jīng)過試油已知井的曲線讀值和試油結(jié)果作為學(xué)習(xí)樣本,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)來確定本地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)權(quán)值[6],初步確定用自然伽馬、深側(cè)向、密度、聲波等測井曲線作為判別油水層的輸入數(shù)據(jù)項(xiàng),根據(jù)本地區(qū)試油井的結(jié)果,分成訓(xùn)練樣本和驗(yàn)證樣本,通過訓(xùn)練,逐漸調(diào)整權(quán)值,調(diào)整循環(huán)迭代次數(shù),在樣本訓(xùn)練基本成型后,進(jìn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度的分析。計(jì)劃再多增加一些樣本進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證,最后形成本地區(qū)的可應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)[7]。訓(xùn)練是為了構(gòu)建好網(wǎng)絡(luò),訓(xùn)練后得出一組網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值及一些輔助信息,根據(jù)輸入測井曲線值及訓(xùn)練權(quán)值,按照所建網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理就可以判斷所處理井的油水層狀況。訓(xùn)練時(shí)取扶楊地區(qū)50個(gè)樣本層的測井值曲線值及對應(yīng)的油水狀況,然后根據(jù)訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)數(shù)值進(jìn)行其它井的駐點(diǎn)資料處理[8]。

4.2 扶楊油層解釋圖版建立

(1)油水層解釋圖版:杏南開發(fā)區(qū)扶楊油水層圖版(圖4)77層,誤入 6層,圖版解釋精度 93.0%;其解釋模型為:ILD大于等于exp(0.875ΔSP+0.425)。

圖4 杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層油水層解釋圖版

(2)干層解釋圖版:杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層干層解釋圖版(圖5)84層,誤入2層,圖版解釋精度為97.0%;其解釋模型為:GR小于74.0 API,AC大于等于227.0μs/m,GR大于74.0 API時(shí),ILD大于等于1.75GR+95。

4.3 扶楊油層油水層解釋圖版驗(yàn)證

三口井的16層試油結(jié)論為油、差油的井,驗(yàn)證井的數(shù)據(jù)落入油層區(qū),與試油結(jié)論相符(圖6)。

5 結(jié)論

(1)通過對杏南開發(fā)區(qū)巖心分析結(jié)果和測井響應(yīng)特征研究得出,扶楊油層儲層物性和測井響應(yīng)基本一致。

圖5 杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層干層解釋圖版

圖6 杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層油水層驗(yàn)證

(2)通過“四性”關(guān)系研究,根據(jù)含油產(chǎn)狀法確定了杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層有效厚度(物性、電性標(biāo)準(zhǔn))和夾層標(biāo)準(zhǔn)。

(3)利用取心井巖性、物性和含油性資料,結(jié)合試油資料,建立了杏南開發(fā)區(qū)扶楊油層油水層和干層的解釋圖版及解釋模型,圖版解釋精度達(dá)90.0%以上。

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P631.842

A

1673-8217(2011)05-0075-04

2011-01-06;改回日期:2011-03-25

關(guān)春燕,油藏工程師,1973年生,1991年畢業(yè)于大慶石油學(xué)校地質(zhì)專業(yè),主要從事油田開發(fā)研究。

編輯:彭 剛