綜合利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)求取升平油田x區(qū)塊儲(chǔ)層參數(shù)

李全厚，王鵬麗，角遠(yuǎn)東，唐嘉琦

（1. 東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318； 2. 大慶鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163000；3. 大慶油田有限責(zé)任公司井下作業(yè)分公司，黑龍江 大慶 163000）

綜合利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)求取升平油田x區(qū)塊儲(chǔ)層參數(shù)

李全厚1，王鵬麗1，角遠(yuǎn)東2，唐嘉琦3

（1. 東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163318； 2. 大慶鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163000；3. 大慶油田有限責(zé)任公司井下作業(yè)分公司，黑龍江 大慶 163000）

為做好儲(chǔ)層評(píng)價(jià)工作，首先要認(rèn)識(shí)現(xiàn)有測(cè)井飽和度的解釋模型的現(xiàn)狀,在參閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的前提下,根據(jù)各種模型建立的背景,將飽和度解釋模型分為經(jīng)典Archie公式和考慮了泥質(zhì)影響的印度尼西亞方程和Simandoux飽和度解釋模型等等。除基本的Archie模型以外,這兩種方程也有多種解釋模型。每種方程都有其歷史背景，基于升平地區(qū)的地質(zhì)情況選擇適宜該地區(qū)的解釋模型。提高了該地區(qū)計(jì)算飽和度的符合率。

飽和度模型；電阻率；泥質(zhì)；油氣層

隨著勘探開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步進(jìn)行，升平地區(qū)的測(cè)井解釋工作也發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題，儲(chǔ)層含泥量逐漸上升，巖石性質(zhì)變得復(fù)雜，有效儲(chǔ)層得識(shí)別也顯得困難;油氣水關(guān)系混亂復(fù)雜，油氣水界限不清楚等［1］。能夠準(zhǔn)確計(jì)算出儲(chǔ)層參數(shù)尤為重要，在經(jīng)典的Archie模型提出后,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,提出了各種各樣的的飽和度模型,這些模型也都分別在一定情況下提高了該區(qū)的測(cè)井油氣水層的解釋符合率［2］。本文將從測(cè)井曲線分析、流體測(cè)井的響應(yīng)特征等方面開(kāi)展升平地區(qū)測(cè)井解釋方法研究，力圖增強(qiáng)測(cè)井對(duì)升平地區(qū)儲(chǔ)層和油氣水層識(shí)別能力，提高本區(qū)帶測(cè)井綜合解釋的符合率，為下一步的勘探開(kāi)發(fā)提供最基礎(chǔ)的科學(xué)解釋。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

升平油田處于松遼盆地北部的中央坳陷區(qū)的三肇凹陷內(nèi)，升平油田的主要生油層位為葡萄花油層，其儲(chǔ)集層巖性主要是泥質(zhì)砂巖［3］。升平油田主要為北東-南西走向的一個(gè)鼻狀構(gòu)造，并且沿著走向由北東方向向南西方向逐漸傾沒(méi)。葡萄花油層的地層厚度大約為50 m左右，其頂部的埋藏深度約為1 420～1 550 m。該油層組的沉積砂體主要屬于三角洲分流平原相以及內(nèi)前緣相。

2 儲(chǔ)層參數(shù)的求取

選取適宜升平地區(qū)的方法求取儲(chǔ)層參數(shù)，以便進(jìn)一步對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 泥質(zhì)含量計(jì)算方法

計(jì)算儲(chǔ)層泥質(zhì)含量是下一步計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)，評(píng)價(jià)儲(chǔ)層參數(shù)的基礎(chǔ)。儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量反映著儲(chǔ)層的巖性，同時(shí)，它還與儲(chǔ)層的主要評(píng)價(jià)參數(shù)如有效孔隙度、滲透率、含水飽和度以及束縛水飽和度等有著密切的聯(lián)系。所以?xún)?chǔ)層泥質(zhì)含量的計(jì)算精度也在一定程度上決定著儲(chǔ)層參數(shù)的計(jì)算精度［4］。通常來(lái)說(shuō)，各種方法計(jì)算的儲(chǔ)層泥質(zhì)含量與儲(chǔ)層實(shí)際的泥質(zhì)含量相比偏高。所以在實(shí)際計(jì)算過(guò)程中選擇多種計(jì)算泥質(zhì)含量的方法，然后選取幾種方法計(jì)算出的最小泥質(zhì)含量為最終得到的泥質(zhì)含量。

2.1.1 自然伽馬法

儲(chǔ)層中的泥質(zhì)含量越高，泥質(zhì)吸附的放射性越強(qiáng)，導(dǎo)致自然伽馬測(cè)井值增大［5］，因此，可以利用自然伽馬法確定地層的泥質(zhì)含量（Vsh），其公式如下：

式中: GR、GRmax、GRmin—目的層自然伽馬值、自然伽馬最大值、自然伽馬最小值，API；GCUR—系數(shù)。

2.1.2 自然電位法

自然電位測(cè)井在泥巖處給出了基線值，自然電位測(cè)井曲線在滲透層出現(xiàn)明顯的負(fù)異常，異常值的幅度大小受儲(chǔ)層泥質(zhì)含量的影響［6］。儲(chǔ)層泥質(zhì)含量越高，則自然電位異常值幅度越小。所以可以用自然電位法來(lái)計(jì)算儲(chǔ)層泥質(zhì)含量。其方法如下：

式中:

PSP —假靜自然電位值，PSP = SP- SPsh，mV；

SSP —靜自然電位值，SSP = SPsd- SPsh，mV；

SP、SPsd、SPsh—以某一基線為準(zhǔn)，對(duì)泥質(zhì)巖石、純巖石和純泥巖讀出的自然電位值，mV；

GCUR —系數(shù)。

2.2 地層總孔隙度計(jì)算方法

2.2.1 聲波時(shí)差法計(jì)算地層總孔隙度

式中:Δt、Δtmt、Δtf—分別為地層、干骨架、水時(shí)差，微秒/英尺。Δ tmt取54 μs/英尺。

2.2.2 中子-密度測(cè)井組合法計(jì)算地層總孔隙度

式中: ?N、?D—分別為目的層的中子和密度孔隙度。

2.3 地層有效孔隙度計(jì)算方法

2.3.1 聲波時(shí)差法計(jì)算有效孔隙度

式中: Δt、Δtma、Δtsh—分別是地層、骨架、泥質(zhì)時(shí)差，μs/英尺；

Vsh—泥質(zhì)含量，小數(shù)。

2.3.2 中子-密度組合法計(jì)算有效孔隙度

式中:

Vsh— 泥質(zhì)含量；

?N、?Nsh—目的層和泥質(zhì)的中子孔隙度；

?D、?Dsh—目的層和泥質(zhì)的密度孔隙度。

2.4 地層含水飽和度計(jì)算方法

2.4.1 Archie 公式

Archie建立適用于純砂巖油氣層的巖石含水飽和度公式。即：

式中:

Sw—含水飽和度；

Rw—孔隙水電阻率；

Rt—巖石的電阻率；

? —巖石孔隙度；

a，b，m，n —巖石特性參數(shù)。

表1和圖1為Archie公式得到的含水飽和度值、與原試油資料的對(duì)比表、以及對(duì)比圖。

表 1 Archie公式計(jì)算得到含水飽和度相對(duì)誤差Table 1 Relative error of water saturation by Archie formula

圖1 阿爾奇公式計(jì)算值與試油結(jié)果對(duì)比圖Fig.1 Comparison of results by Archie formula and test oil results

2.4.2 Simandoux方程

由于升平油田的泥質(zhì)含量較高，原有的阿爾奇公式顯然已經(jīng)不再適用該地區(qū)，所以選擇考慮泥質(zhì)含量影響的Simandoux方程。

式中: Rt—地層的真電阻率；Rsh—泥巖電阻率。

2.5 改進(jìn)的Simandoux方程

Simandoux公式計(jì)算含水飽和度與試油結(jié)果得出的含水飽和度仍有很大誤差,利用C++擬和出新的Simandoux公式。

Simandoux修正后的公式如下：

3 效果分析

修正的Simandoux公式得到的含水飽和度值、與原試油資料的對(duì)比表2、以及對(duì)比圖2。

圖2 修正的Simandoux公式計(jì)算值與試油結(jié)果對(duì)比圖Fig.2 Modified Simandoux formula calculation value and test oil results

表2 修正的Simandoux公式計(jì)算值與試油結(jié)果對(duì)比表Table 2 Modified Simandoux formula calculation value and test oil results

4 結(jié)束語(yǔ)

本論文通過(guò)升平油田井曲線和相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，列舉了幾種計(jì)算含水飽和度的方法，不同方法適用于不同條件，各種方法有其簡(jiǎn)便的合理適用條件。

通過(guò)對(duì)井資料進(jìn)一步的分析研究，選擇了Simandoux公式的變形計(jì)算含水飽和度，計(jì)算出的結(jié)果相差并不大，證明這種方法可行，可用于那種泥質(zhì)含量高，地層水礦化度高的升平地區(qū)，利用這種思想算法更精確的確定井地下巖層的巖心確切含水飽和度，并且該方法相對(duì)于其他方法更適用于升平油田這種上下層段的參數(shù)相差不大的油田，因?yàn)閰?shù)相差太大的上下層如果用這種方法計(jì)算，其平均出來(lái)的結(jié)果其誤差可能比較大，不能真實(shí)的反映地下巖心的含水飽和度。

從最終的結(jié)果來(lái)看，還是存在誤差的，誤差存在的原因有很多方面，泥質(zhì)含量、孔隙度的求取等等，對(duì)于含水飽和度小的地方求取誤差比較大，還需進(jìn)一步的研究。由于還沒(méi)有到過(guò)現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)一點(diǎn)都沒(méi)有,有時(shí)候選的經(jīng)驗(yàn)公式、校正公式和變量不是很準(zhǔn)確，這樣就會(huì)給運(yùn)行結(jié)果帶來(lái)一些不必要的誤差，還有就是對(duì)測(cè)井資料掌握的不是很好和完全，也會(huì)使結(jié)果的誤差很大。

［1］荊萬(wàn)學(xué),陳永吉. 淺探阿爾奇公式的物理學(xué)原型[J] . 測(cè)井技術(shù),199 7 , 21 (4) :2892291.

［2］Simandoux P. Dielect ric measurement s of porous media :Application to measurement of water saturations , study of t hebehavior of argillaceous formations [J] . Revue de L’ Institut Franais du Pet role ,1963 ,18 (S1) : 1932215.

［3］潘和平, 樊政軍. 新疆塔北地區(qū)低電阻油氣層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)[M] .北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社, 2000.

［4］莫修文. 低阻儲(chǔ)層導(dǎo)電模型的建立和測(cè)井方法研究[D] . 長(zhǎng)春: 長(zhǎng)春科技大學(xué),1998.

［5］李薇, 田中元, 閆偉林, 等. Y 油田低電阻率油層形成機(jī)理及RRS R 識(shí)別方法 [J] . 石油勘探與開(kāi)發(fā),2005 ,32 (1) :60262.

［6］朱家俊,耿斌,耿生臣, 等. 宏觀導(dǎo)電機(jī)理下的泥質(zhì)砂巖含水飽和度解釋模型[J] . 石油勘探與開(kāi)發(fā),2003 ,30 (4) :75277.

Comprehensive Application of Well Logging Data in Obtaining Reservoir Parameters of X Area in Shengping Oilfield

LI Quan-hou1, WANG Peng-li1，JIAO Yuan-dong2，TANG Jia-qi3（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China；
2. Daqing Drilling Company the Third Drilling Branch, Heilongjiang Daqing 163000，China；3. Daqing Oil Field Co.,Ltd. Downhole Operation Company, Heilongjiang Daqing 163000，China）

For the better reservoir evaluation, we must firstly understand the situation of logging interpretation model of saturation. According to various modeling backgrounds, the saturation interpretation models are divided into the classical Archie formula,Simandoux saturation interpretation model and Indonesia equation considering the effect of shale. Except for the basic Archie model, the other two equations have various interpretation models. Each equation has its historical background,so appropriate interpretation model for Shengping oilfield should be chosen based on geological conditions to improve the coincidence rate of saturation calculation of the area.

Saturation model；Electrical resistivity；Shale；Hydrocarbon reservior

TE 122

： A

： 1671-0460（2015）02-0340-03

2014-09-05

李全厚（1969-），男，黑龍江大慶人，高級(jí)工程師，副教授，1995年碩士畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（現(xiàn)東北石油大學(xué)）礦場(chǎng)應(yīng)用地球物理專(zhuān)業(yè)。E-mail：Liqh1@126.com。

王鵬麗（1989-），女，碩士學(xué)位，研究方向：地球探測(cè)與信息技術(shù)。E-mail：qingse819188820@163.com。