秦瑞寶,湯麗娜
(中海油研究總院,北京100027)
×油藏位于西非尼日爾三角洲深水區(qū),水深2 050~3 000m,其圈閉類型為一被斷層復雜化的背斜構造,儲層類型為深水濁積水道砂體,在該構造上有2口鉆井,1×井鉆在構造的高部位,為油氣發(fā)現(xiàn)井。為了探明該構造斷層下降盤的含油氣特征,評價該構造的油氣規(guī)模,在1×井側鉆了1×ST井。為了節(jié)約成本,2口井沒有進行DST測試,但測井資料齊全,除常規(guī)測井資料外,還進行了成像測井及電纜測壓和取樣。
本文利用MDT電纜地層測試資料,識別了西非×深水油藏低電阻率疑難油層。結合地震和成像測井資料,利用電纜測壓資料輔助開展2口井砂體對比、確定油水界面,并探討了不同油水系統(tǒng)下水線的選取原則,基本滿足了在探井(評價井)數(shù)量有限情況下油田計算儲量的要求。
在油藏評價中,砂體對比、油水界面確定直接影響著油藏模式及開發(fā)方式,對儲量計算也有著直接影響[1-2]。該構造的第1口探井1×井鉆在構造高部位,揭示了斷層上升盤3套強振幅為3套含油砂體(sand1、sand2、sand3),且沒有見到油水界面。評價井1×ST井為1口大斜度井,目的層段井斜在20°~40°,該井共鉆遇5套砂體,上升盤1套、斷層破碎帶2套、穿過斷層鉆遇斷層下降盤的砂體2套,其中發(fā)現(xiàn)油層2套 (sand1-1、sand2),水層3套(sand1-2、sand1-3、sand3)(見圖1)。研究了這2口井的砂體對比和油水關系。
油田地質通常采用井震結合開展小層對比和油組劃分。圖1為過1×井和1×ST井的地震剖面,從地震層位解釋及反射特征看,斷層兩側的sand1頂面特征明顯(粉層),1×井第1套油層(sand1)及1×ST井鉆遇的第4套砂巖(斷層下盤sand1-3)地震層位上有很好的對應關系,且1×ST井鉆遇的第1套油層sand1-1與1×井sand1為一套砂體。同樣,根據地震反射特征可以解釋1×井sand3砂體和斷層下降盤的1×ST井sand3砂體相對應。受斷層破碎帶的影響,1×ST井第2套砂體(sand2)和第3套砂體(sand1-2)地震反射特征模糊,傾角處理結果顯示該段(×322~×773m)地層受斷層拖曳明顯,地層傾角達到80°,近乎直立,使得地震成像不好,砂體追蹤存在多解性。鉆前儲層預測認為1×ST井所鉆遇的sand2砂體對應1×井的sand3砂體,1×ST 井鉆遇的第3套砂體(sand1-2)對應1×井sand3砂體之下的在該井新多出一套sand4砂體(見圖1)。
測井解釋結果表明1×ST井所鉆遇的sand1-2砂體和sand1-3套砂體為水層,MDT壓力分析結果顯示(見圖2),其壓力點落在同一條壓力梯度線上,且線性回歸相關系數(shù)達到0.998,計算地層流體密度0.996g/cm3,表現(xiàn)為典型的水層特征。
1×ST井sand3砂體測井解釋為水層,MDT壓力線性回歸結果為1條和sand1-2、sand1-3砂體水線近乎平行的壓力梯度線,相關系數(shù)達到0.998,計算地層流體密度為0.98g/cm3,也表現(xiàn)為典型的水層特征(見圖2),說明×油藏存在2套不同的壓力系統(tǒng)。成像測井地層構造傾角處理結果顯示,由于受斷層的影響,加之1×ST井為大斜度井,sand1砂體在該井可能多次被鉆遇,結合地震剖面、構造傾角及壓力梯度分析可以推斷,1×ST井鉆遇的第3套砂體(斷層破碎帶的sand1-2)與1×ST的第1套砂體(斷層上盤sand1-1油層)、第4套砂體(斷層下盤的sand1-3水層)及1×井的sand1砂體為同一套砂體。而1×ST井sand2砂體測井解釋為油層,MDT測壓點與1×井sand2、sand3油層位于1條壓力梯度線上,且與1×井sand1、1×ST井sand1-1油層屬于不同的壓力系統(tǒng)(見圖2),也就是說,1×ST井的第2套砂體(sand2)一定不屬于sand1砂組。由于該油層的垂直深度(×400m左右)與1×井sand3油層位置相當,比1×井sand2油層(垂深×240m左右)深160m,而該層段受斷層拖曳影響地層非常陡,顯然把該砂體劃歸×1井的sand2砂體更為合理,2口井的砂體對比結果見圖3。
圖1 過1×井和1×ST井地震剖面及1×ST井構造傾角圖
圖2 1×井和1×ST井壓力回歸及油水界面分析圖
圖3 1×井和1×ST井砂體對比示意圖
有了井間砂體對比結果,只要再能確定各砂體或砂層組的油水界面,就可以把油藏模式確定下來,而油水界面確定的前提是能準確識別油水層。而在1×井sand2砂體出現(xiàn)了一套低電阻率可疑油層,該可疑層的解釋結果直接影響著油藏模式的劃分,特別是對儲量規(guī)模影響巨大。1×井鉆遇3套比較好的砂巖,其中sand1和sand3測井電阻率曲線值很高,錄井資料有很好的熒光顯示和氣測異常,表現(xiàn)為很好的油層特征(見圖3)。但sand2砂體測井響應特征比較特殊,從自然伽馬曲線看,×229~×262m層段曲線幅度變化不大,除有2m左右的泥巖夾層外,顯示為一套比較好的砂巖(見圖4),但電阻率曲線在×243m有一個非常明顯的臺階,把它分為sand2-1和sand2-2。且sand2-1砂體電阻率高、錄井資料有很好的熒光顯示和氣測異常,MDT取樣為輕質油。sand2-2電阻率低,僅有氣測異常,沒有見到熒光顯示,常規(guī)測井曲線顯示sand2-1電阻率大于100Ω·m,而sand2-2電阻率小于10Ω·m,電性特征顯示sand2-2砂體具有水層特征,且似乎在×243m處油水界面也比較清楚。但sand1、sand2、sand3這3套砂體之間的泥巖厚度為25~40m(見圖3)。上下2套砂體為純油層,而中間一套砂體卻見到了水,這種情況從油氣成藏的角度存在諸多疑惑。同時,由于該井鉆在了該構造的高部位,如果sand2砂體見到水層,該油藏的儲量規(guī)模也大大地減小,特別是對于水深超過2 000m的深水油氣勘探來說,就失去了商業(yè)開發(fā)價值。
圖4 1×井測井綜合圖
由于該井有大量的MDT電纜測壓資料,電纜地層測試技術在疑難油氣層的識別中發(fā)揮著重要作用。圖5為該井電纜地層壓力與深度梯度分析圖,可以看出,sand2-1砂體壓力點回歸1條直線上,且相關系數(shù)達到0.99,計算地層流體密度0.574g/cm3,表現(xiàn)為輕質油特征。而sand2-2砂體各測壓點沒有完全落在sand2-1的壓力梯度線上,其壓力都偏離在sand2-1砂體的壓力梯度之上。
圖5 1×井sand2-1和sand2-2電纜地層壓力測試分析圖
單獨對sand2-2砂體進行壓力回歸發(fā)現(xiàn),其壓力梯度線與sand2-1砂體壓力梯度線基本平行,不能形成交點,即不能回歸出一個油水界面,其線性回歸相關系數(shù)為0.93,相關系數(shù)較sand2-1砂體的低,但計算地層流體密度為0.577g/cm3,也表現(xiàn)為輕質油特征。這一結果和常規(guī)測井曲線及錄井油氣顯示資料就產生了矛盾。
經過進一步分析,sand2-1自然伽馬值比sand2-2自然伽馬數(shù)值要低一些,表明sand2-1砂巖更純,另外,密度測井也顯示sand2-2比sand2-1物性變差(密度增大),但中子測井表現(xiàn)出sand2-2比sand2-1中子孔隙度反而增加。由于在sand2-1砂巖中MDT取到了油樣,表明sand2-2和sand2-1砂體中子—密度的這種矛盾不是上氣下油引起的挖掘效應結果,應該是sand2-2巖性變細(自然伽馬和密度增大)、束縛水含量增加(中子孔隙度增大)所產生的測井響應結果,巖屑薄片照片顯示,sand2-2砂體分選明顯變差、泥質膠結物含量明顯增加(見圖4),而這種類型的儲層具備形成低電阻率油層的條件。MDT測壓資料在物性較差的儲層中容易產生增壓現(xiàn)象,也就類似于sand2-2砂體各測壓點壓力都偏離在sand2-1砂體的壓力梯度線之上。這主要是由于井筒鉆井液壓力梯度大于地層的壓力梯度,鉆井液侵入地層并在井壁形成油餅(該井為油基泥漿),阻止泥漿繼續(xù)侵入地層,而對于已經侵入地層的泥漿濾液,在物性很好的地層中(sand2-1)能夠很快消散,恢復到原狀地層的壓力,但對于物性較差地層(sand2-2)泥漿濾液的消散速度比較慢,不足以避免在井眼周圍的壓力聚集,因此在該帶內形成一定的增壓現(xiàn)象[1]。
因此,綜合分析認為sand2-2砂體為一套低電阻率油層。圖6為利用2口井在更大尺度范圍的壓力梯度分析圖。其結果表明,sand1砂體為一個壓力系統(tǒng),sand2、sand3砂體為另一個壓力系統(tǒng),且在大尺度范圍上1×井sand2-2壓力點完全落在sand2、sand3油層壓力梯度線上,相關系數(shù)為0.99,計算地層流體密度0.57g/cm3,表現(xiàn)為輕質油特征,從更宏觀的層面上證明sand2-2砂體為一套油層。
圖6 1×井和1×ST井sand1和23油層壓力分析圖
根據以上分析,1×井的3套砂體都沒有鉆遇油水界面,1×ST井sand1-1、sand2砂體為明顯的高電阻率油層,sand1-2、sand1-3、sand3電性特征顯示為明顯的水層,即井上的單砂體只鉆遇油底和水頂,沒有鉆遇明顯的油水界面(見圖3)。
通過地層對比,結合壓力分析的2條油線和2條水線,可知該油藏存在2套油水系統(tǒng),sand1砂體單獨為一套油水系統(tǒng),油水界面為×363.5m,sand2、sand3砂體為另一套油水系統(tǒng),且sand2、sand3砂體具有統(tǒng)一的油水界面,油水界面在×529.1m,該油藏為受構造控制的2個層狀邊水油藏(見圖3)。
在油藏評價中,特別是對于水道(河道)形成的砂體,在地層對比中不一定有很好的對應關系,或者不是每一套砂體都能既鉆遇油層又鉆遇到水層,這時油水界面的確定往往需要借用區(qū)域水線或其他砂體的水線。但合適水線是區(qū)域水線還是油層上層的或下層的水線,目前還沒有一個充分的判定標準[2]。以本文評價的油藏為例,如果1×ST井鉆穿斷層下降盤比較明顯的sand1-3砂體水層就停鉆,而沒有鉆到sand3砂體的水層,在確定sand2、sand3砂體的油水界面時就需要借用sand1砂體的水線,得到的油水界面是×656.7m,比實際油水界面×529.1m深了127.6m,給儲量計算帶來很大的風險。反之如果sand1砂體借用sand3砂體的水線,sand1油藏的油水界面為×235m,比實際油水界面×363.5m淺了128.5m(見圖2),而實際儲量還有很大的潛力。無論是哪種情況,對油氣田儲量計算都會帶來非常大的影響,特別是在海外區(qū)塊評價和資產并購工作中更直接影響著投資決策。
(1)電纜測壓資料分析結果表明該油藏為層狀邊水油藏,指出測壓資料在物性較差的儲層容易有增壓現(xiàn)象,在實際資料的應用中要充分考慮這一因素,以提高疑難油氣層的識別與評價精度。
(2)在油氣藏評價中,如果探井、評價井沒有直接鉆遇油(氣)水界面,利用電纜測壓資料回歸確定油水界面時,只有用同一砂體的油線和水線確定的油水界面是合理可靠的。
(3)在沒有統(tǒng)一區(qū)域水線的情況下,如果是借用油層下部砂體的水線,通常會使壓力推測的油水界面比實際的油水界面偏高,使儲量被低估;如果是借用油層上部砂體的水線,通常會使壓力推測的油水界面比實際的油水界面偏低,使儲量被高估。
[1] 陸大衛(wèi),寧從前.MDT測井技術在我國陸上油氣勘探中的應用[J].中國石油勘探,2003,8(1):58-66.
[2] 孫風濤,田曉平,張越.壓力資料預測油水界面精度分析[J].石油地質與工程,2010,24(2):73-74,78.