張 敏,任虎俊,李曦濱,王 昊,朱銘清,王 璐
(中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局(天津)工程技術(shù)研究院有限公司,天津 300131)
埕海低斷階位于渤海灣盆地黃驊坳陷歧口凹陷南部,埕寧隆起向歧口凹陷過渡的斷階式斜坡區(qū),由北向南依次發(fā)育歧東斷層、張北斷層和張東斷層等主控斷層。研究區(qū)物源來自南部埕寧隆起,古地貌具有南高北低、東西向溝梁相間的構(gòu)造格局,通過斷層調(diào)節(jié)帶向低斷階輸送,形成以辮狀河三角洲為主要沉積類型的沉積體,主要含油層系為沙二段,中孔、低滲型儲層。
利用取得的巖石物性、測井和試油資料開展了“四性關系”研究,確定了本區(qū)沙二段油層的電性、巖性、物性及含油性標準。
埕海低斷階沙二段儲集層巖石薄片分析。巖石類型以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主,其中石英含量為31%~35%,長石為37%~44%,巖屑為25%~33%。砂巖顆粒磨圓度中等,呈次尖—次圓狀,以中等分選為主,顆粒之間呈線或點—線接觸,膠結(jié)物以方解石為主。根據(jù)巖心樣品的粒度分析資料,油層巖性以細砂巖為主,其次為粗粉砂巖。
含油性取決于儲集層的巖性、物性特征,隨著碎屑顆粒粒徑增大,巖性變粗,物性越好,含水飽和度降低,含油級別越高。通過含油性數(shù)據(jù)統(tǒng)計,油層含油級別主要以油跡、油斑和油浸顯示為主。
在沙二段油層與干層巖心分析孔隙度分布直方圖中(圖1),當孔隙度大于等于11%時,以油層為主,當孔隙度小于11%時以干層為主;在沙二段油層與干層巖心分析滲透率分布直方圖中(圖2),干層滲透率小于0.1 mD,油層的滲透率分布范圍在0.1 mD以上。通過以上分析,把孔隙度大于等于11%,滲透率大于等于0.1 mD作為埕海油田沙二段物性下限標準,如圖3所示。
圖1 沙二段油層與干層巖心分析孔隙度分布直方圖
圖2 沙二段油層與干層巖心分析滲透率分布直方圖
圖3 沙二段巖心分析孔隙度與滲透率關系圖
采用儲集層電阻率與鄰近泥巖段電阻率比值(Rt/Rsh),建立其與補償密度交會圖版,如圖4所示,確定沙二段油層電阻率比值大于等于3,補償密度小于等于2.47g/cm3,與根據(jù)巖心資料確定的孔隙度下限大于等于11%是一致的。油水同層或水層區(qū)電阻率比值小于3。
圖4 沙二段補償密度—電阻率比值電性圖版
筆者經(jīng)過多種氣測解釋圖版的嘗試摸索,皮克斯勒圖版及烴三角形圖版對區(qū)塊內(nèi)油氣同層、油層與水層的識別效果差,界面特征不明顯,本文選用符合本地區(qū)的漸趨法(3R)和簡易參數(shù)法進行研究。
漸趨法簡稱3R法,按照不同的流體性質(zhì)中烴組分的輕中重比不同,通過函數(shù)關系來反映相應的變化。從Tg與Pr氣測解釋圖版可以看出(圖5),氣層全烴值高于油層和水層,烴組分不全,以輕烴含量為主,氣層全烴測試組分共7組,Tg>60%,Pr>91%;油層全烴含量僅次于氣層,其峰形寬且平緩、組分齊全。從漸趨法(3R)氣測錄井解釋圖版可以看出(圖6),Pr—Hr、Mr—Pr的散點均成線性趨勢,漸趨形勢近似可以用2個線性函數(shù)表示
圖5 沙二段T g與P r氣測釋圖版
通過圖6可以看出氣層區(qū)和油層區(qū)呈臨界線分開,氣層中的輕烴比值高,與油層的臨界值為Pr=91%,油層輕烴比值比氣層低,中烴比和重烴比含量呈逐漸升高的趨勢,中烴比中氣層Hr介于2.45%~9.04%,油層Hr介于9.0%~35.19%,重烴比中氣層Mr介于0.28%~1.78%,油層Hr介于2.0%~19.31%,因此確定,油層判別標準為Pr<91%,Hr>9.0%,Mr>2.0%。
圖6 漸趨法(3R)氣測錄井解釋圖版
針對校正后的氣測數(shù)據(jù),本文提出了基于全烴含量、基峰比(又叫異常系數(shù),某段氣測異常全烴與氣測異常前5 m井段平均值的比值Tsf/Tgy)的判斷方法見表1。油層全烴值大于3%,基峰比大于4.5,水層全烴值0.02%~2.991%,基峰比小于4。
表1 簡易參數(shù)法判別儲層流體性質(zhì)表
通過錄井氣測數(shù)據(jù)建立的Tg與Pr、漸趨法(3R)氣測解釋圖版及簡易參數(shù)判別法,重新對測井圖版進行驗證,重點針對測井圖版(圖4)中的疑難層W7井127#層(圖7)進行深入分析,該層井段為4 097.8~4 103.2 m,電阻率比值2.8,補償密度2.48 g/cm3,地面原油密度為0.850 7 t/m3,地面原油黏度6.26 MPa·s(50℃),為輕質(zhì)常規(guī)原油。在補償密度—電阻率比值電性圖版中位于油水同層或水層區(qū),巖屑錄井揭示該層為褐灰色細砂巖,油氣顯示級別為油斑,氣測全烴值為12.030 6%,C1組分9.664 6%,基峰比4.842 2,輕烴比(Pr)為85.04%,中烴比(Hr)為12.06%,重烴比(Mr)為5.53%,位于氣測解釋圖版油層區(qū),從簡易參數(shù)法、漸趨法綜合判別該層為油層,與測井解釋不一致。該井鉆井液為有機鹽,密度為1.54g/m3,泥漿電阻率為0.35Ω·m,由于電阻率測井在識別地下孔隙流體來判斷油、水層時會受到鹽水鉆井液侵入,造成井筒周圍地層流體飽和度、地層電阻率等徑向剖面的改變,油層存在低阻環(huán)帶,使得電測井受其影響不能準確反映真實電阻率。因此綜合測井的高分辨率性和錄井直觀特征最終解釋為油層。該層投產(chǎn)后日產(chǎn)油27.88 t,日產(chǎn)氣7 269 m3,日產(chǎn)水0.28 m3,與解釋結(jié)果相符。
圖7 W7井綜合解釋成果圖
Tg與Pr氣測解釋圖版中(圖5)W10井114#、116#層均位于油層區(qū),巖屑錄井顯示2層均為褐灰色粉砂巖,油氣顯示級別為油斑,氣測全烴值為9.54%~11.85%,C1組分8.447%~10.484%?;灞?2.9~17.9,輕烴比(Pr)88.89%~89.17%,中烴比(Hr)11.02%~11.35%,重烴比(Mr)1.12%~1.15%,以簡易參數(shù)法、漸趨法綜合判別該層為油層。該井鉆井液為氯化鉀聚合物,密度為1.4 g/m3,泥漿電阻率為0.24Ω·m,其深電阻率為5Ω·m~5.8Ω·m,電阻率比值為2.3~2.6,補償密度為2.3~2.34 g/cm3,電性特征偏低,不滿足油層電性下限值,在測井圖版中位于油水同層區(qū),與錄井解釋不一致,綜合測井、錄井特征的相互輔助和印證,最終解釋為油水同層。該層試油后日產(chǎn)油45.44 t,日產(chǎn)水95.28 m3,與解釋結(jié)果相符。
(1)基于埕海低斷階沙二段低孔低滲儲層實例,在油水層評價時,選用簡易參數(shù)法、漸趨法解釋圖版,制訂了符合本地區(qū)的解釋標準:氣測油層全烴下限為Tg>3%,基峰比大于4.5,水層全烴值0.02%~2.991%,基峰比小于4,油層輕、中、重烴比標準為Pr<91%,Hr>9.0%、Mr>2.0%,針對氣層、油層和水層進行了有效區(qū)分,解決了測井不完善給流體識別帶來的難題。
(2)利用巖電分析、物性、含油性及測井曲線響應特征等資料進行四性關系研究,完善補償密度—電阻率比值電性圖版法,建立埕海低斷階沙二段油層下限標準,巖性下限為粗粉砂以上,含油性下限為油跡及以上,電性下限為電阻率比值大于等于3,補償密度小于等于2.47 g/cm3,物性下限為孔隙度大于等于11%,滲透率大于等于0.1 mD。
(3)通過2種方法的相互校正,能夠很好地解決埕海低斷階疑難層、矛盾層的解釋工作,有效提高了油、水層識別的符合率。