多井測井評價是近年來發展起來的儲層綜合評價技術。以測井資料和取心資料分析為基礎,建立四性關系,計算儲層參數,分析儲層參數變化規律和沈積微相對應關系,建立準確的地質模型。
儲層參數多井評價;沈積微相
棗北孔壹段井網密度達到1.75m井距,井網控制程度很高,有6口取心井。取心薄片分析、物性分析、粒度分析、壓汞分析、油氣水分析和試油試采資料非常豐富,為測井多井評價提供了堅實的基礎。
壹、巖石體積模型的建立
巖石體積模型是該區巖石成分和孔隙分布的高度概括,也是測井多井儲層評價的主要地質依據。根據該區206塊巖心薄片的統計分析,棗北孔壹段棗二油組巖石成分主要為長石砂巖和長石巖屑砂巖,其礦物成分如下:
應時+火石:22.0% ~ 49.0%,平均35.62%;
長石(包括正長石和斜長石):正長石,8.0% ~ 35.0%,平均20.59%;斜長石,12.0% ~ 29.0%,平均21.72%;
碎屑:8.0% ~ 38.0%,平均22.07%,其中火成巖碎屑占16.23%。
上述三種元素組成的碎屑總量占巖石骨架的85.5%。
水泥含量:14.5%,其中泥質含量8.34%,鈣質含量6.16%;
孔隙度:9.0% ~ 45.0%,平均24.6%;
按單位體積換算成絕對體積百分比,孔隙度為:vφ= 24.6%;
骨骼:Vma=75.4%,其中:應時+燧石,22.96%;長石,27.28%;插條,14.23%;滲碳體,10.93%(含泥質6.28%)。
根據巖心分析,本區泥質含量較少(6.28%),因此本區地質體模型可建立為純砂巖模型。其主要成分如應時、燧石、長石等密度相近,成分也是矽酸鹽礦物。火成巖巖屑主要為中間安山巖和玄武巖巖屑,聲波時差在160 ~ 200μ s/m之間,應時tma聲波時差為180μ s/m,根據造北空壹段油氣水性質分析,流體時差幾乎不含氣,原始油氣比很低,流體時差是可取的。tf=620μs/m .巖石電性系數方面,棗北孔壹段原始巖石電性系數能滿足當地對準確含油飽和度的要求,故仍取。
系數:a = b = 1;
膠結指數:m = 2;
飽和指數:n=1.348。
性與性的關系研究。
經過巖心分析、準確歸位和測井資料處理解釋,多井測井儲層評價的關鍵是準確確定四性關系。
1.巖石與物理性質的關系
根據巖心物性和粒度分析資料,主要有孔隙度(φ)、滲透率(K)、泥質含量(Vsh)、粒度中值(Md)、束縛水飽和度(Swi)等。,通過確定它們的關系,即φ-VSH,φ-MD,VSH-MD,SWI-φ,SWI-VSS。
MD =-0.1168437 ln vsh-43.681989
R=0.80833,n=290
回歸的相關性較低,說明這些參數之間的影響不是單壹的,而是多個參數* * *共同作用的結果。例如,孔隙度受中值粒度和泥質含量的影響,而束縛水飽和度與孔隙度、泥質含量和中值粒度有關。影響滲透率的因素有孔隙度、中值粒度、泥質含量和束縛水飽和度。
因此,在單相關分析的基礎上,主要進行多元回歸分析,詳細研究孔隙度、粒度中值和泥質含量對束縛水飽和度和滲透率的影響,並進行誤差分析。
(1)束縛水飽和度與孔隙度和泥質含量的關系如下:
LG swi = 2.90413+0.4238 LG vsh-1.357473 LGφ
R=0.8845,F=136.6027
(2)束縛水飽和度與孔隙度和中值粒徑的關系:
lgSwi = 3.772865-1.782877 LGφ-0.2654393 lgmd
R=0.87139,F=121.56096
以上兩個公式經過多元回歸分析,更加清楚地表明束縛水飽和度受多種因素控制。兩因素回歸計算的束縛水飽和度誤差較小,相關系數明顯高於單壹對比。得到的基本變化規律與單相關相似。束縛水飽和度隨著孔隙度和粒度中值的增大而減小,隨著泥質含量的增大而增大。
(3)滲透率與孔隙度和泥質含量的關系如下:
棗-ⅱ油組:
lgK = 2.534756+0.045664 LGφ—0.053867 lgvsh
n=135,F=236,R=0.88415
棗-ⅳ油組:
lgK = 0.09954+0.12711lgφ—0.051258 lgvsh
n=77,F=123,R=0.87660
孔夷組(棗-ⅱ+棗-ⅳ):
lgK = 1.026956+0.094713lgφ-0.049306 lgvsh
n=212,F=340,R=0.8751
(4)滲透率和孔隙度與中值粒徑的關系如下:
棗-ⅱ油組:
lgK = 0.341763+2.988509 LGφ+2.078932 lgmd
R=0.80382,F=120.5078
棗-ⅳ油組:
lgK =-5.545305+6.297524 LGGφ+0.833964 lgmd
R=0.7518,F=45.5242
以上類型表明,影響滲透率的因素很多,隨著孔隙度和中值粒徑的增大而增大,隨著泥質含量的增大而減小。
2.巖性、物性和電性的關系
巖心分析雖然能準確真實地反映地下儲層的情況,但由於取心井少,只能反映儲層個別點的情況。雖然測井信息可以廣泛反映地下儲層的特征,但它只反映間接的地質信息,因此有效地建立巖性、物性和電性之間的關系對於儲層評價和研究非常重要。聲感應系列測井信息中的自然電位反映了巖性變化特征,聲波(?t)反映巖石的物理性質,感應電阻率和沖洗帶電阻率分別反映原始地層和沖洗帶的流體性質,綜合應用各種曲線和參數可以反映地層的滲流特征。因此,可以基於巖心分析數據建立測井信息與地質分析信息之間的轉換關系。
(1)孔隙度(φ)和聲波時差(?t)關系
通過對33層數據的統計分析,孔隙度與聲波時差有如下關系(圖1)。
圖1孔隙度與聲波時差的關系
φ=0.17473397?t-29.38386115
n=33,R=0.93021
上式顯示φ和?t為線性關系,孔隙度回歸值與巖心分析值吻合較好。考慮地層壓實的校正,純砂巖模型的孔隙度計算公式(即威利公式)
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
Cp=1.635—0.00213H
哪裏:?T——聲波測井值;
Tma——骨骼聲波時差。TMA = 180μs/m;
Tf——流體聲波時差。TF = 620μs/m;
H——深度(米)。
公式計算的孔隙度與回歸孔隙度和巖心分析孔隙度吻合較好,說明回歸公式與孔隙度計算公式吻合較好,誤差小於65438±0.0%。
(2)泥質含量與自然電位相對值的關系。
根據32層資料,研究了泥質含量與自然電位(?SP)(圖2)
lnVsh=3.9962642×?SP+1.07998997
n=32,R=0.9955
泥質含量的回歸值與巖心分析值吻合較好。
圖2泥質含量與自然電位相對值的關系
計算泥質含量的經驗公式為:
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
其中:GCUR——經驗常數,取GCUR = 3.7;
SP——自然電位的相對值;
SP-自然電位測井值;
gmn 3-自然電位的最小值;
GMX3——自然電位的最大值。
用該公式計算的泥質含量與巖心分析值和回歸值壹致,兩者誤差很小,小於65438±0.0%。
(3)滲透率與測井響應的關系
由於影響滲透率的因素很多,在測井解釋中很難得到準確的滲透率。根據巖心分析,影響棗北孔壹段滲透率的因素有孔隙度、泥質含量、粒度中值等。泥質含量和粒度中值之間有很好的相關性,因此孔隙度和泥質含量可以用來估計滲透率。
利用巖心分析孔隙度和泥質含量進行多元回歸,建立K與φ,Vsh的關系;
棗-ⅱ:LGK = 1.51785+0.081914LGφ-0.043804 LG VSH。
n=16,F=10.722,R=0.789
棗-ⅳ:LGK = 0.864710+0.01252 LGφ—0.024958 lgvsh。
n=16,F=21.80,R=0.87770
棗-ⅱ+棗-ⅳ:LGK = 1.108244+0.099686 LGφ-0.05572 LG VSH。
n=32,F=103.5,R=0.93654
上述關系表明,K與φ和Vsh有很好的相關性。在此基礎上,根據測井反映的地質信息,對聲波時差(?t)自然電位的相對值(?SP)建立滲透率響應方程如下:
棗-ⅱ油組:
lgK =-31.579930+14.38064×LG?t-0.771037×lg(100?SP)
n=16,F=16.69756,R=0.84841
棗-ⅳ油組:
lgK =-12.77963+7.983244×LG?t-2.796911×LG(100?SP)
n=16,F=26.3466,R=0.89561
孔1段(棗ⅱ+棗ⅳ油組):
lgK =-27.21005+13.41356 LG?t-2.124107 LG(100?SP)
n=32,F=100.04,R=0.9348
從回歸計算的誤差分析來看,單獨計算Zao-ⅱ和Zao-ⅳ油組較好,計算值與巖心分析數據的相對誤差基本小於0.4%。
(4)含油飽和度與電阻率的關系
棗北孔壹段有兩口密閉取心井,棗建-1和棗建-2。巖心分析含油飽和度基本反映了原始含油飽和度。在測井信息中,深層勘探電阻率直接反映了孔隙中的流體性質。對於純砂巖模型,So-Rt關系可用阿爾奇公式表示。若棗北地區電性參數為A = B = 1,M = 2,N = 1.348,計算含水飽和度的理論公式如下
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
在壹口密閉取心井中,我們研究了五個高密閉率地層中含水飽和度與感應電阻率(Rt)的關系:
Sw=405.77923725(1/Rt)
n=5,R=0.94955,Rt∈[6.0,10.0]
上述公式表明,Sw與RT密切相關,Sw隨著Rt的增大而減小..理論計算值和回歸計算值與巖心分析值非常接近,相對誤差小於15%,絕對誤差小於6.0%。但由於樣本點範圍的限制,回歸公式不能用於預測棗北孔壹段含油飽和度,因為孔壹段電阻率壹般在3.0 ~ 6.0ω·m之間。因此,采樣點不具有代表性,不能反映井眼某壹截面的特征。
巖性、物性、含油性和電性關系研究表明,泥質含量、孔隙度和含油飽和度都可以用經驗公式計算,因為經驗公式的計算值和回歸值與巖心分析非常接近,而帖木兒公式不適用於滲透率的計算,多元回歸分析得到的響應方程誤差較小。
3.建立測井解釋模型,計算儲層參數。
通過對以上四種關系的研究,適合棗北孔壹段的測井解釋模型如下。
孔隙度:
泥漿含量:
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
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滲透性:
棗-ⅱ油組:
lgK =-31.579930+14.38064×LG?t-0.771037×lg(100?SP)
棗-ⅳ油組:
lgK =-12.77963+7.983244×LG?t-2.796911×LG(100?SP)
孔1:
lgK =-27.21005+13.41356×LG?t-2.124107×LG(100?SP)
束縛水飽和度;
LG swi = 2.90413+0.4238×LG vsh-1.357479×LGφ
含油飽和度(阿爾奇公式):
油藏描述技術在黃驊坳陷南區的應用
在測井資料標準化的基礎上,進行處理解釋,綜合利用測井和試油資料,合理選擇參數,計算儲層各項參數,區分油、氣、水層,並通過重點井檢驗所獲參數的準確性。通過對比重點井巖心分析數據與相應測井計算參數的疊加顯示,兩者數值接近,誤差很小,說明上述測井解釋模型滿足獲取地質參數的要求。根據油氣水層符合性分析,油氣水層判別符合率在90%以上,符合程度高。
通過多井測井解釋,以成果表的形式得到單砂層的砂巖厚度、泥質含量、孔隙度、滲透率、含油飽和度、有效厚度等儲層參數,得到單井剖面上的油氣水分布。
第四,儲層參數的分布規律
利用測井解釋的各儲層參數,繪制各油組和小層的平面等值線圖,研究其平面分布規律。以棗二油組第四小層為例,闡述了其分布特征。
棗二油組第四小層呈北東向分布,地層厚度約10 ~ 20m,砂巖厚度在0 ~ 10~20m之間變化,平均厚度為5.71m。河流支柱明顯分叉合並,部分區域砂巖尖滅(圖3)。
泥質含量範圍為7.28%-37.19%,平均為16.45%,其分布特征與砂巖基本壹致。砂巖厚度大的地方,泥質含量壹般小於20%。個別井點異常,與河道分流、遷移、小層單砂堆積有關(圖4)。
孔隙度從18.6%到29.36%不等,平均值為24.87%。砂巖發育的地方,孔隙度大於24%。滲透率範圍為312×10-3 ~ 4800×10-3 μm 2,平均為2058×10-3μm2(圖5和圖6)。
棗二油組4小層油層分布廣泛,含油飽和度37.71%-82.14%,平均61.47%,最大有效厚度10.8米,平均4.1.0米..在巖性差的地區,含油性也差(圖7和圖8)。
通過逐層描述油組和小層的儲層參數特征,總結出儲層參數的分布規律如下。
1.砂體的形態和分布受沈積微相控制。
棗北孔壹段為沖積扇沈積,儲集砂體主要為辮狀河道砂體,其次為溢流壩沈積的薄砂。小層河道砂體呈條帶狀分布,厚度壹般大於4m。砂體的分布和延伸方向與古水流方向壹致,呈北東走向。在研究區的東北部,河流形態明顯,中部和西南部常見河流合流和分汊現象,體現了河流改道頻繁、遷移迅速的特點。河道砂體橫截面呈透鏡狀,橫向厚度變化快,連通性差。河道砂體沿水流方向延伸較遠,但由於斷層的切割,砂體的連通性也較差。河道寬度在400 ~ 1000 m之間,河道內砂體相對於各亞層移動變化快。棗二油組沈積於沖積扇由盛到衰的時期。可以看出,在第4、5、6層沈積時期,河道的分布位置相對穩定,從第3層到第1層,河道之間改道和遷移頻繁。1和2層厚度大,砂泥比小,表明是沖積扇衰亡時期沈積的。在棗二油組,4、5、6層砂巖最發育,3、7層1、2層較差。
2.含泥量受砂體發育程度控制。
泥質含量分布特征與砂巖基本壹致,砂巖發育處泥質含量較小,壹般小於20%,反映沈積為水動力較強的辮狀河沈積。而在砂巖不發育的地方,泥質含量較大,壹般在20%以上,表現為河岸溢流或河間窪地沈積。小層泥質含量變化與砂巖發育特征壹致,4、5、6層泥質含量少,3、7層泥質含量大,1、2。部分井出現異常,如砂巖厚度大,泥質含量大,或砂巖厚度小,泥質含量小,與小層中單砂層分布及薄層重疊有關。
圖3棗1油組4層砂巖厚度等值線圖
3.儲層物性受砂體微相與成巖作用控制。
儲層孔隙度和滲透率的分布與砂巖厚度、泥質含量、地層埋深及後期成巖作用有關。棗二油組為高孔隙度、特高滲透率儲層,砂巖發育,孔隙度壹般大於22.0% ~ 24.0%,滲透率大於1,000×10-3 μm 2,但在砂巖不發育的地方低於該值。從棗二油組7個小層來看,物性由淺入深有變差的趨勢,3、4、5小層孔隙度和滲透率相對較好。而1和2小層泥質含量大,孔隙度和滲透率相對較大。這與埋藏淺,泥質含量高,容易導致井徑擴大,聲波時差大,計算孔隙度和滲透率大有關。
圖4棗二油組4層泥質含量等值線圖
4.含油性受巖性和構造控制。
Zao-ⅱ油組油層分布在向西南傾斜的地塹鼻狀構造中,在傾斜末端Zao -1261井以外的區域沒有油。油水分界線平行於構造等高線。斷層的封堵造成斷塊之間含油性差異很大,有的斷塊不含油,其他斷塊的油水界面和油柱高度也不同。在相同巖性條件下,構造高部位含油飽和度和有效厚度大多與油水重力分異有關。油水界面以上,油層分布受巖性控制,河流砂體發育的地方含油飽和度高,有效厚度大。巖性差的地方,即使在構造的高部位,含油也差。棗二油組7個小層中,3、4、5、6小層含油性好,油層疊置連片,分布範圍大於60.0%。在小級別,油層分布範圍小於50.0%;1和2層含油性差,含油範圍小於40.0%。
圖5棗二油組4層孔隙度等值線圖
5.儲層性質與沈積微相的關系
以棗二油組第四層為例,說明了沖積扇四種微相砂體的巖性、儲層性質、含油性和儲層類型。
辮狀主航道微相:砂巖厚度壹般大於6m,泥質含量低10% ~ 16%,孔隙度24% ~ 30%,滲透率高1000×10-3 ~ 4000×10。辮狀河道微相:砂巖厚度4 ~ 6m,低泥質含量12% ~ 20%,孔隙度20% ~ 24%,滲透率1000×10-3 ~ 2000×10-3 μm 2。有油時飽和度達到50% ~ 60%,有效厚度2 ~ 4m,也低於主河道砂體。綜合評價表明,它是壹個良好的儲層。
圖6棗二油組4層滲透率等值線圖
河道間微相:壹般泥多砂少,有河道砂體邊緣和薄砂體。砂巖厚度壹般小於3m,泥質含量20% ~ 30%。孔隙度與同通道相同,滲透率較低,範圍為100 ~ 500×10-3 μm 2。有油時,含油飽和度為39% ~ 60%。綜合評價表明儲層較差。
溢流微相:壹般為泥巖和泥質粉砂巖,夾薄層砂,厚度壹般小於1.0m,泥質含量高於30%,孔隙度和滲透率低,巖性和物性差,壹般為非儲層。
圖7棗二油組4層含油飽和度等值線圖
不及物動詞儲層評價
根據儲層參數等值線圖上圈定的儲層巖性(砂巖厚度、泥質含量)、物性(孔隙度、滲透率)和含油性(含油飽和度、有效厚度)的類型,根據各斷塊各項參數的平均值,對棗二油組各斷塊參數進行評價,進而對儲層進行綜合評價。評估結論如下:
圖8棗二油組4個小層有效厚度等效圖
棗北孔壹段(1)棗ⅱ油組是壹個高孔隙度、特高滲透率儲層。棗二油組7個小層中,4、5、6小層巖性和物性較好,3、7小層巖性和物性較差。棗ⅲ油組的巖性好於ⅱ油組,但物性差於ⅱ油組。
(2)結合含油性和巖性綜合評價,棗二油組4、5、6層為良好儲層;3、7個小級別,是較好的儲層;1和2層最差。
(3)在各斷塊中,棗二油組各小層存在三種類型的儲層,從各小層的綜合情況來看:棗13、棗1256、棗7、棗1251、棗2、棗。
參考
(1)馬正。利用自然電位測井曲線解釋沈積環境。石油天然氣地質,1982。
邱壹男。碎屑巖儲層的沈積基礎。北京:石油工業出版社,1987。
雍世和洪。測井數據的綜合解釋和數字處理。北京:石油工業出版社,1982。
(4)中國石油學會石油測井分會主編。測井在油藏描述中的應用。北京:石油工業出版社,1992。