风西混积碳酸盐岩储层测井流体识别及定量评价.pdf
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1、收稿日期:;修订日期:。作者简介:史亚红(),男,现从事油气储层测井评价工作。:。基金项目:中国石油科技重大专项()和国家自然科学基金()联合资助。文章编号:()风西混积碳酸盐岩储层测井流体识别及定量评价史亚红,陈文安,李纲,刘国良,王青川,郭正权(中国石油青海油田分公司勘探开发研究院,甘肃敦煌 )摘要:柴达木盆地风西地区属于新生代咸化湖盆滨浅湖沉积的混积碳酸盐岩油藏,储层岩石矿物多样,孔隙结构复杂,非均质性强,传统储层流体识别方法和参数计算方法在该地区适用性较差,影响了油田开发进程。因此,通过深度分析影响流体识别测井敏感参数,结合 衍射和薄片等实验分析、常规测井、岩性扫描和核磁测井特殊测井资
2、料,形成消除岩性影响和孔隙结构影响的流体识别方法。提出考虑混积碳酸盐岩岩性的孔隙度分量计算模型,利用岩心渗透率和核磁可动孔隙度建立了渗透率计算模型,形成了分岩性、变岩电参数的改进阿尔奇饱和度计算模型。将研究成果应用于风西地区混积碳酸盐岩储层流体识别和储层参数评价中,测井解释符合率高,且应用效果较好,可在其它混积碳酸盐岩储层推广使用。关键词:柴达木盆地;混积碳酸盐岩储层;核磁测井;流体识别;储层参数评价中图分类号:文献标识码:,(,):,:;风西地区构造位于青海省柴达木盆地西部坳陷区 ,是大风山背斜构造带上的三级潜伏构造,位 年 月石 油 地 质 与 工 程 第 卷第 期于大风山构造的西段。该地
3、区 油藏为一构造背景上的岩性油藏,以湖相碳酸盐岩沉积为主,受季节性或阵发性洪水流的注入将细粒的泥质和粉砂质带入该区,形成了以湖相碳酸盐岩夹薄层陆源碎屑岩沉积为特征的混积型沉积。储层岩性主要为灰云岩,其次为藻灰岩,储集空间主要为晶间孔、溶蚀孔加少量微裂缝 。由于油水分异不明显,试油及试采证实该区构造高、中、低部位油井生产多为油水同出,少数为纯油层,具有平面叠合连片、纵向相对集中、低孔低渗低饱和度的特点。受岩性混积、储层致密及薄互层发育等因素影响,电阻率影响因素复杂,使用传统电法手段进行流体识别难度大,储层参数计算精度低,测井解释符合率无法满足油田开发要求 。因此,有必要开展工区混积碳酸岩盐流体识
4、别和储层参数评价研究,本文基于取心资料、常规测井、岩性扫描和核磁共振测井等资料,提出了消除岩性影响和孔隙结构影响的流体识别方法,建立了混积碳酸盐岩孔隙度、渗透率、饱和度计算模型,有效提高了测井解释符合率,为复杂碳酸盐岩流体识 别 和 储 层 参 数 计 算 提 供 了 新 的 方 法 和手段 。储层特征?研究区多口取心井岩心 衍射全岩分析表明,岩石矿物主要为长英质矿物、碳酸盐岩矿物及黏土矿物,矿物成分复杂,混积特征明显。混积岩中碳酸盐岩矿物含量占明显优势,碳酸盐岩中白云石含量占 ,高于方解石含量,含少量黄铁矿、硬石膏;黏土矿物以伊 蒙混层、伊利石、绿泥石为主,其中伊 蒙混层占 ,含量最高。研究
5、区 油藏以混积岩为主,地层岩性混杂,发育灰云岩、藻灰岩、粉砂岩或其中几种的交互层。岩石类型主要为灰云岩和藻灰岩,其中灰云岩占 ,发育块状与纹层状两种结构,多混杂陆源碎屑,薄片上常见分散状黄铁矿;藻灰岩占 ,发育团块状、纹层状、叠层状结构,陆源碎屑含量相对较少,方解石和白云石两者含量无明显优势。由于填隙物常充填于碎屑岩,导致其物性差,难以形成有效储层。?风西地区 储层多口取心井共计 个样品的实测分析结果表明,岩心孔隙度的分布范围为 ,平均 ,中值 (其中孔隙度大于 的有效储层平均值为 ,中值 );渗透率多数小于 ,属中孔 低渗型储层。藻灰岩孔渗明显优于灰云岩,灰云岩平均孔隙度 ,平均渗透率 ,藻
6、灰岩平均孔隙度 ,平均渗透率 ,藻灰岩中孔隙度大于 的样品数远远大于灰云岩,渗透率大于 的样品数也比灰云岩多。流体识别方法研究区储层矿物成分多样、孔隙结构复杂,电阻率值受孔隙结构、矿物组分、地层水矿化度、构造应力等影响,流体性质对电阻率的影响微弱,电阻率曲线含油性指示变弱。对研究区多口取心井岩样进行核磁实验和 衍射分析,得到对应岩样的核磁孔隙度和矿物含量,将核磁总孔隙度、有效孔隙度与总孔隙度的比值(代表孔隙结构)、碳酸盐岩含量和泥质含量与电阻率()拟合,得到电阻率与核磁孔隙度、孔隙结构、矿物组分关系图(图 ),可以看出,电阻率值与孔隙度、孔隙结构呈负相关关系,随着储层物性变好、孔隙结构变好,电
7、阻率值呈下降的趋势;随着碳酸盐岩含量的增加,电阻率值呈增大的趋势;储层黏土矿物主要为伊 蒙混层,占 ,黏土具有附加导电性,随着黏土含量的增大,电阻率值呈下降趋势。同时,不同的构造位置,标准层电阻率值相差较大,构造东西两翼及构造顶部电阻率值相对较高。由于研究区电阻率影响因素复杂,单一的常规测井解释图版难以进行储层流体性质判别,本文结合常规与特殊测井、电法与非电法测井,深度分析测井敏感参数,建立消除岩性影响和消除孔隙结构影响的流体识别方法。?考虑岩性变化对电阻率的影响以及电阻率基值的不同,构建含油性指数,如公式()所示,消除电阻率平面差异以及矿物组分差异对电阻率的影响;以 衍射分析及常规测井资料为
8、依据,建立储层黏土含量 、碳酸盐组分 计算模型,如公式()、()所示。()(,)()史亚红等风西混积碳酸盐岩储层测井流体识别及定量评价图 核磁总孔隙度、孔隙结构、矿物组分、泥质含量与电阻率的关系 (,)()式中:为含油性指数,无量纲;为储层深侧向电阻率,;为本井标准层深侧向电阻率基值,;为黏土含量,;为碳酸盐岩含量,;、分别为自然伽马、中子孔隙度和声波时差归一化曲线。研究表明,风西混积岩储层孔隙度与碳酸盐岩含量呈正比,与泥质含量和砂质含量成反比,为了消除岩性对孔隙度的影响,设在混积碳酸盐岩中有效孔隙为碳酸盐岩所占的空间,且考虑泥质和砂质中混杂的碳酸盐岩的含量,将有效孔隙度 表示为式()所示的模
9、型 ,令孔隙性指数 。()()()()式中:为有效孔隙度,;、和 分别为混积碳酸盐岩中碳酸盐岩组分、砂岩组分、黏土组分占据 孔 隙,计 算 表 达 式 分 别 为 、;为总孔隙度,;、和 分别为泥质、碳酸盐岩和砂质含量,小数。考虑 与 地层水矿化度相差较大,利用风西地区试油数据,以孔隙度指数 为横坐标,含油性指数 为纵坐标,分层系建立流体识别图版(图 ,图中点的大小代表产液量的高低),将其应用于风西地区多口井的油水层识别中,取得了较好的效果。图 地层含油性指数与孔隙度指数交会关系?利用核磁因子得到的复合 谱以及对应的 截止值为 和 ,将孔隙度分为微孔、中小孔和大孔三部分,并分别与电阻率建立关系
10、,分石 油 地 质 与 工 程 年第 期析可得微孔和大孔部分的孔隙度与电阻率值相关性较差,而与中小孔部分的孔隙度具有较好的负相关关系,因此电阻率主要受中小孔隙的影响。为消除孔隙结构对电阻率的影响,利用核磁中小孔隙与电阻率的关系,分层系拟合视电阻率曲线 ,如式()和式()所示。并定义深电阻率与视电阻率比值为含油性指数 ,见公式();利用含油性指数 与核磁大孔隙度(图 )、含油性指数 与核磁大孔孔隙度与中小孔孔隙度比值交会图建立流体识别图版(图 ),将其应用于风西地区多口井油水层识别中,也取得了较好的效果。地层:()()()地层:()()()()式中:为视电阻率,;为核磁中小孔孔隙度,;为含油性指
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