開發(fā)井解釋及簡(jiǎn)單油氣水解釋分析方法

1、開發(fā)井解釋及簡(jiǎn)單的油、氣、水分析方法數(shù)解中心開發(fā)室：楊貴凱2000年10月16目 錄一、遼河油田地質(zhì)概況1二、開發(fā)井主要分類、測(cè)井系列及開發(fā)解釋的工作內(nèi)容2一）開發(fā)井主要分類2二）主要測(cè)井系列及內(nèi)容3三）目前開發(fā)井的解釋工作主要包括：3三、主要測(cè)井成果圖件及各曲線的主要用途4一）開發(fā)井的主要測(cè)井成果圖件4二）各測(cè)井曲線的主要用途9四、開發(fā)井解釋的油、氣、水層識(shí)別11五、目前開發(fā)井計(jì)算地質(zhì)參數(shù)的基本模型13六、水淹層解釋簡(jiǎn)介14一、遼河油田地質(zhì)概況 遼河盆地是遼河油田的主力油區(qū)，面積12400km2。該盆地是中、新生帶的斷陷盆地，根據(jù)新生帶構(gòu)造的基底性質(zhì)，將遼河斷陷劃分為七個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，即西部

2、凹陷、東部凹陷、大民屯凹陷、沈北凹陷、西部凸起、東部凸起和中央凸起。發(fā)育有太古界、中上元古界、中生界和上下第三系等18套含油層系；其中主力油層組為館陶組（對(duì)應(yīng)地層組為館陶）、馬圈子（東營(yíng)組）、黃金帶（沙一段上）、于樓（沙一段中）、興隆臺(tái)（沙一段下和沙二段）、熱河臺(tái)（沙三段）、大凌河（沙三段中下）、蓮花（沙三段下）、杜家臺(tái)（沙四段上）、高升（沙四段中）、牛心坨（沙四段下）、古潛山（中生界和太古界）等,遼河油田屬于斷塊式復(fù)式油氣藏，油藏類型比較復(fù)雜，從油質(zhì)分為稠油、稀油、高凝油等油藏，從儲(chǔ)層性質(zhì)分，又分為砂巖地層和復(fù)雜巖性（裂縫性儲(chǔ)集層）。 遼河油田屬于陸相油藏，儲(chǔ)層沉積類型為湖相、河流相及三角洲

3、相，具有斷塊多、地層對(duì)比困難等特點(diǎn)，地層水屬于NAHCO3型，礦化度一般在20007000PPM，是中、低礦化度型，油藏埋深從5003000多米，一般情況下，油藏的測(cè)井響應(yīng)特征明顯，在油氣層均具有高電阻率特征。 遼河油田現(xiàn)已開發(fā)興隆臺(tái)、于樓、歡喜嶺、沈陽(yáng)等20多個(gè)油田，各個(gè)油田的地質(zhì)特征、油藏特征、沉積環(huán)境、油質(zhì)等都有所不同，從而造成在我們電性上的響應(yīng)特征也有所不同。 稠油主要分布在西部凹陷，埋藏淺、分布范圍大、儲(chǔ)量多，其產(chǎn)量占油田總產(chǎn)量的一半以上，它的主要測(cè)井響應(yīng)特征：高電阻率、高時(shí)差、自然電位幅度小、井徑易擴(kuò)徑；主要區(qū)塊有：千12塊、錦45塊、齊40塊、齊108塊、曙一區(qū)、杜32塊、高升油

4、田等； 高凝油分布在沈陽(yáng)采油廠，具有高凝固點(diǎn)（45C°）、高含蠟量特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高。主要測(cè)井響應(yīng)特征基本同稀油特征，具有高電阻率，其它測(cè)井響應(yīng)特征變化較小。初期解釋時(shí)，對(duì)油層識(shí)別難度不大，主要問(wèn)題是，油田注水開發(fā)后，由于特殊的地質(zhì)條件，水淹層解釋難度較大。經(jīng)常有高電阻的水淹層。主要開發(fā)區(qū)塊有：沈84-安12塊、沈95塊、靜35塊等。 圖 1 遼河盆地主要勘探成果圖二、開發(fā)井主要分類、測(cè)井系列及開發(fā)解釋的工作內(nèi)容 一）開發(fā)井主要分類 1）、滾動(dòng)開發(fā)井；2）、調(diào)整井；3）、調(diào)整加密井 滾動(dòng)開發(fā)井：是指在已經(jīng)探明油田，根據(jù)對(duì)油田地質(zhì)特征研究，為了提高油田產(chǎn)量而部署的油井。一般指在探井發(fā)現(xiàn)穩(wěn)

5、定油層后部署的開發(fā)井。 調(diào)整井：是指在已經(jīng)開發(fā)油田，為了完善油田開發(fā)井網(wǎng)而部署的開發(fā)井。主要目的是建立油田合適的注水、采油關(guān)系，最大程度提高油田產(chǎn)量。 調(diào)整加密井：經(jīng)過(guò)多次調(diào)整開發(fā)后，為提高油田開發(fā)程度，進(jìn)一步縮小油田開發(fā)井距而部署的開發(fā)井。二）主要測(cè)井系列及內(nèi)容1、主要測(cè)井系列 1）、一般完井系列 2）、水淹層測(cè)井系列 3）、3700測(cè)井系列2、主要內(nèi)容 1）一般測(cè)井系列，是指單孔隙度測(cè)井系列，是開發(fā)井常用的測(cè)井系列，是本部分重點(diǎn)介紹的測(cè)井解釋內(nèi)容，它主要包括： a、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井（1/500，2.5米梯度電阻率，自然電位（SP）； b、綜合測(cè)井（1/200，雙側(cè)向（三側(cè)向）電阻率測(cè)井、聲波時(shí)差、

6、井徑、0.5m電位電阻率、0.45m梯度電阻率、微電極及自然電位）。 2）水淹層測(cè)井系列 在我們油田，水淹層測(cè)井系列主要是指在完井系列基礎(chǔ)上加測(cè)激發(fā)極化電位測(cè)井。目的是提高水淹層解釋精度。它的主要內(nèi)容包括：自然電位曲線、兩條極化率曲線、人工電位曲線、4米電位電阻率曲線及流體電阻率曲線； 3）重點(diǎn)擴(kuò)邊井或開發(fā)區(qū)塊的資料井測(cè)3700或5700測(cè)井系列。 另外，油井下套管以后，加測(cè)對(duì)解釋分析非常有用的中子伽瑪、自然伽瑪曲線。 三）目前開發(fā)井的解釋工作主要包括：a、測(cè)井曲線的預(yù)處理，主要包括：測(cè)井曲線校深、分層、參數(shù)選取等準(zhǔn)備工作；b、計(jì)算儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量、孔隙度、滲透率、飽和度等地質(zhì)參數(shù)；c、分析確定

7、油、氣、水層；d、出正式成果圖件，包括：回放曲線圖、小綜合曲線圖、標(biāo)準(zhǔn)曲線圖、數(shù)字處理成果圖及解釋成果表。 三、主要測(cè)井成果圖件及各曲線的主要用途 一）開發(fā)裸眼井的主要測(cè)井成果圖件1、數(shù)字處理成果圖，主要包括：泥質(zhì)含量（SH）、總孔隙度（POR）、有效孔隙度（PORR）、滲透率(PERM)、含水飽和度（SW）、沖洗帶含水飽和度(SXO)、地層含水孔隙體積（PORW）、沖洗帶含水體積(PORX)、分層標(biāo)志、層號(hào)及解釋結(jié)論、井壁取心顯示標(biāo)志；（圖2）2、回放曲線圖，又稱綜合曲線圖，包括：深、淺電阻率測(cè)井、0.5米電位電阻率測(cè)井、自然電位、聲波時(shí)差及電阻率曲線轉(zhuǎn)換的感應(yīng)曲線，共6條曲線；（圖3）3、

8、小綜合曲線圖，包括：0.45米底部梯度電阻率曲線、微電極曲線、井徑曲線；（圖4）4、標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，包括2.5米梯度電阻率曲線，自然電位曲線，特殊情況下加測(cè)聲波曲線；（圖5） 此外，開發(fā)井測(cè)井資料還包括：放射性測(cè)井曲線圖及固井質(zhì)量成果圖，包括：中子伽瑪曲線、自然伽瑪曲線、磁定位曲線及油井固井質(zhì)量評(píng)價(jià)成果圖。圖2 數(shù)字處理成果圖圖3 回放測(cè)井曲線圖圖4 小綜合測(cè)井曲線圖圖5 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線圖二）各測(cè)井曲線的主要用途 1、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線a、繪制單井綜合錄井圖；b、地層對(duì)比，進(jìn)行地層劃分；c、簡(jiǎn)單分析儲(chǔ)層的物性。對(duì)于同一套地層，地層地層水性質(zhì)基本一致，自然電位曲線及電阻率曲線受水性質(zhì)變化影響較小。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲

9、線中的自然電位曲線幅度變化，可以簡(jiǎn)單分析2米以上厚儲(chǔ)層的巖性、物性變化，對(duì)于泥質(zhì)砂巖地層，自然電位幅度越接近泥巖基線、電阻率曲線越低，地層的泥質(zhì)含量越高，物性也越差。對(duì)于電阻率很高，無(wú)自然電位幅度的地層為致密層。d、分析地層水性質(zhì)的變化。由于標(biāo)準(zhǔn)曲線一般從井底測(cè)到井口，曲線對(duì)地層局部反映不是很好，而對(duì)各段地層整體反映較好，對(duì)于某一固定泥漿性質(zhì)的油井，自然電位曲線主要受水性及巖性變化影響，而對(duì)于純砂巖地層，自然電位曲線主要反映儲(chǔ)層水性質(zhì)變化。通過(guò)自然電位曲線幅度變化，可以劃分水性質(zhì)變化邊界，進(jìn)而劃分各套地層。e、簡(jiǎn)單分析儲(chǔ)層含油情況變化，確定完井測(cè)井目的層段。對(duì)于水性質(zhì)變化較小的儲(chǔ)層，厚度2米以

10、上的儲(chǔ)層，自然電位幅度接近，2.5米梯度電阻率曲線越高，儲(chǔ)層的含油飽和度越高。 2、綜合測(cè)井曲線應(yīng)用1）雙側(cè)向電阻率測(cè)井a(chǎn)、判斷巖性、劃分儲(chǔ)層。在同套地層，儲(chǔ)層流體性質(zhì)一致情況下，巖性越粗，越致密，電阻率數(shù)值越高。b、劃分油氣層，深電阻率曲線數(shù)值是劃分油、氣、水層的最主要依據(jù)，同等物性、巖性、水性條件下，電阻率越高，含油飽和度越高。通過(guò)深、淺電阻率曲線數(shù)值結(jié)合，也可以分析儲(chǔ)層含油飽和度變化情況。c、深側(cè)向電阻率一般認(rèn)為是地層電阻率2）0.5米電位電阻率a、判斷巖性，我公司目前利用該曲線計(jì)算泥質(zhì)含量，公式見(jiàn)（1）、（2）；b、一般認(rèn)為是沖洗帶電阻率。3）自然電位測(cè)井曲線a、分析儲(chǔ)層滲透能力，確定

11、滲透層界面，幅度的半幅點(diǎn)認(rèn)為是層界面；b、分析儲(chǔ)層巖性變化，可以計(jì)算儲(chǔ)層泥質(zhì)含量，泥質(zhì)含量越高、幅度越低；c、估算地層水電阻率；d、分析儲(chǔ)層水淹程度。4）聲波時(shí)差曲線a、分析儲(chǔ)層物性變化，計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度，見(jiàn)公式（3）、（4）。b、判斷巖性，巖性越粗、越致密，聲波時(shí)差越低。c、識(shí)別氣層，由于受氣體影響，氣層聲波時(shí)差有周波跳躍和增大現(xiàn)象。5）微電極測(cè)井曲線a、確定巖層界面，劃分薄層和薄的交互層；b、判斷巖性，分析儲(chǔ)層巖性變化；c、劃分滲透層和非滲透層，確定儲(chǔ)層的有效厚度；d、分析鉆井液導(dǎo)電性質(zhì)，進(jìn)而了解儲(chǔ)層電阻率受泥漿濾液影響程度；6）0.45米梯度電阻率曲線a、確定巖層頂、底界面；b、跟蹤井壁取

12、芯；c、校深。7）井徑曲線a、計(jì)算固井水泥量；b、了解巖性變化，劃分地層，滲透層由于有不同程度的泥漿漏失現(xiàn)象，在井壁周圍有泥餅存在，導(dǎo)致井徑相對(duì)鉆頭直徑略微縮徑而非滲透地層基本接近鉆頭直徑，在泥巖地層由于井壁容易垮塌，易擴(kuò)徑；c、配合其它測(cè)井曲線應(yīng)用，分析曲線變形原因。8）中子伽瑪曲線a、判斷巖性，分析巖性粒度變化，可以用來(lái)計(jì)算泥質(zhì)含量；b、判斷氣層；c、可用來(lái)計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度；9）自然伽瑪曲線a、識(shí)別巖性，分析儲(chǔ)層含有放射性元素的粘土含量變化；b、劃分巖層及地層對(duì)比；c、跟蹤射孔；10）激發(fā)極化電位測(cè)井 主要目的是在砂泥巖地層中計(jì)算儲(chǔ)層地層水礦化度，通過(guò)礦化度變化分析儲(chǔ)層水淹程度。其它作用有：

13、a、通過(guò)極化率曲線分析儲(chǔ)層巖性變化，巖性越細(xì)、極化率越低；b、計(jì)算儲(chǔ)層陽(yáng)離子交換量；c、劃分儲(chǔ)層。四、開發(fā)井解釋的油、氣、水層識(shí)別 1、油層的主要響應(yīng)特征a、電阻率數(shù)值高。是常規(guī)測(cè)井曲線在油層的最基本響應(yīng)特征，一般高于臨近同巖性水層的35倍；b、受泥漿侵入影響，一般油質(zhì)為稀油的儲(chǔ)層，在地層水礦化度與泥漿礦化度差異不是很大情況下，深探測(cè)電阻率數(shù)值與淺探測(cè)電阻率數(shù)值差異較大，遠(yuǎn)大于水層的差異。而稠油地層由于沖洗帶較小，深、淺電阻率數(shù)值差異較小。c、自然電位幅度略小于臨近水層，在稠油地層，這一特征更明顯。 2、氣層主要測(cè)井響應(yīng)特征a、與油層一樣，最主要特征是深探測(cè)的電阻率數(shù)值較高；b、由于受天然氣影

14、響，聲波時(shí)差有增大或周波跳躍現(xiàn)象；c、由于氣層含氫指數(shù)低，對(duì)快中子減速能力差，對(duì)伽瑪射線的吸收能力也差，導(dǎo)致氣層中子伽瑪數(shù)值高。 3、識(shí)別油、氣、水層的主要依據(jù)圖6 簡(jiǎn)單氣層識(shí)別圖版a、依據(jù)四性關(guān)系原理（巖性、物性、電性、含油性），綜合利用本井的測(cè)井曲線對(duì)儲(chǔ)層油、氣、水變化進(jìn)行分析。在巖性、物性一致的情況下，電阻率越高，儲(chǔ)層含油飽和度越高，含油性越好，油層電阻率一般是巖性、物性相近臨近水層的35倍。巖性越細(xì)，地層電阻率越低；反之，則越高。在巖性、含油性一致情況下，物性越好，電阻率越低。b、地層對(duì)比。根據(jù)地層對(duì)比結(jié)果，劃分油田的油、氣、水層界面深度，從而判定本井的油、氣、水層界面。c、錄井、井壁

15、取芯等第一性資料，分析儲(chǔ)層的含油性情況。 4、利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)井曲線簡(jiǎn)單分析油氣水層方法 a、利用自然電位曲線分析確定屬于地層水性質(zhì)接近的儲(chǔ)層，簡(jiǎn)單劃分地層； b、結(jié)合自然電位曲線分析，利用2.5米梯度電阻率曲線劃分儲(chǔ)層厚度，考慮到屬于同套地層時(shí)，儲(chǔ)層的沉積性質(zhì)一致，利用自然電位曲線簡(jiǎn)單分析各層物性變化情況； c、水性變化較小范圍內(nèi)，選擇厚度大、物性好的儲(chǔ)層，作為對(duì)比對(duì)象，則自然電位幅度略微變小，電阻率曲線呈赤刀狀、較高的儲(chǔ)層為可疑油氣層，電阻率較平變化的，則基本為水層。自然電位幅度明顯小，電阻率較高的，則可能為巖性較致密地層。五、目前開發(fā)井計(jì)算地質(zhì)參數(shù)的基本模型 我公司開發(fā)井處理程序主要采用POR

16、程序，該程序計(jì)算地質(zhì)參數(shù)基本模型如下： 1、泥質(zhì)含量 采用0.5米電阻率曲線 （1） （2）式中： RE0.5米電阻率曲線，單位：歐姆.米； GMAX水層的純砂巖電阻率數(shù)值，單位：歐姆.米； GMIN泥巖處的電阻率數(shù)值，單位：歐姆.米； GCUR與地層性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)，常取：老地層：3.7或第三系地層：5.2。 SH泥質(zhì)含量，百分?jǐn)?shù)，無(wú)量綱。 2、孔隙度 （3） （4）式中： AC聲波時(shí)差曲線，單位：s/m； Tm砂巖骨架時(shí)差，單位：s/m； Tf流體聲波時(shí)差，單位：s/m； CP壓實(shí)校正系數(shù)，無(wú)量綱； POR總孔隙度，無(wú)量綱，百分?jǐn)?shù)； Tsh泥巖聲波時(shí)差，單位：s/m； PORR計(jì)算的儲(chǔ)層有效

17、孔隙度，無(wú)量綱，百分?jǐn)?shù)。 3、滲透率 （5）式中：SIRR儲(chǔ)層的束縛水飽和度，無(wú)量綱，百分?jǐn)?shù)； PERM計(jì)算的儲(chǔ)層空氣滲透率，10-3m2。 4、含水飽和度 （6）式中： RT地層電阻率，通常指深側(cè)向電阻率曲線，單位：歐姆.米； 地層孔隙度，小數(shù)，無(wú)量綱； RW地層水電阻率，單位：歐姆.米； a、b 與地層巖性有關(guān)的參數(shù)，無(wú)量綱； m地層膠結(jié)指數(shù)，無(wú)量綱； n地層飽和度指數(shù)，無(wú)量綱； Sw地層含水飽和度，無(wú)量綱，小數(shù)；六、水淹層解釋簡(jiǎn)介 對(duì)于開發(fā)測(cè)井解釋，一般情況下由于已經(jīng)有鄰井可以作為參考，解釋難度不是很大，因此通常要求精度也較高。但是注水開發(fā)油田，由于受注入水的影響，地層的地質(zhì)條件、地球物

18、理性質(zhì)發(fā)生了變化，測(cè)井的響應(yīng)特征也發(fā)生了變化。而為了提高油井產(chǎn)量、提高油田采收率，在開發(fā)過(guò)程中要避開高含水的水淹層，因此水淹層解釋及精度成為開發(fā)測(cè)井解釋的難點(diǎn)之一。 水淹層就是油層被水水淹后的儲(chǔ)層。它分為注入水水淹和邊、底水水淹。 被注入水水淹又分為淡水水淹、原地層水水淹及咸水水淹。 原地層水水淹同邊、底水淹一樣，電阻率隨儲(chǔ)層水淹程度的增加而降低，咸水水淹則隨著水淹程度的增加，電阻率快速降低。圖7 淡水水淹電阻率同含水飽和度變化關(guān)系 水淹層解釋難度大主要體現(xiàn)在淡水水淹上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)資料分析，儲(chǔ)層被淡水水淹后，在初期電阻率隨含油飽和度的降低而降低，隨著水淹程度的增加，電阻率逐漸隨著水淹程度的增加而升高，呈“U”型變化。(圖7) 目前，在常規(guī)測(cè)井系列中，對(duì)儲(chǔ)層水性變化分析主要依據(jù)自然電位曲線。儲(chǔ)層水淹后，自然電位曲線主要有如下變化：a、自然電位變形或基線偏移；b、污水回注地層，幅度應(yīng)相應(yīng)增大；咸水水淹，自然電位負(fù)幅度，幅度增加，反之，則相反；被淡水水淹的，負(fù)幅度的，幅度變小，反之，則相反。 在常規(guī)測(cè)井資料情況下，水淹層主要綜合分析方法： 1）電阻率法。相同巖性、物性條件下，油田注水開發(fā)后礦化度基本不變或變化較小時(shí)，電阻率隨著含油飽和度的降低而降低，根據(jù)阿爾奇公式計(jì)算的含油飽和度就可以分析儲(chǔ)層的水淹程度； 2）徑