杏树岗油田扶杨油层油水层识别方法研究

关春燕

(中国石油大庆油田有限责任公司第五采油厂,黑龙江大庆163513)

杏树岗油田扶杨油层油水层识别方法研究

关春燕

(中国石油大庆油田有限责任公司第五采油厂,黑龙江大庆163513)

扶杨油层是低孔低渗储层,发育厚度薄,含有产状以油浸、油斑为主,电性反应油水层不明显。通过对岩心分析结果和测井响应特征研究得出,扶杨油层储层物性和测井响应基本一致。利用取心井岩性、物性和含油性资料,结合试油资料,建立扶杨油层油水层和干层的解释图版及解释模型,图版解释精度达到90.0%以上。通过“四性”关系研究,根据含油产状法确定扶杨油层有效厚度和夹层标准,这对扩大扶杨油层的油藏评价规模,研究扶杨油层潜力、提交油气后备储量、指导开发试验等具有重要的意义。

扶杨油层;低孔低渗储层;油水层识别;解释图版;解释精度

大庆油田中部含油气组合以萨尔图、葡萄花油层为主,随着油田开发的不断深入,油田已进入高含水开发阶段,在进行一次、二次加密调整及油田边部外扩开发钻井后,目前已进入三次加密调整阶段,油田后备储量逐年减少,迫切需要寻找接替潜力。通过录井、取心和试油资料分析,位于大庆长垣中央凹陷区杏树岗三级构造上的杏树岗油田南部开发区(简称杏南开发区)扶杨油层具有一定的油气显示和产油能力,但是,通过对扶杨油层试油资料的跟踪分析与对比,部分井层的试油结果与测井解释结果存在着一定的差异。例如杏11-5-丙3622井扶余油层的1、2号层,深侧向电阻率值17.7～19.6Ω·m、深感应曲线值12.1～15.8Ω·m,测井解释为差油层,试油结果为纯水层。针对评价井试油结果与测井解释结果存在差异的问题,为提高扶杨油层的电性解释精度,进行扶杨油层油水层识别方法研究。

1 地质特征

杏南开发区扶杨油层物源主要来自北部沉积体系,以河流-三角洲沉积体系为主,古河道流经喇嘛甸、萨尔图至杏树岗构造明显散开,呈扇状分布,河流～泛滥平原相至滨浅湖相沉积砂岩较发育[1]。杏南开发区扶杨油层以白垩系地层为主要含油层系,主要目的层是泉头组,共划分为扶余和杨大城子两个油层组[2]。储集层岩性为长石岩屑含泥细砂、粉砂岩,胶结类型以孔隙式、再生-孔隙式、薄膜-孔隙式胶结为主,填隙物以泥质和方解石为主。

扶杨油层取心井资料与岩心剖面对比可知,储层物性对含油性起着控制作用,扶杨油层具有油斑及以上级别含油显示的样块孔隙度平均14.35%,主要分布在10%～18%之间,空气渗透率一般分布在(0.1～5.0)×10-3μm2之间,扶杨油层属于低孔、特低渗储层(表1)。

从空气渗透率统计数据看,扶杨油层主要分布在(0.1～1.0)×10-3μm2和(>2.5～5.0)×10-3μm2之间(表2)。

统计取心井资料,扶杨油层含油性较差,从单井含油层产状资料可知:含油产状以油浸、油斑为主。如:扶杨油层连续取心的杏8-30-319井,含油层产状10.68 m,其中油浸4.85 m,油斑4.24 m,油迹1.59 m。

2 “四性”关系研究

储层的“四性”关系指储层的岩性、物性、含油性和电性之间的关系。储层电阻率是储层岩性、物性和含油性的反映,即储层岩性越好、物性越高、含油饱和度越高,电阻率越大;反之,电阻率越小。杏南开发区扶杨油层岩性、物性和含油性与电性具有很好的匹配关系(图1)。从油层、油水同层和水层的测井响应可以看出,油层的电阻率明显高于水层的电阻率,表明电阻率是含油性的反映。

表2 扶杨油层空气渗透率数据

图1 杏76井“四性”关系

3 扶杨油层储层参数标准建立

3.1 储层有效厚度物性标准

油层有效厚度是指在具有产油能力部分的厚度,也就是在油井产油量达到工业油流标准中起作用的储油层厚度[3]。油层有效厚度是油田开发的重要参数,它是正确认识油层分布状况、准确计算石油地质储量依据。因此准确划分储层有效厚度是石油地质储量评价研究工作中重要内容。

物性标准是指通过取心获得的储层岩性、物性(孔隙度、渗透率)和含油性(含油饱满程度)以及试油、生产资料指定的储层有效孔隙度、空气渗透率的下限[4]。针对杏南开发区的实际情况,采用含油产状法确定储层有效厚度物性标准。

应用扶杨油层27口取心井资料,编制不同级别含油产状与物性(有效孔隙度、空气渗透率)关系图。从图2中可以看出:随孔隙度、渗透率的增大,含油级别逐渐提高,当有效孔隙度为10.6%,空气渗透率大于0.105×10-3μm2时,油斑粉砂级以上含油产状频数出现突变,说明含油性、岩性下限应为油斑粉砂岩。

3.2 有效厚度电性标准

电性标准是利用测井资料与岩心、试油资料相结合,既应用有效厚度物性标准对部分取心的探井、评价井划分有效厚度,与电性建立一定形式的对应关系或转换关系,建立识别有效层、非有效层判别标准,以用于大多数未取心井、生产井的储层有效厚度划分[5]。

应用106层资料点的声波时差和深侧向电阻率建立了杏南开发区扶杨油层有效厚度电性标准图版(图3),其中有效层 105层,有效层 99层,误入 6层,图版精度94.3%。其标准为:当声波时差大于240μs/m时,深侧向大于12Ω·m;当声波时差大于230μs/m,小于240μs/m时,深侧向应大于等于-0.725AC+185[8]。

3.3 有效厚度夹层扣除标准

扶杨油层内部常夹有泥岩、粉砂质泥岩、钙质及灰岩条带及低渗透的薄夹层,因此,必须从有效厚度中扣除。

(1)高阻夹层标准:扣除夹层以声波时差曲线值为主,声波时差小于230μs/m时为高阻夹层,起扣厚度为0.2 m[9]。(2)低阻夹层标准:低阻夹层主要为泥岩、粉砂质泥岩,该夹层相对于油层,电阻率曲线为明显回返,在自然伽马值曲线上为相对高值,在声波时差曲线为相对低值。根据扶杨油层的具体地质特点和分层情况,利用微球电阻率的回返程度制作低阻夹层图版[10]。应用33层资料编制的扶杨油层有效厚度低阻夹层图版显示当微球电阻率回返程度大于31.0%时为夹层,该图版精度为93.9%。

图2 不同级别含油产状与物性关系

图3 扶杨油层有效厚度电性标准图版

4 扶杨油层油水层识别方法研究

4.1 油水层综合解释判别技术研究

采用BP(误差反向传播)神经网络来初步识别油水层,通过输入经过试油已知井的曲线读值和试油结果作为学习样本,通过神经网络学习来确定本地区的网络权值[6],初步确定用自然伽马、深侧向、密度、声波等测井曲线作为判别油水层的输入数据项,根据本地区试油井的结果,分成训练样本和验证样本,通过训练,逐渐调整权值,调整循环迭代次数,在样本训练基本成型后,进行数据的准确度的分析。计划再多增加一些样本进行训练和验证,最后形成本地区的可应用的网络[7]。训练是为了构建好网络,训练后得出一组网络的权值及一些辅助信息,根据输入测井曲线值及训练权值,按照所建网络进行处理就可以判断所处理井的油水层状况。训练时取扶杨地区50个样本层的测井值曲线值及对应的油水状况,然后根据训练的网络数值进行其它井的驻点资料处理[8]。

4.2 扶杨油层解释图版建立

(1)油水层解释图版:杏南开发区扶杨油水层图版(图4)77层,误入 6层,图版解释精度 93.0%;其解释模型为:ILD大于等于exp(0.875ΔSP+0.425)。

图4 杏南开发区扶杨油层油水层解释图版

(2)干层解释图版:杏南开发区扶杨油层干层解释图版(图5)84层,误入2层,图版解释精度为97.0%;其解释模型为:GR小于74.0 API,AC大于等于227.0μs/m,GR大于74.0 API时,ILD大于等于1.75GR+95。

4.3 扶杨油层油水层解释图版验证

三口井的16层试油结论为油、差油的井,验证井的数据落入油层区,与试油结论相符(图6)。

5 结论

(1)通过对杏南开发区岩心分析结果和测井响应特征研究得出,扶杨油层储层物性和测井响应基本一致。

图5 杏南开发区扶杨油层干层解释图版

图6 杏南开发区扶杨油层油水层验证

(2)通过“四性”关系研究,根据含油产状法确定了杏南开发区扶杨油层有效厚度(物性、电性标准)和夹层标准。

(3)利用取心井岩性、物性和含油性资料,结合试油资料,建立了杏南开发区扶杨油层油水层和干层的解释图版及解释模型,图版解释精度达90.0%以上。

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P631.842

A

1673-8217(2011)05-0075-04

2011-01-06;改回日期:2011-03-25

关春燕,油藏工程师,1973年生,1991年毕业于大庆石油学校地质专业,主要从事油田开发研究。

编辑:彭 刚