低孔裂缝型碳酸盐岩储层常规测井评价研究.doc
低孔裂缝型碳酸盐岩储层常规测井评价研究王拥军 ,夏宏泉 ,范翔宇( 西南石油学院石油工程学院 ,四川 南充 637001)摘要 : 裂缝型碳酸岩盐储层评价的关键参数是裂缝孔隙度 ,用常规测井资料评价低孔裂缝型碳酸盐岩储层一直停留在定性识别的范围内 。该研究在定性识别的基础上 ,用岩心刻度测井的方法计算了某气田裂缝型碳酸岩盐储层的裂 缝孔隙度 ,在常规测井资料极其有限的情况下 ,取得了比较理想的效果 ,提高了测井解释的精度 ,从而为此类储层的测井定量评价提供了一种思路和有效的方法 。测井资料严重缺乏是许多老气 ( 油) 田面临的一大难题 ,因此 ,该方法在老气 (油) 田的老井复查工作中有比较广泛的应用基础和一定的推广使用价值 。关键词 : 裂缝 ;碳酸岩盐 ;定性识别 ;测井评价 ;方法 ;应用中图分类号 : P631 . 62文献标识码 : A某气田 X 组为一套浅海碳酸盐岩台地相沉积 ,岩性以灰岩 、生屑灰岩夹燧石结核灰岩为主 ;原生孔 隙保存较差 ,主要为次生孔隙 。根据 3 口井 462 个 岩心样本的统计 ,孔隙度最大 2 . 88 % ,最小 0 . 14 % , 平均 0 . 68 % ,基岩渗透率绝大部分小于 0 . 01 ×10 - 3m2 ,平均为 0 . 029 ×10 - 3m2 ,结合岩屑录井资料分析表明 ,该储层属典型的低孔裂缝型 。同时 , 本区 测井曲线少 ,总共只有 4 条 ,即自然伽玛 GR 、声波时差 AC 、深测向 RLL D 和浅测向 RLL S) 。 针对工区地下地质和测井资料的实际情况 ,在有效划分储层的基础上 ,尝试用“岩心刻度测井”的方法来计算本次测井评价的关键参数 裂缝孔隙 度 ,提高了解释精度 ,将碳酸盐岩裂缝性储层的常规测井评价由定性提高到了定量的层次 。实例分析如下 :(1) 高角度裂缝在图 1 中 ,2 6342 639 . 9 m 段的 GR 值较低 ; AC 相对围岩为高时差特征 ;双侧向在高电阻率背景 上有所降低 ,深 、浅电阻率变化明显 ,正差异 ,纵向延伸较长 , RLL D/ RLL S 取值约 3 . 39 。因此 ,将此层段 解释为高角度裂缝 。在钻井至 2 650 m 时用莱茵斯 封隔器在 2 609 . 622 650 m 段中途测试见气流 ( 未 测产) ,完井后在 2 588 2 595 、2 605 2 607 、2 6232 628 和 2 6342 642 m 段射孔试油 ,在流动压力为 45 . 3 M Pa 条件下 ,产气 6 . 38 ×104 m3 / d 。(2) 低角度裂缝图 2 中 2 739 . 6 2 740 . 8 m 段的 GR 为低值 ; AC 相对围岩增大 ;双侧向在高电阻率背景上降低明储层裂缝识别碳酸盐岩裂缝在测井曲线上的响应与裂缝的产 状 、张开度 、纵向延伸长度 、侵入半径 、充填及发育程 度有关 。在岩性鉴别和有孔隙度显示的基础上 ,有 效裂缝在双侧向测井曲线上表现为相对低的电阻率 和不同的变化形态 ( 与产状对应) 5 ,6 。根据工区多 口井约 3 000 m 井段统计分析的结果 , 当 RLL D <5 000·m 、RLL S < 2 000 ·m 且 RLL D/ RLL S < 5时 ,则为有一定储渗意义的深裂缝 。现将几个典型1图 1 高角度裂缝实例 收稿日期 : 2001 - 10 - 19基金项目 :“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室开放基金项目 ( PL N0133) 。作者简介 : 王拥军 ( 1972 - ) ,男 ( 汉族) ,四川南充人 ,讲师 ,从事应用地球物理教学和科研工作 。显 ,负差异 “, 尖峰刺刀状”,纵向延伸较短 。因此 ,将此层段解释为低角度裂缝 。在钻井过程中出现气喷 现象时 , 用 重 泥 浆 压 喷 以 后 , 曾 间 断 性 漏 失 泥 浆15 . 7 m3 。落误差引起的 ,而 AC 曲线上的“毛刺”则是由于声波探头与井壁的随机碰撞干扰 ,或在缝洞发育的地 层中声波经过多次反射和折射形成的干扰引起的 ,它们都与地层性质无关1 。因此 ,用五点钟形函数 的加权滑动平均公式对曲线进行平滑滤波 ,只保留曲线上反映地层特性的有用成分 ;同时 ,用频率直方图分析法对该区多口井的声波时差进行标准化 ,效 果显著 。2 . 2储层参数计算常规孔 、渗 、饱 、泥质含量的计算没有特别之处 ,但对低孔裂缝型碳酸盐岩储层来说 ,裂缝孔隙度的 计算是个关键 。结合前人的研究成果 ,采用“岩心刻度测井”的方法 ,操作如下 :(1) 根据赵良孝等人的研究结果 , 得出裂缝孔图 2 低角度 、钻具振动缝实例隙度的测井计算公式3。(3) 网状缝图 3 中 2 7772 781 m 段 GR 为低值 ;AC 相对 围岩增大 ;双侧向在高电阻率背景上降低明显 ,正 、负差异交替出现 ,既有高角度裂缝的特征 ,也有低角度裂缝特征 ,变化较大 ,纵向延伸较长 。因此 ,将此 层段解释为网状裂缝 。在 2 7382 812 m 段用 7套 管接 4 1/ 2放喷管线进行测试 ,获 1 . 46 ×106 m3 / d 的天然气产量 。1/ m f若为水层 :=fl( Cs/ Kr - Cd) R m 1/ m f若为油气层 :fl=式中 ,fl 、m f 裂缝孔隙度 、裂缝的孔隙度指数 , m f 在 1 1 . 5 之间取值 ; Cs 、Cd 、Cm 浅侧向电 导率 、深侧向电导率 、泥浆电导率 ; Kr 裂缝畸变系数 , 水平裂缝取 1 . 3 , 垂直裂缝取 1 ;( 2) 用实际裂缝描述结果计算裂缝孔隙度的方 B j ×N j法如下 4 :fc =j= 0 . 1 × h式中 :fc 、h 统计计算的裂缝孔隙度 、裂缝地层的厚度 ;j 、B j 、N j 第 j 类有效裂缝的裂缝孔隙 度 、宽度 、数量 。资料表明 ,井场地质人员将有效裂缝按大小分为三类 : 大缝 (B1 > 5 mm) 、中缝 (B2 = 15 mm) 和小缝 (B3 < 1 mm) ,因此 ,取 B1 = 6 mm 、B2 = 3 mm 、B3 = 0 . 1 mm 。(3) 刻度公式如图 4 所示 , 根据计算的结果建立 fl fc 统图 3 网状缝实例(4) 钻具振动缝在图 2 中 ,2 747 . 42 754 m 段 GR 为低值 ;AC 为低时差特征 ; RLL D 平均值为 12 076 ·m ; RLL S 平均值为 1 492 ·m ; RLL D/ RLL S 取值约 8 . 09 ; 电阻率曲线变化很小 ,出现明显的“双轨”现象 。因此 ,将此层段解释为无效的钻具振动缝 。计关系 ,以此作为裂缝孔隙度测井计算的刻度公式 。从中可以看出 , 两者的相关性非常好 , 但在数据高端 ,实际裂缝孔隙度大于测井计算的裂缝孔隙度 ,最 明显的是 X7 井 2 782 . 95 2 797 m 段和 X8 井的2 828 . 32 843 . 14 m 段 。分析认为 ,实际裂缝描述 有很多影响因素 ,如钻具震动 、应力释放产生的延伸较浅的人工缝 ;制取 、搬运和实验过程中造成岩心的 人为破损 ;地质人员在分类时产生的统计误差等等 ; 同时 ,常规测井仪器探测的方向性和裂缝分布的随机性也可能导致测井显示的不明显 。因此 ,用 fc =2 储层参数计算2 . 1测井资料预处理GR 曲线上的“毛刺”主要是由放射性的统计涨Cs/ Kr - CdCm - Cw16 . 413 ×1 . 658刻度工区的测井解释裂缝孔隙度是fl符合客观实际的 。图 6 试油层段地层水饱和度 冲洗带饱和度交会图图中第 6 道为测井解释孔隙度与岩心分析孔隙度的对比道 ,从中可以看出 ,本次测井解释的孔隙度与岩 心分析孔隙度变化趋势基本一致 。图中第 5 道为岩心分析岩性剖面 ,第 7 道为测井解释岩性剖面 ,由于 测井曲线的数目有限 ,凡是白云岩含量高的地方 ,主要岩性符合率就要变得差些 ,但总体而言 ,岩性符合 率已达 90 %以上 。表 1 为测井解释结果与试油资料对比表 ,从中 可以看出 ,本次测井解释的结果是符合实际情况的 ,应用效果良好 。当然 ,由于资料有限 ,在“有层无气” 和“有气无层”的特殊情况下 ,本次测井解释显然无能为力 。如 X4 井的 2 4022 404 m 段 ,钻井显示出 现渗漏 ,而测井曲线上没有任何显示 ,作为可疑层 ,还需要更多的资料加以进一步确认 。图 4 某气田 fl fc关系图3测井储层评价在上述分析的基础上 , 用 FO R TRAN5 . 1 开发了一套专用于国产电测系列老资料的碳酸盐岩测井解释程序 ,对工区多口井约 3 000 m 井段进行了处理 和解释 , 并用试油资料作 f t 交会图 ( 图 5 ) 及 S w S xo 交会图 (图 6) 。5结论与建议(1) 本 次 测 井 解 释 是 成 功 的 , 解 释 结 果 可 信 。测井资料严重缺乏是目前许多气 ( 油) 田测井解释工作中遇到的一大难题 ,特别是在老气 ( 油) 田的老井 复查工作中 ,因此 ,本方法具有广泛的应用基础和一定的推广使用价值 ;(2) 用“岩心刻度测井”的方法确定碳酸盐岩储 层裂缝孔隙度是可行的 ,它为定量评价碳酸盐岩裂缝孔隙度提供了一种有效方法和检验标准 。由于岩 心描述的准确性在很大程度上影响着解释结果的可靠性 ,因此 , 必须对岩心观察的结果进行客观地分 析 ,尽量剔除掉非地层因素产生的假裂缝的影响 ,提高解释的精度 ;(3) 根据测井资料识别裂缝 、划分储层类型以 及定性判识储层含流体性质是碳酸盐岩裂缝性地层测井评价的技术关键 ,也是难点所在 ,应综合应用测图 5 试油层段裂缝孔隙度总孔隙度交会图从中可以看出 ,渗透性储层与非储层段界限明显 ,聚类特征相当突出 。结合解释结果的统计分析 以及工区储层以低孔裂缝型为主的特点 ,提出如下 划分储层的标准 :在基岩孔隙度 t > 1 %的条件下 , 当 f > 0 . 06 %时为 I 类储层 ; f = 0 %时为 类储 层 ;其余的就是 类储层 。同时也可得出流体性质 判别标准 ,即 :当 S w < 40 %且 S xo > S w 时为气层 ;当 S w > 55 %时为干层或水层 ;其余的就是气水同层 。4应用效果分析图 7 是 X3 井孔隙度与岩性剖面对比分析图 。井 、录井 、岩心 、区域地质等资料进行处理 。图 7 X3 井长兴组孔隙度与岩性剖面对比分析图表 1 X 气田测井解释与录井显示 、试油结果对比表试油层段测井解释结果录井显示试油结果备注X1 井 29853099 m 段I 类储层总有效厚度 27 . 25 m , t 平均 2 . 06 % , f 平均 0 . 103 % , S w 平均 18 . 09 % ,渗透率平均 1 . 096 mDI 类储层总有效厚度 2 . 4 m , t 平均 4 . 535 % , f 平 均 0 . 213 % , S w 平均 16 . 37 % ,渗透率平均 17 . 56 mDI 类储层总有效厚度 9 . 625 m , t 平均 1 . 32 % , f 平 均 0 . 086 % , S w 平均 33 . 06 % ,渗透率平均 0 . 078 mDI 类储层总有效厚度 15 . 25 m , t 平均 1 . 66 % , f 平 均 0 . 097 % , S w 平均 18 . 36 % ,渗透率平均 0 . 187 mD流动压力 :49 . 14 M Pa日 产 气 :74 . 19 ×10 6m3射孔X2 井 30503053 . 5 m 段井涌X3 井 25882642 m 段流动压力 :44 . 38 M Pa日 产 气 :6 . 38 ×10 6m3地层压力 :43 . 58 M Pa日 产 气 :145 . 66 ×10 6m3射孔X4 井 27382812 m 段X5 井 28122830 m 段X6 井 30832086 m 段气喷 、井涌射孔无 I 类储层 , 类储层总有效厚度为 8 . 125 m微气射孔无 I 类储层 , 类储层总有效厚度为 3 m后效气侵油工业出版社 ,1994 .魏涛 ,李先鹏. 用岩心资料刻度测井响应以确定裂缝 孔隙度 J . 测井技术 ,1993 ,17 (4) :279 .夏宏泉 , 杨华斌. 鲕粒碳酸盐岩储层的测井识别研究J . 西南石油学院学报 ,2001 ,23 (2) :9 .齐宝权 ,夏宏泉. NM R 测井识别储层流体性质的方法 及应用 J . 西南石油学院学报 ,2001 ,23 (1) :18 .(编辑 朱和平)参考文献 :41 王拥军 ,夏宏泉. 塔里木碳酸盐岩储层最优化测井解释J . 西南石油学院学报 ,2000 ,22 (4) :18 .5谭 廷 栋. 裂 缝 性 油 气 藏 测 井 解 释 模 型 与 评 价 方 法M . 北京 :石油工业出版社 ,1987 .赵良孝 ,补勇. 碳酸盐岩储层测井评价 M . 北京 :石263JO URNAL OF SO UTHWESTPETROL EUM I NSTITUTEVol . 24No . 4Aug 2002ABSTRACTAN APPROACH TO THE CO ND ITIO NS FO R CO ND ENSATEGAS POOL FO RMATIO N IN TARIM BASINZHAN G J i ( Sout hwest Pet roleum Instit ute , Nancho ng Sichuan 637001 , China) , ZHAN G Lie2hui , ZHOU Shou2xin , et al . J O U R N A L O F S O U T HW ES T P E T R OL EU M I N S T I2T U T E , V OL . 24 , N O . 4 , 1 - 4 , 2002 ( IS S N 1000 - 2634 , I N C HI N ES E)The co nditio ns , in terms of hydrocarbo n source , tempera2t ure , p ressure , tecto nic activities and sealing , for t he formatio n of co ndensate gas pools in t he Tarim basin are analyzed and dis2 cussed. It is co ncluded t hat t he gas2generating kerogens are of bot h t he land2derived humic type and t he marine sap ropelict ype , wit ht he t wo types generating gas co ndensates at different t hermal evolutio nal stages. The temperat ure and p ressure ranges for t he gas co ndensate accumulatio ns in t he basin are 70- 130 and 35 - 60 M Pa , respectively. The existence of fa2vorable regio nal capping beds is an important factor for t he en2 richment of gas co ndensates , while later p hase tecto nic rewor k2 ing is t he major factor for t he formatio n of seco ndary gas co n2 densate pools.Key words : gas co ndensate ; pool formatio n ; co nditio ns ;Tarim basint remum . Result s show t hat in co mpariso n wit h co nventio nal ge2 netic algorit hm and logistic map2based chaotic op timizatio n algo2 rit hm t he p roposed met hod is faster in co mp utatio n and needs less subjective parameters , and t hen is easier to lead to a global op timizatio n.Key words : chaos ; gradient descendant ; op timizatio n al2gorit hm ; seismic inversio nMETHOD OF EVAL UATING LOW2PERMEABIL ITY , FRACTURED CARBO NATE RESERVOIRS WITH CO NVEN2TIO NAL LO GGING TECHNIQUESWAN G Yo ng2jun ( Sout hwest Pet roleum Instit ute , Nan2 cho ng Sichuan 637001 , China) , XIA Ho ng2quan , FAN Xiang2 yu. J O U R N A L O F S O U T HW ES T P E T R OL EU M I N S T I2T U T E , V OL . 24 , N O . 4 , 9 - 12 , 2002 ( IS S N 1000 - 2634 , I N C HI N ES E)The key parameter in evaluating f ract ured carbo nate reser2voirs is f ract ure porosit y. However , t he evaluatio n of such reservoirs wit h co nventio nal logging data has for t he most part been qualitative. On t he basis of qualitative identificatio n , t he f ract ure porosit y of t he Changxing f ract ured carbo nate reservoir in t he T gas field was determined in t he p resent wor k , by cali2 brating log curves wit h core data . Result s indicate a higher log2 interp retatio n p recisio n alt hough available log curves were much limited. Co nsidering t he sit uatio n in many of t he old oil/ gas fields where log data are ext remely inadequate , it is believed t hat t he p roposed met hod is p ro mising in applicatio n.Key words : carbo nate reservoir ; f ract ure ; qualitative iden2tificatio n ; log interp retatio n ; met hod ; applicatio nA STUDY OF SEISMIC WAVEFO RM INVERSIO N BYCHAOTIC NOISE PERTURBINGYIN Cheng ( Sout hwest Pet roleum Instit ute , Nancho ng Sichuan 637001 , China) , PU Yo ng , ZHOU J ie2ling , et al . J O U R N A L O F S O U T HW ES T P E T R OL EU M I N S T I T U T E ,V OL . 24 , N O . 4 , 5 - 8 , 2002 ( IS S N 1000 - 2634 , I N C HI2N ES E)In general , geop hysical inversio n is a no nlinear , multi2pa2 rameter , no n2o nvex questio n. It is t herefore wort hy of solving geop hysical inversio n questio ns wit h no nlinear app roaches to search for new global op timizatio n algorit hm. In t he p resent wor k , t he t hought of chaotic noise pert urbing is int roduced into seismic waveform inversio n. The met hod is characterized by in2 t roducing a simple no nlinear feedback into t he gradient descen2 dant systems for op timizatio n tasks. It not o nly maintains t he fast searching speed of t he gradient descendant met hod , but alsois of t he capabilit y to get away f ro m t he pitfall of local ex2TECTO NIC EVOL UTIO N AND PROTOTY PE BASINS OFSANTANGHU BASINL IU Xue2feng ( J ianghan Pet roleum Instit ute , J inzhouHubei 434102 ,China) , L IU Shao2ping , L IU Cheng2xin , et al . J O U R N A L O F S O U T HW ES T P E T R OL EU M I N S T I T U T E , V OL . 24 , N O . 4 , 13 - 16 , 2002 ( IS S N 1000 - 2634 , I N C HI2N ES E)The tecto nic evolutio n of Santanghu basin has undergo ne t hree major stages : ( 1) Oceanic subductio n during Middle De2vo nian and t he early p hase of L ate Devo nian ; (2) Formatio n of
