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1、大庆油田致密油储层录井评价方法研究 马德华 大庆地质录井一公司资料解释评价中心 摘 要： 松辽盆地致密油勘探开发已经成为大庆油田增储上产的重点工作, 致密油储层具有物性差、非均质性强、储层参数计算难的特点, 加上水平井+油基钻井液的钻井工艺给致密油储层评价带来了困难。大庆录井采用岩石热解分析技术、岩屑图像采集技术、岩屑伽马技术、X 射线衍射技术等新工艺新技术, 开展了岩性、含油性、物性、烃源岩特性、脆性等五性关系的评价, 建立适应非常规油气层的录井综合评价方法, 在大庆油田 32 口致密油水平井解释中应用, 效果较好, 为优选压裂层段提供了准确的地质依据。关键词： 大庆油田; 致密油储层; 五
2、性; 录井资料; 解释评价; 作者简介：马德华 (1972-) , 女 (汉族) , 黑龙江巴彦人, 高级工程师, 现从事解释评价工作。收稿日期：2017-01-09Received： 2017-01-09致密油资源的勘探开发是大庆油田“十二五”规划目标之一, 致密油水平井已成为大庆油田增储上产的重要手段1。致密油气储层与常规油气储层相比具有物性差、非均质性强、双孔介质储层发育、储层参数计算难的特点, 主要有 2种储集类型, 一种是烃源岩内部的碎屑岩夹层, 第二种是紧邻烃源岩、分布在烃源岩上下的致密储层2。致密油开发目前多数采用长水平段水平井钻井+大型体积压裂技术, 同时为了保持水平段井眼稳定
3、, 通常使用油基钻井液体系, 导致地化色谱分析受污染影响严重, 同时岩屑岩性判断准确性降低, 岩屑中含油砂岩准确含量及归位受到影响, 岩性与测井电性符合性差, 岩性与对应目标层的对应关系准确建立难。本文围绕上述难题, 对现有的分析方法进行完善, 并采用岩屑图像采集技术、岩屑伽马技术、X 射线衍射技术等新工艺新技术, 开展了岩性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性等五性关系的评价, 建立适应非常规油气层的录井综合评价方法, 在大庆油田 32 口致密油水平井解释中应用, 效果较好, 为寻找“甜点”段提供了准确的地质依据。1 致密油储层录井评价方法致密油储层评价的重点不是储层的流体性质, 而是通过开展优
4、质烃源岩和储集层中发育段的地质评价, 寻找二者的交集“甜点”。致密油录井评价技术重点解决岩性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性这五性关系的评价, 应用岩屑图像、岩石热解、定量荧光、气测、X 射线元素分析技术等求取储层岩性、物性、含油气性参数, 进行储层品质、工程品质评价, 建立了岩性、物性、含油性及脆性评价标准。形成录井致密油评价成果的“铁柱子”, 为油气甜点评价这个终极目标发挥重要作用。1.1 岩性识别1.1.1 岩性定名常规岩性定名方法主要采取岩屑干湿样对比进行观察描述, 首先将岩屑大段摆开, 观察颜色成份变化情况, 宏观分层;其次细挑有代表性岩屑颗粒, 利用放大镜和显微镜, 重点识别特征的
5、结构构造和显晶矿物, 如石英、各类长石和暗色矿物;最后和现场配备的标准岩屑样进行关键信息比对。并利用岩屑图像采集技术, 该项技术是岩屑在白光和荧光的照射下, 将岩屑放大 60200 倍, 采集岩屑发光物质, 获取白光、荧光 2 种方式的图象, 对荧光颜色及百分含量等进行自动分析。根据荧光面积的变化, 判断岩屑含油产状, 同时利用岩屑薄片分析技术和 X 射线元素分析技术, 辅助判断岩性。1.1.2 岩性归位目前致密油水平井目的层均为含油砂岩层, 在入层时气测值变高, 表现为“骤升” (图 1) , 岩性从泥岩变为含油砂岩;出层时岩性从含油砂岩变为泥岩, 气测值下降, 表现为“缓降” (图 2)
6、;通过对 32 口水平井水平段出层和入层情况气测与岩性变化的统计, 发现其变化与随钻的上下伽马的变化一致, 说明钻进轨迹显示出层或入层时, 气测和岩屑岩性会相应出现变化, 所以用气测资料、岩性结合上下伽马进行岩电归位的方法是可行的。归位的方法就是:利用着陆、水平段出、入层时, 气测显示与上下伽马的变化相对应, 调整后的气测曲线作为标准, 对全井岩屑上提下放, 进行准确归位。图 1 葡平 3 井入层综合图 下载原图1.1.3 岩性界面层段识别图 2 敖平 1 井出层综合图 下载原图钻头在钻至油层内水平段时, 钻时相对较低, 通常 510min/m, 且曲线形态平稳。当钻头在油层顶、底部界面运行时
7、, 特别是存在顶、底钙的层, 由于钻头受力不均, 钻时明显增加, 通常 1530min/m, 并呈现锯齿状波动;同时气测值也明显小于油层内水平段气测值。因此, 在钻井参数相对稳定的条件下, 可根据钻时的变化进行界面层段识别 (图 3) 。1.2 含油性图 3 齐平 1 井在层顶界面运行时钻时变化图 下载原图1.2.1 含油产状的确定现场岩芯录井其含油级别的划分及描述, 通常采用面积法, 通过对含油砂岩面积占砂岩总面积百分比的肉眼评估, 采用的是部颁标准 (表 1) 描述为饱含油、富含油、油浸、油斑或油迹。1.2.2 含油性的确定(1) 应用岩石热解分析参数 ST或 S2值对储层含油性进行评价,
8、 对于水基钻井液可应用 ST及 S1、S 2对含油性进行评价, 基于水平井岩屑研磨和上返的复杂性, 且水平段较长, 钻井液对 S1值影响较大, 使该项参数失真, 但对 S2值影响不大, 在解释过程中可应用 S2对储层含油性进行评价。表 1 含油产状确定标准 下载原表 (2) 应用二维定量荧光技术分析参数对储层含油性及原油性质进行评价, 该项技术利用紫外光通过滤波系统转化为 254nm 的单色光照射原油溶液样品, 采集荧光强度形成谱图, 计算积分面积, 得到含油浓度、系列级别、油性指数等参数 (表 2) , 利用这些参数对储层进行评价。1.3 物性表 2 二维定量荧光油性指数判别标准 下载原表
9、利用岩屑伽马建立量化的砂质含量储层物性判别标准;利用 X 射线衍射分析技术对 60 块岩芯样品进行分析, 同时进行岩芯分析 (孔隙度) , 通过矿物与孔隙度相关性分析, 确定粘土及长石作为物性评价参数 (表 3) 。表 3 致密油不同类别储层物性特征评价参数表 下载原表 (1) 石英含量与岩石孔隙度相关性差 (骨架、填隙物都有) ; (2) 长石含量与岩石孔隙度正相关, 随长石的含量增加而增加 (骨架, 但其不稳定易高岭土化, 填隙物里含量少) ; (3) 粘土含量与岩石孔隙度负相关, 随粘土的含量增加而减少 (骨架里无) 。1.4 烃源岩特性利用岩石热解残碳分析获得 S0、S 1、S 2、S
10、 4、T max等参数, 结合计算的相应特征参数及判别图板判别有机质丰度、类型、成熟度, 计算源储距离, 分析深度剖面上源储配置关系3。1.5 脆性利用 X 射线衍射分析技术, 对样品中的矿物含量进行定量分析, 采用矿物分析法计算岩石脆性指数, 通过统计 7 口井 92 个层脆性指数, 建立了初步的评价标准。储层脆性矿物成分法公式:式中:BI脆性指数, 无量纲;Vqa、V ca、V do和 Vcl石英、方解石、白云石和粘土的含量。2 致密油储层录井评价方法的建立2.1 致密油储层录井评价方法烃源岩品质、储层品质及工程品质是致密油储层评价的核心问题, 因此评价重点体现在“七性关系”评价上, 即岩
11、性、物性、含油性、电性、烃源岩特性、脆性和地应力各向异性 7 个方面, 而录井评价技术重点解决岩性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性这五性关系的评价。大庆油田致密油勘探开发主要集中于大庆长垣、齐家凹陷、古龙凹陷、龙虎泡阶地, 主要目的层为高台子油层及扶余油层4。根据致密油储层孔隙度分类标准, 总结“五性”分析数据, 建立了录井致密油解释标准 (表 4) 。2.2 录井水平井产能预测模型的建立根据已试油的水平井建立日产量 Q 与产能系数 M (各试油单层热解 S2、有效孔隙度与有效厚度乘积的累积) 的关系图版, 再由相同区块、相同油层的试油井确定转换系数 c, 进而求取同区块新钻水平井的产量 (图
12、 4) 图版预测产量与实际产量平均相对误差为 20.2%。产能系数:L水平段长度;效为孔隙度;表 4 致密油储层油基钻井液录井解释标准 下载原表 图 4 产能系数与产能关系图版 下载原图Q日产油量;S2岩石热解, 平均值;n试油层数。3 应用效果2016 年解释探井 6 口, 累计解释致密油-1 类层 52 层, 厚 2080.6m;致密油-2 类层 51 层, 厚 704.8m;致密油类层 58 层, 厚 1180.8m。已试油水平井3 口, 解释符合率及工业油层获得率均为 100.0%。应用实例:敖平 6 录井解释致密油-2 类层 6 层, 厚 107.2m;致密油类层 10层, 厚 31
13、9.6m;选取甜点段 15、19-27 号层共分 9 段压裂求产能。甲方最终采用我们提出的试油意见, 采用复合桥塞分段体积压裂工艺, 水平段压裂 8 段、造斜段压裂 1 段共 19 簇, 并加入造斜段的 16I、17 号层一同试油。产能预测:通过致密油水平井图版, 预测敖平 6 井产能为 20t。试油情况:2016 年敖平 6 井压后水力泵求产, 日产油 22.45t, 为工业油层 (图 5) 。图 5 敖平 6 录井解释综合图 下载原图4 结束语致密油油气资源的勘探开发, 为录井技术的发展提供了更加广阔的空间, 本文中建立的致密油录井评价技术可以对致密储层的“五性”进行全面、完整的评价, 在探井和实验区应用, 取得了很好的效果。下一步将继续在其他区块推广, 继续完善分析方法、进行设备改进, 总结含油性实验, 建立有效致密储层工作模式和完整的评价体系。参考文献1迟元林.录井资料处理技术发展方向及对策J.录井工程, 2009, 20 (3) :13-16. 2张卫, 郑春山, 张新华.国外录井技术新进展及发展方向J.录井工程, 2012, 23 (1) :1-4. 3郎东升, 金成志, 郭冀义, 等.储层流体的热解及气相色谱评价技术M.北京:石油工业出版社, 1999. 4郎东升.大庆探区复杂油气水层综合评价方法及其应用研究D.中国矿业大学 (北京) , 2004.
