基于高分辨率电阻率曲线对薄互层的岩性识别研究

发表时间:2019/9/27   来源:《知识-力量》2019年10月43期   作者:涂向阳
[导读] 薄层开发已成为油田高含水后期增产挖潜的一项重要措施。薄层广泛分布 ,由于缺乏适当的测井评价模型,阻碍了薄层砂岩储层的油气评价。薄砂层通常由于太薄而不能在常规测井曲线上被单独分辨出来,所观测到的也只是其一般的特征,即测井值是砂岩特性和泥岩特性的综合结果,因而测量结果对地层的描述变得模糊不清。需要进行高分辨率电阻率曲线对薄互层的岩性识别,精准识别出薄层储层,有效指导开发。
(长江大学地球物理与石油资源学院,湖北 武汉 430100)
摘要:薄层开发已成为油田高含水后期增产挖潜的一项重要措施。薄层广泛分布 ,由于缺乏适当的测井评价模型,阻碍了薄层砂岩储层的油气评价。薄砂层通常由于太薄而不能在常规测井曲线上被单独分辨出来,所观测到的也只是其一般的特征,即测井值是砂岩特性和泥岩特性的综合结果,因而测量结果对地层的描述变得模糊不清。需要进行高分辨率电阻率曲线对薄互层的岩性识别,精准识别出薄层储层,有效指导开发。
关键词:薄层;电阻率;深度归位

 
               薄层的影响为:一是低估了砂层的真实电阻率和砂层的真实孔隙度;二是用低估了的砂层电阻率及低估了的砂层孔隙度计算含水饱和度时,必然高估砂层的含水饱和度,低估其油气含量。为此,本文提出了一种薄层分析方法,根据高分辨率电阻率曲线资料评价砂泥岩薄互层。
               1 薄互层储集层的电性响应特征分析
               常规电阻率曲线受限于其纵向分辨率的大小,在薄互层发育层段的响应特征受围岩地层的影响较大,是对多个薄层的一个平均响应,因此很难准确地刻画出储集层的非均质性特征。本文将双侧向电阻率曲线、微球电阻率曲线(纵向分辨率为76.2mm)和微电阻率成像测井的高分辨率电阻率曲线对不同厚度的薄互层的曲线响应特征进行了对比。对比结果表明:
               (1)厚度在15cm以下的单个薄层,深浅侧向电阻率和微球电阻率曲线测井响应特征不明显,高分辨率电阻率曲线能准确刻画薄层。
               (2)厚度在15cm和40cm之间的单个薄层,深、浅侧向电阻率响应特征不明显,微球电阻率曲线有明显的响应,但仍在一定程度上受到上下围岩地层的影响,高分辨率电阻率曲线能准确刻画薄层;
               (3)厚度大于40cm的单个薄层,深浅侧向电阻率曲线和微球电阻率曲线均能准确识别,但是对于多个薄层集中发育层段,深浅电阻率曲线只是对多个薄层的一个平均响应,微球电阻率曲线对厚度大于15cm的薄层能够识别,对厚度小于15cm的薄层则是平均响应,不能完全刻画出每个薄层。高分辨率电阻率曲线能够很好地刻画出每个薄层,反映储集层的非均值性特征。因此,应用微电阻率成像的高分辨率电阻率曲线能够实现薄层准确识别。
               2 应用高分辨率电阻率曲线对薄互层的岩性识别
               钻井取心资料是进行岩性识别的最直接手段,因此可以用取心资料来刻画FMI图像,建立岩性的FMI识别模式有助于对未进行井壁取心井段的岩性进行识别。利用测井资料可以进行岩心的定深和定向,实现岩心的空间归位。
               在应用岩心数据对成像数据进行刻度之前,需要对岩心进行归位。对于这种薄互层的岩心,由于常规测井曲线不能准确识别每个薄层,因此应用常规测井曲线进行归位具有一定的难度。

高分辨率电阻率曲线在岩心深度归位上起到了至关重要的作用,应用该曲线能够进行准确的岩心归位,并建立了不同岩石类型所对应的高分辨电阻率曲线的取值范围,从而实现对未取心井段进行岩性的识别 。
               对研究区钻井取心资料和FMI成像测井资料进行详细的对比,通过对比标志层进行岩心的归位和FMI成像的刻度,效果良好。现以X井为例,本井共进行了9筒累计155.77m的连续取心,对第2筒钻井取心进行岩心深度归位分析时,发现一套发育介形虫化石的厚层和含泥粉砂岩厚层的地层,其间夹多个薄层的泥质粉砂岩,介形虫层的顶深为2153.40m。结合微电阻率成像测井的图像特征和高分辨率电阻率曲线,可以在该深度附近识别一套同样厚度的介形虫层,顶深为2155.95m,图像上识别的厚层含泥粉砂岩和多个薄层的泥质粉砂岩与岩心描述对应较好,因此可知该筒岩心的深度比微电阻率成像资料的深度浅2.55m。
               在岩心归位的基础上,统计了不同岩石类型的高分辨电阻率曲线的取值范围,结果表明:当高分辨率电阻率大于350Ω·m时,主要岩性为介形虫层;在25和350Ω·m之间时,主要岩性为含泥或含钙粉砂岩;在12和25Ω·m之间时,主要岩性为泥质粉砂岩;小于12Ω·m时,主要岩性为泥岩或者含砂泥岩。
               3 基于成像测井和岩性扫描测井的薄层评价
               通过岩心资料的刻度分析,能够应用微电阻率成像测井的高分辨率电阻率曲线Sres截止值识别不同的岩性,前提是需要大量的取心资料作为刻度,同时该方法也存在一定的不确定性,因为高分辨率电阻率曲线可能受到含油性和井况等其他因素的影响,不完全是矿物组分的响应。岩性扫描测井技术Lithi Scanner能够很好地反映地层中的矿物组分,通过测量能够准确获取地层中的主要元素:Si、K、Na、Al、Ca、C、O、Si、Mg、Fe等的含量,在此基础上求取地层中的各种矿物含量(质量百分比)。结合邻井的矿物分析结果,认为地层中的主要矿物组分为方解石(Ca)、白云石(Mg)、黏土(AL、K、Na)、石英(Si)、长石(K和Na等)以及少量的黄铁矿(S)。
               综合应用FMI成像测井、LS和常规测井曲线等,能够准确识别岩性。介形虫层、含泥粉砂岩和泥质粉砂岩为该区主要的3种储集层岩石类型。含泥粉砂岩是最有利的储集层岩石类型,自然伽马值较低,在80gAPI左右,泥质和碳酸盐含量均较低,石英和长石含量较高。泥质粉砂岩,自然伽马在100gAPI左右,LS测井表明泥质含量相对较高,在25%左右,碳酸盐含量在20%左右,石英和长石含量相对较高,在45%左右。介形虫层为该区比较特殊的一种储集层类型,电阻率较高,LS分析结果表明碳酸盐含量较高,放大镜下观察可以看到明显的介形虫颗粒的分布,滴5%的HCL冒泡现象明显,岩心分析结果表明,该类储集层具有高孔隙度、低渗透率的特征,静态图像为亮黄色-白色,动态图像主要为块状构造,可见少量的层理发育,岩心描述该类储集层水平裂隙发育程度较高。
参考文献
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