塔东古城地区碳酸盐岩储层测井评价

来源：SCI期刊网分类：农业论文时间：2022-03-08 10:05 热度：

摘要：摘要：塔东古城地区下古生界碳酸盐岩储层是近期的重点勘探目标。针对该区碳酸盐岩储层复杂的岩性、孔隙组分和特低孔、渗等特点，基于岩心分析、测井和测试资料研究形成了求取岩石组

　　摘要：塔东古城地区下古生界碳酸盐岩储层是近期的重点勘探目标。针对该区碳酸盐岩储层复杂的岩性、孔隙组分和特低孔、渗等特点，基于岩心分析、测井和测试资料研究形成了求取岩石组分、孔隙分布非均质性特征参数的方法，建立了储层分类、流体识别标准，并在新钻探井应用中见到了明显效果。

塔东古城地区碳酸盐岩储层测井评价

　　关键词：碳酸盐岩;矿物组分;骨架参数;孔隙度谱;孑L隙结构

　　古城低凸起碳酸盐岩储层主要发育在奥陶系和寒武系，区内碳酸盐岩储层类型以裂缝型、孔洞型、裂缝一孑L洞型为主[1|，孔隙度为1%。4%，为特低、孔渗储层。古城地区碳酸盐岩储层的测井评价难点表现在3个方面‘2-11]：一是储层岩石组分以灰岩或白云岩为主，在部分储层含有硅质，岩石组分构成的复杂性导致岩石骨架测井响应的确定难，进而影响孔隙度的计算精度;二是碳酸盐岩双孔隙介质的复杂性导致储层有效性的识别难;三是测井响应受岩性、双重孔隙的影响导致储层流体的识别难。由于该区主要目的层埋藏深，井底温度高，成像系列测井资料采集的难度大。因此着重应用常规测井资料形成了岩性识别、骨架参数动态求取、孔隙度计算方法，应用成像测井资料研究了次生孑L隙计算方法，实现了孔隙分布非均质性的定量评价。

　　1岩性识别及矿物组分含量的计算

　　塔东古城地区碳酸盐岩储层的岩石组分含量变化较大，虽然其组分主要为石灰岩和白云岩，但在部分储层中含有硅质，且硅质含量变化大时对测井响应特征有影响¨2，”j，进而影响了孑L隙度的求取。假设测井密度为2.75 g/cm3，当岩石不含硅质时，白云质的体积分数每增加10%时孔隙度将增加约 1%;当白云质的含量不变时，硅质的体积分数每增加10%时孔隙度将减小0.4%。由此可见，对于低孔隙度的碳酸盐岩储层来说，矿物组分及含量计算的误差大小将直接影响储层基质孔隙度的计算精度。

　　1.1岩性识别

　　由于光电吸收截面指数(P，)及岩性参数(Ⅳ) 既不受孑L隙度的影响又能反映岩性特征，因此采用 P。、Ⅳ值建立交会图，并根据P。、Ⅳ值确定白云岩、灰岩、硅质的骨架点，然后应用三矿物模型连接3种矿物的骨架点，从而建立了三矿物岩性识别图版。为了验证该识别图版的可靠性，分别筛选硅质、灰质和云质的体积分数为(O，10%]、 (10%，20%]、(20%，30%]和>30%的储集层，读取P，、计算，v值后投影于图版的结果表明，不同矿物组合的含量变化趋势与图版的解释结果吻合。

　　1.2矿物组分含量的计算

　　以往计算岩性骨架组分体积分数时，通常采用中子一密度交会图法，但都只是提供2种矿物组分，不适合3种矿物组分含量的求取。因此，利用三矿物模型、岩性识别图版和三矿物骨架点的特征参数确定了双矿物的纯岩石线方程，再应用求取点到直线距离的方法确定图版中任意一点矿物组分含量。

　　应用该方法计算了GC一2井、GC一4井中12个深度点的储层岩石矿物含量，并与相应的岩心分析结果进行了对比。其中，白云岩的体积分数平均绝对误差为4.7%，灰岩的体积分数平均绝对误差为6.5%。

　　3、储层次生孑L隙及其非均质性的定量评价

　　碳酸盐岩次生孑L隙指在成岩过程中因溶解、白云岩化作用形成的孔隙和因构造运动形成的裂缝，次生孔隙的发育程度在一定程度上决定了储层的有效性。由于常规孔隙度测井技术反映的是储层孔隙空间的综合信息，因此不具备反映不同孔隙组分的能力。微电阻率扫描成像测井具有分辨率高、直接反映井壁地质特征、成像处理技术先进等特点，因此在岩石结构分析、孔隙类型及分布的处理、解释方面发挥着不可替代的作用¨3I。

　　成像测井数据经过电阻率刻度、孑L隙度标定等处理后转化为孑L隙度谱，可直观地观察孑L隙度的频率分布特征。在此基础上，应用统计技术可获得具有不同物理意义的孔隙度分布特征曲线并用于对井壁地层剖面的精细评价。

　　3.1次生孔隙度的计算方法

　　对于孔隙度图像而言，基质孔隙度可定义为原生孔隙度，其在孔隙大小及形状上具有一定的相似性;裂缝、孔洞型孔隙度可定义为次生孔隙度，其大小及形状具有明显差异。为了准确划分原生孔隙和次生孔隙，采用大律法，其主导思想是实现类间方差最大化，类间方差越大，说明分割出的原生孔隙度和次生孔隙度差别越大。

　　3.2孔隙分布非均质性的定量评价

　　碳酸盐岩储层的最大特点是孔隙组分多样化导致孔隙分布的非均质性，直接影响着岩石的渗流特性。通过对电成像资料进行电阻率和孔隙度的标定，能够形成电成像的孔隙度谱。由于储层孔隙分布特征与孑L隙度谱的特征参数具有较好的一致性，因此通过提取电成像孔隙度谱的特征参数对储层的非均质性进行了定量表征。孔隙度谱特征参数的定义分别为：

　　(1)主频孔隙度。为孑L隙度谱的主峰所在位置，一般与孔隙度的平均值接近。

　　(2)局部最大孔隙度。为给定深度附近的孑L 隙度最大值，是孔隙度谱的右边界。

　　(3)局部最小孔隙度。给定深度附近的成像计算的孔隙度最小值，是孔隙度谱的左边界。

　　(4)主峰右侧孑L隙度宽度与方差。孔隙度谱中主峰右侧的谱越宽、方差越大，说明次生孔隙在各层级上均有发育，可推断其成因类型多样，储层解释的可信度也较高。

　　依据孔隙度谱的特征参数得到表征孔隙的非均质性特征参数——孑L隙度分布离散度，可用其描述孔隙分布的离散程度。该值越大，离散度越大，非均质性越强。

　　应用该方法对CT一1井6 915—6 930 m储层的电成像资料计算了孔隙度谱分布的特征参数(表1)。对比表1中孔隙度谱的特征参数可知，深度为6 922.5 m时的特征参数明显大于6 921.5 m、6 923.5 m处的各项参数，说明在6 922.5 m井段的次生孔隙发育，孔隙分布的非均质性较强，具有较好的渗流能力。 4储层分类方法的建立根据碳酸盐岩地层测井评价解释规范，将古城地区碳酸盐岩储层划分为I、Ⅱ、Ⅲ类，I类的储集性能最好，其次为Ⅱ类，Ⅲ类最差(或为非储层)。I类储层未经酸化压裂即可获得工业产能 (为10∥d);Ⅱ类储层经工艺技术酸化、压裂改造 (合理措施)后可获得工业产能;Ⅲ类储层经工艺技术酸化、压裂后能产出一定的流体，但属于达不到工业产能的储层或干层。

　　为了识别碳酸盐岩储层的有效性，在现有的 GC-6井、Gc一7井的电成像孔隙度谱中提取次生孔隙度和主峰右侧均方差，并参照塔中地区储层划分标准将古城地区孔隙度谱分为I、Ⅱ、Ⅲ类(图 2)。通过Gc一7井、Gc一8井的试油结果验证发现，储层分类结果与试油结论一致。

　　5流体识别方法的建立

　　当储层孔隙中含气时，会导致声波速度、密度降低，即声波波阻抗增大，电阻率增加。从图3可见，基于Gc一4井、Gc一6井、GC.7井的试气资料并应用声波波阻抗、地层水电阻率与深侧向电阻率的比值(Rw/尺岫)建立了古城地区气、水层识别图版

　　6应用效果

　　应用所建立的储层评价方法对Gc一8井的储层进行了岩性识别、类型划分、孑L隙度谱的特征参数求取等，最后确定了该井的含油气层位。该井135 号层的岩性为含灰云岩，深、浅侧向电阻率曲线显示该层具有明显的非均质性，根据测井响应特征将其细分为4个小层，并应用电成像孔隙度谱对4个小层的孔隙度谱进行了精细评价(表2)。从表2 可以看出，2号小层的孔隙度、次生孔隙度及谱峰右侧方差明显好于1号、3号小层，4号小层的储层特征参数最差。

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　　通过在古城地区利用孔隙度谱进行储层分类的图版确定GC一8井135号层为Ⅱ类储层，应用古城地区气水层识别图版确定135号层为气层。在应用 135号层的孑L隙度谱进行试油层位分析时，提出以 2号小层作为压裂、酸化重点井段的试气方案。经过酸、压测试，135号层获高产工业气流。由此可见，该评价方法的应用效果较好。

　　7古城地区碳酸盐岩储层的评价结果

　　古城地区奥陶系、寒武系主要发育3套白云岩储层：第一套白云岩储层的基质孔隙度为l%～ 3.6%，深侧向电阻率为100～1 000 Q·m，核磁 T2谱为单峰，成像图像显示有裂缝发育，在铸体薄片上可见到少量的溶蚀孔，储层类型为孑L隙一裂缝型，主要发育在鹰山组;第二套白云岩储层的基有裂缝发育，在铸体薄片上偶见有溶蚀孔，储层类型为裂缝型，主要发育在蓬莱坝组;第三套白云岩储层的基质孔隙度为1%～4.5%，深侧向电阻率为20～1 000 Q·m，核磁T：谱为双峰，在成像图上显示有裂缝发育，在铸体薄片上可见到沿裂缝发质孔隙度为0.5%～2%，深侧向电阻率大于育的溶蚀孔，储层类型为裂缝一孑L洞型，主要发育 1 000 n·m，核磁T：谱为单峰，在成像图上显示在寒武系地层中。

　　8结论

　　(1)应用三矿物模型计算的矿物含量具有较高精度。

　　(2)通过微电阻率扫描成像资料的精细处理实现了孑L隙分布非均质性的定量评价。

　　(3)应用建立的储层分类和流体识别标准满足了塔东古城地区储层评价的需要。

　　(4)古城地区发育的3套白云岩储层类型分别为奥陶系鹰山组的孔隙一裂缝型、奥陶系蓬莱坝组的裂缝型和寒武系的裂缝一孔隙型。——论文作者：王宏建1 李庆峰1 赵杰2 李晓峰1 王玉华2

　　参考文献：

　　[1]艾合买提江·阿不都热和曼，钟建华.塔河油田奥陶系碳酸盐岩裂缝成因研究[J].特种油气藏，2009，16(4)：21—24.

　　[2]张松扬，范宜仁，程相志，等.塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层测井评价研究[J].石油物探，2005，45(6)：630一637.

　　[3]王贵文，郭荣坤.测井地质学[M].北京：石油工业出版社。2000.

　　[4]司马立强，疏壮志.碳酸盐岩储层测井评价方法及应用[M].北京：石油工业出版社，2009.

　　[5]欧阳健.石油测井解释与储层描述[M].北京：石油工业出版社，1994.

　　[6]赵忠波.孔隙度参数测井解释模型细化研究[J].大庆石油地质与开发，2012，3l(3)：165-168.