MDT单压力点确定油/气/水界面方法

罗兴平,张大勇,王燕,张全,樊海涛

(1.中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000; 2.中国石油西部钻探工程公司测井公司,新疆克拉玛依834000)

MDT单压力点确定油/气/水界面方法

罗兴平1,张大勇1,王燕2,张全1,樊海涛1

(1.中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000; 2.中国石油西部钻探工程公司测井公司,新疆克拉玛依834000)

在进行MDT电缆地层压力测试时,油/气层较薄等原因很容易造成所测的合格压力数据点太少,无法对这些数据点进行地层压力梯度拟合,从而无法确定油/气/水界面。通过对MDT电缆地层压力测试原理分析研究,提出了利用MDT单压力数据点确定油/气/水界面的方法,在给定地层流体密度的前提下,如果能够在油/气层和水层分别测得一个合格的压力数据点,即可预测出油/气/水界面深度。油气田应用证明,该方法很好地克服了合格压力数据点太少的问题,在一定程度上加快了油气藏勘探开发进程。

测井方法;电缆地层压力测试;单压力数据点;油/气/水界面

0 引 言

一口探井钻探成功后,迅速确定出油气藏的油/气/水界面是非常重要的。这不仅可以帮助了解油气藏基本特征,还可以为部署评价井提供参考依据[1]。目前通过单井MDT电缆地层压力测试资料可以确定油/气/水界面,但前提是能够分别测得同一压力系统下的油层和水层多个合格压力数据点,利用这些压力数据点分别拟合出油/气层和水层的地层压力梯度直线。但是在进行MD T电缆地层压力测试时,油/气层较薄等原因很容易造成所测的合格压力数据点太少,进而无法对这些数据点进行地层压力梯度拟合。本文利用MDT单压力数据点确定油/气/水界面的方法研究,为有效确定油/气/水界面奠定了理论基础。

1 方法原理

利用MDT压力资料确定油/气/水界面的一般方法[2]是在油/气层和水层中分别获得至少3个不同深度的合格地层压力测量数据,对这些压力点进行拟合分别得到油/气层和水层的地层压力梯度直线(见图1)[3]。1号井钻遇了3套地层A、B、C,该井处的3套地层均为水层;2号井在同一构造上钻遇了相同的地层A、B、C,但是位于构造顶部的A、B在此处是油层而不是水层。1号井C层的压力点在压力梯度线 E上,A层和B层都是水层,且这2层相通,其压力点落在同一个压力梯度线 F上。E、F压力梯度线是平行的,说明其分别代表不同的压力系统。2号井C层的压力点落在和1号井相同的压力梯度线 E上,A层和B层是油层,由于油的密度小于水的密度,因此油层的压力梯度大于水层的压力梯度,压力梯度线的交点即为油-水界面AA和BB[4]。

图1 MDT压力数据预测油/气/水界面示意图

如果已知油/气层和水层的流体密度。假设在油/气层和水层分别有1个合格的压力数据,而且获得压力数据的油/气层和水层属于一个压力系统[5]。如图2所示,则油/气层和水层的地层压力梯度关系可以分别表示为

式中,gh和 gw分别为油/气层和水层的压力梯度,压力梯度可以由流体密度计算。

图2 单压力数据点确定油/气/水界面示意图

根据油/气层、水层中的一个压力测量数据, Ch、Cw可以通过式(1)和式(2)得到[6],所以油/气/水界面深度Dh/w可以表示为

2 应用实例

×油气田S305井位于一个带边水的岩性油藏低部位。从2 724.99～2 740.49 m井段,MDT共获取了22个压力点数据(见图3)。根据油藏高压物性数据,地层原油密度为0.709 g/cm3,地层水矿化度13 145 mg/L,地层水密度为1.014 g/cm3。通过对压力数据分析认为,2 735 m以下的4个测压点数据一致性较好,质量基本可靠,中上部大部分压力测量结果明显受增压影响。

选择压力数据趋势合理,MDT流度较大的数据作为水层、油层压力分析数据点。如图3所示,分别选择水层2 737.49 m(图3中蓝色空心圆点)、油层2 725.46 m(图3中红色空心圆点)深度处测压数据作为水层、油层压力梯度关系线上的数据点。按照确定的水层、油层密度及所选择的压力数据,得到水层、油层压力梯度关系直线分别为蓝色、红色直线。由此确定油-水界面为2 728.3 m(-2 296.3 m)处。

图3 S305井压力数据解释

S305井采用单点法所确定的油水界面深度与油藏综合研究的结果非常接近,说明所选择的测压点数据是准确的。同时也表明,只要所选择的压力点数据可靠,油层和水层的流体密度数据准确,这种方法可以给出非常准确的油/气/水界面预测结果。

Y油气田M 103井位于一个带油环的凝析气藏,气-油、油-水界面分别为-3 860 m、-3 872 m。油层密度和水层密度分别为ρg=0.248 g/cm3;ρo= 0.642 g/cm3。

按照图4中箭头所示分别选择水层、油层和气层用于绘制压力梯度关系线的单压力数据点,分别求得气油界面和油水界面为-3 864 m和-3 870 m (见图5)。

图4 M 103井测井曲线及压力点选择

图5 M 101井、M 103井压力数据分析

若采用M 103井油层中部3个压力点数据直接拟合压力梯度关系,可以求得油水界面为-3 871 m,而气油界面数值没有改变,图5中红色数字所表示的即为油水界面和气油界面。

采用MDT单压力点数据或连续压力测量数据计算的气油、油水界面深度非常接近,这进一步验证了利用MDT单压力数据点确定油/气/水界面方法的有效性。

3 结论与建议

在给定地层流体密度的前提下,如果能够在油/气层和水层分别测得一个合格的压力数据点,就可以预测出油/气/水界面深度。即利用MD T单压力数据点确定油/气/水界面的方法是可行的。该方法很好地克服了合格压力数据点太少的问题,为快速确定油/气/水界面奠定了基础,在一定程度上加快了油气藏勘探开发进程。

[1] 夏位荣.钻柱测试解释方法与油层评价[M].北京:石油工业出版社,1991.

[2] 张厚福,方朝亮,高先志,等.石油地质学[M].北京:石油工业出版社,1999.

[3] 曾溅辉,王洪玉.输导层和岩性圈闭中石油运移和聚集模拟实验研究[J].中国地质大学学报:地球科学, 1999,24(2):193-196.

[4] 康永尚,郭黔杰.论油气成藏流体动力系统[J].中国地质大学学报:地球科学,1998,23(3):281-283.

[5] 欧阳健,王贵文,吴继余,等.测井地质分析与油气层定量评价[M].北京:石油工业出版社,1999.

[6] 林梁.电缆地层测试器资料解释理论与地质应用[M].北京:石油工业出版社,1994.

A Method of Determ in ing Oil/gas/water Interface by MDT Single Pressure Data Point

LUO Xingping1,ZHANGDayong1,WANG Yan2,ZHANG Quan1,FAN Haitao1
(1.Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China; 2.Wireline Logging Company,Xibu Drilling Engineering Corporation,CNPC,Karamay,Xinjiang 834000,China)

Due to thin oil/gas layer,qualified tested p ressure data is so little that we can’t use these data to equate the formation p ressure gradient by MDT(formation p ressure test),so,it is not easy to determine the oil/gas/water interface.Based on the theory analysisof MDT formation p ressure test,p roposed is a method using MD T single p ressure data to determ ine the w ater/oil/ gas interface.If fluid density is given and qualified p ressure data is tested and obtained from oil/ gas layer and w ater layer,the dep th of oil/gas/w ater interface can be fo recasted.The log app lications show that themethod can eliminate the limitation of accurate p ressure data,and imp rove the p roceeding of exploitation and development.

log method,fo rmation p ressure test,single p ressure data point,oil/gas/water interface

P631.81 文献标识码:A

罗兴平,男,1971年生,高级工程师,从事石油地质及矿场地球物理专业研究。

2010-10-18 本文编辑 余迎)