魏 丹,秦瑞宝,刘小梅,李敬功,宋蓉燕,张 磊
(中海油研究总院,北京 100027)
随着国内新领域勘探、海外油气藏勘探开发程度的深入,复杂储层的测井精细评价一直是油田勘探和开发存在的技术难题。测井解释的目的就是准确评价地下储层的流体性质及其储层参数。如果测井解释漏掉油气层,会造成公司油气储量的重大损失;如果把水层误解释为油气层,会损失巨额的测试费用(海上单层测试费数百万元)。因此,提高测井解释符合率对于复杂储层的勘探开发具有重要的意义。
QC是英文QUALITY CONTROL的简称,中文意义是质量控制,其在ISO9000:2005的定义是“质量管理的一部分,致力于满足质量要求”。QC方法作为一种质量管理方法,注重以过程为中心的PDCA循环[1](策划、执行、检查、处理),采用相关的统计技术和方法,以事实为依据、用数据说话,有利于测井解释人员在实际工作中充分利用各方面的资料,分析查找原因及对策,不断深化认识,从而提高复杂储层的测井解释符合率。
复杂储层有两层含义:(1)岩性复杂,岩性有碳酸盐岩、火成岩、凝灰岩和砂砾岩等;(2)孔隙结构及类型复杂,常发育裂缝及溶孔洞,非均质性强。
通过对国内和海外8个油田66口井的录井、测井、测试以及试油资料对比分析后,发现简单储层测井解释符合率已达到98%以上,而复杂储层测井解释符合率与简单储层相比还有一定的差距。5个海外油田复杂储层新钻井测井解释符合率最高为90.3%,平均为86.9%。
通过综合分析认为,影响复杂储层测井解释符合率主要有两方面的因素:(1)岩性复杂致使适用于岩性单一的均质模型的测井解释方法难以对其进行准确定量评价;(2)复杂孔隙结构容易形成低孔渗储层及相对低阻油层,常规测井对此类油气层解释信息量相对不足。
针对复杂储层测井解释符合率不高的现状,运用侧向树图(见图1)进行了认真分析和深入挖掘,找出了8条末端因素[2]。
针对8条末端因素,按照《石油天然气储量计算规范》的标准要求,结合录井、气测、试油及岩心分析等采用0/1打分法,确定出影响复杂储层测井解释符合率的4个主要因素。
(1)复杂储层不同的岩性对不同测井系列的影响有较大的差异,在处理中要区别对待,否则会造成岩性的错误判别,甚至导致孔隙度计算高达70%的误差,从而影响测井解释的精度。
(2)对比阿尔奇公式和印度尼西亚公式两种方法,在物性好的储层中计算的含水饱和度结果相差不大,而在泥质含量较高的储层中,不同饱和度公式计算结果偏差较大,因此选择合理的饱和度计算方法也是影响测井解释精度的重要因素。
(3)复杂储层大多为储层薄、物性差、孔隙结构复杂多变,孔缝洞并存,油水关系复杂,既有低电阻率油层,又有高电阻率水层,致使油气层解释符合率较低。
(4)在早期,钻井过程中对井壁的保护技术不很成熟,导致有许多井眼在复杂储层段井径扩径较为严重,导致孔隙度测井曲线失真,对储层岩性的识别和物性参数的解释精度都有较大的影响。
运用QC方法确定主要因素后,积极制定对策并进行实施,同时动态跟踪分析实施全过程,及时将实施结果与测井评价情况进行详细对比分析。
(1)实施一:针对不同的测井系列优选适用复杂储层的测井解释模型[3]。A1井3 020~3 036 m井段原测井处理解释储层以灰岩为主,新剖面以白云岩为主;3 036~3 041 m井段下段储层老剖面为含灰砂岩,新剖面为含云岩的砂岩。与取芯岩性剖面比较,新剖面岩性处理更合理(见图2),孔隙度更接近岩心分析孔隙度(见图3)。
(2)实施二:针对复杂储层特性优选饱和度计算方法。通过对比分析不同毛管压力试验方法(见图4),优选半渗透隔板法的毛管压力作为束缚水饱和度的解释模型来验证测井计算含水饱和度的精度。B1井岩心含水饱和度和测井计算含水饱和度误差分析图(见图5),单点和层平均计算的含水饱和度误差都在允许的误差5%的范围内,测井计算的含水饱和度精度满足质量要求[4]。
(3)实施三:选取录井、岩芯、测试资料相对较全的井进行储层下限参数敏感性分析。通过电阻率-岩芯分析孔隙度、电阻率-密度/中子/声波交会图确定不同类型储层的测井响应特征(见图6,图7),从而建立油田储层评价测井解释标准,为准确评价油气层和计算有效厚度提供依据。
(4)实施四:在测井解释之前,利用录井、岩心描述资料,在复杂岩性井径扩径较为严重的储层段,针对孔隙度测井曲线开展井眼校正,以确保测井解释的准确性。D1井3 030~3 052 m井段重构后的三孔隙度测井曲线能更好的反映地层的真实岩性和物性(见图8)。
对策实施全部完成以后,针对海外6个目标区块102口井的测井综合解释成果,通过与录井、岩心分析、地层测试以及生产资料进行对比分析,复杂储层孔隙度、渗透率以及饱和度等储层参数计算的相对误差都有了明显降低,测井解释符合率由原来的86.9%提高至90.6%(见表1),实现了预期目标值。
其中,乌干达勘探研究项目完成25口井,通过统计QC前后3个主要层位的净厚度和含油饱和度参数的解释结果显示,净厚度相对增加了22.6%~85.1%,含油饱和度相对增加了13.6%~17.0%。据此推算原油地质储量增加12%以上,为乌干达区块储量的准确评价和开发方案的编制提供了强有力的技术支持。
伊拉克油田开发项目完成60口井,通过统计QC前后3个区块的解释结果显示,有87个小层解释结论由油水同层、差油层改为油层,有23个小层解释结论由油层改为差油层或干层。累计增加井点油层厚度176.2 m,为伊拉克油田编制复产和增产方案提供了技术保障。
表1 运用QC方法后测井解释符合率统计表
(1)QC活动作为质量管理的一种方法,从系统分析入手,注重统计技术的应用及因果分析,符合质量管理8项原则,它与ISO9000标准相结合,将有助于全面提高企业的质量水平,给现代企业带来一定的经济效益和社会效益,因此得到了越来越广泛的应用和推广。
(2)通过开展一年多的QC小组活动,测井室建立了“半月质量分析会”制度以及科研生产项目的立项、中期、完工三阶段的“技术交流会”制度;小组成员的理论知识和实践能力都得到了良好的结合,质量意识及分析问题的全面性明显加强,技术水平有所提高,测井解释周期平均缩短1.5 d;同时建立了以岩性识别为核心的复杂储层综合解释技术,目前这些关键技术已经应用于国内及海外多个勘探项目之中,取得了良好效果和经济效益,具有一定的推广价值。
[1]方锡贤,姜延武,等.QC方法在提高油气层解释符合率上的应用[J].录井技术,2002,(12):56-59.
[2]王晓鄂.利用QC方法提高薄油气层的录井解释符合率[J].石油工业技术监督,2004,(1):21-22.
[3]司马立强,等编著.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,2009-03-01.
[4]高楚桥,等编著.复杂储层测井评价方法[M].北京:石油工业出版社,2002.