远探测声波反射波成像测井在哈拉哈塘地区的应用与评价

郭洪波，居大海，曹江宁

吴大成，吴兴能，朱志芳 （中石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆 库尔勒841000）

刘红艳 （中国石油集团渤海钻探工程有限公司，天津300280）

远探测声波反射波成像测井的探测深度为3～10m，能够对远离井壁地层的孔、洞、缝的空间展布进行评价，为地质分析和试油方案设计提供依据。塔里木油田自2009年引进该技术以来，先后在哈拉哈塘、塔中等地区53口井中采集了远探测声波反射波成像测井技术，其中在哈拉哈塘地区应用最为广泛。随着远探测声波反射波成像测井技术的规模化应用，资料也越来越丰富，为深入研究远探测声波反射波成像测井资料奠定了坚实的基础。笔者针对哈拉哈塘地区大量的远探测声波反射波成像测井资料进行了分析总结，建立了哈拉哈塘地区远探测声波反射波在不同储层的典型响应图版，同时对适应性以及存在问题等方面进行了分析和总结。

1 基本原理

常规声波测井测量的是沿井壁折射的纵波、横波和制导波 （包括伪瑞利波和斯通利波），井内声源辐射到地层深处的纵波和横波能量能够被井旁的裂缝、地层和溶蚀孔洞等不连续声阻抗界面反射回井内［1］，远探测声波反射波测井测量的就是纵波反射波或模式转换波，如图1所示。井旁的裂缝或层界面与井眼的关系有2种，即相交或不相交。对于与井眼相交的裂缝，当仪器位于裂缝上方或下方时会引起滑行纵波反射，即为测井声波中的反射波；当仪器跨越高角度裂缝时，向地层辐射的纵波或横波会发生模式转换，即模式转换波［2］。这些波的振幅比起井中的模式波来说通常要小得多，对这些反射波进行偏移处理，可以得到井旁裂缝或地层构造的图像。对图像进行综合分析能够识别井旁高角度裂缝、层界面或对断层进行横向追踪。

图1 声波反射波测井示意图

2 应用分析

2．1 哈拉哈塘地区地质背景

目前哈拉哈塘地区是塔里木油田碳酸盐岩勘探的重要领域之一，哈拉哈塘地区位于塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起的西部斜坡带，整体表现为向西倾没的大型鼻状构造，南邻北部坳陷，西接英买力低凸起。哈拉哈塘地区碳酸盐岩储层主要分布在奥陶系一间房组 （O1yj）和鹰山组 （O2ys），其发育情况受沉积环境、岩溶及构造断裂作用等多重因素控制，岩石类型以颗粒灰岩为主，其储层基质孔隙度很低，储集空间以次生的孔，洞、缝为主，将其复杂的储层空间组合划分为4种储层类型，即裂缝型、孔洞型、裂缝孔洞型、洞穴型。对于碳酸盐岩储层的多样性以及强烈的非均质性和各向异性，常规测井无法评价井筒以外的储层，远探测声波反射波成像测井的出现恰恰弥补这一空白。

2．2 远探测声波反射波成像测井采集情况

到2013年底，在哈拉哈塘地区20口井中成功采集远探测声波反射波成像测井资料 （表1），主要的目的层都集中在O1yj和O2ys。

表1 哈拉哈塘地区远探测声波反射波成像测井统计表

2．3 应用效果分析

通过对哈拉哈塘地区20口井的远探测声波反射波成像测井资料进行系统的评价后认为，20口井中有16口井应用效果良好 （表2），说明远探测声波反射波成像测井对井筒以外的储层判断提供了很好的依据。

通过对研究区20口井的系统分析，厘定了远探测声波反射波成像测井在哈拉哈唐塘地区的适用范围，具体表现为以下几方面：

1）井眼无有效储层，而井旁有储层的情况下，远探测声波反射波成像测井的应用效果好。

表2 哈拉哈塘地区远探测声波反射波成像测井效果统计表

以该类型典型井哈D井为例，在地震剖面上有利储层以 “串珠”发育为特征，“串珠”平面形状呈椭圆形，东西向长149m，南北宽74m。靶点位于 “串珠”中心，距离 “串珠”边缘最大半径为110m，最小半径为18m，但是该井实钻确偏离串珠。由于偏离串珠，该井O1yj的6650～6720m井段，测井解释储层较差，孔隙度小于1．8%，电阻率大于1000Ω·m，地层微电阻率扫描成像测井在6688m附近仅有2条低角度裂缝，综合评价为Ⅲ类储层。从远探测声波反射波成像测井解释成果图上看，在6674～6687m、6697～6705m、6705～6723m共3个井段上、下行反射波在距井壁4～10m的地方有明显的反射信息，说明该处存在波阻抗差异；而从地层微电阻率扫描成像解释成果图上看井壁裂缝不发育（图2）。综合分析认为，该3个井段的强反射为井旁裂缝，结合地层微电阻率扫描成像分析认为该3个井段的裂缝未穿过井壁。

在对哈D井6598～6697m进行裸眼常规测试，开井压力始终不变，反映地层为低渗透性储层。由于远探测声波反射波成像测井反映井旁储层比较发育，对该井进行酸化压裂。由哈D井的酸化压裂施工曲线 （图3（a））可以看出，挤交联酸液注入过程压力平稳，变化不大，人造裂缝正常延伸，没有沟通缝、洞储层的迹象；当改注入交联酸携砂液时，压力有明显下降，说明沟通了缝、洞储层。试油获得高产，用4mm油嘴求产，日产油37．18m3，日产气794m3。

利用酸化压裂施工的压力数据拟合出裂缝半长与导流能力关系曲线 （图3（b）），分析认为，在裂缝延伸方向15m处遇到缝洞体。酸化压裂测试结果证实了远探测声波反射波成像测井对井旁储层的解释是正确的。

2）井眼储层不发育、厚度较小，而井旁储层发育、厚度大的情况下，远探测声波反射波成像测井的应用效果好。

以该类型典型井哈J井为例，该井O1yj的6700～6730m井段，从常规测井资料看，储层不发育，厚度较小；从地层微电阻率扫描成像测井上看，在6717．5m处只发育一条裂缝，测井解释6172～6178m为Ⅱ类储层，厚度为6m，储层类型孔洞型［3，4］（图4）。该井段远探测声波反射波成像图中出现明显的反射信息异常，在井旁5～10m处存在强反射声阻抗界面，分析认为该界面是由裂缝面引起的，解释6690～6714m为井旁裂缝储层段，厚度为24m，距井壁距离5～10m。经过对该井段酸化压裂测试，获得高产油流，用4mm油嘴求产，日产油109．4m3，日产气15715m3。

图2 哈D井测井处理综合图

图3 哈D井酸化压裂效果分析图

图4 哈J井测井处理综合图

3）对于洞穴型储层，远探测声波反射波成像测井的应用效果好。

以该类型典型哈F井为例，该井在6701～6702m井段存在洞穴型储层，该储层常规测井资料显示dh扩大，qAPI明显升高，ρ大幅降低，Δt和Фn跳跃，ρlld、ρlls降低，在地层微电阻率扫描成像测井的图像上表现为暗色条带夹局部亮色团块状，由于厚度较小，测井综合解释为1m长的洞穴型储层 （图5）。

图5 哈F井测井处理综合图

在该井段的远探测声波反射波成像测井图中，上行波和下行波都出现很强的声波反射信息，并且在反射信息上部、下部也存在几组强反射声阻抗界面，整体厚度达几十米，经过分析认为，强声波反射信息为洞穴型储层的表现，其上部和下部的声阻抗界面为洞顶缝和洞底缝的表现，远探测声波反射波成像测井解释结果为一套38m长的洞穴系统。根据远探测声波反射波成像测井解释结果，在洞穴储层上部和下部各解释一层4m的裂缝型储层，经过酸压测试，在6680～6708m井段获得工业油流，日产油15．63m3。

2．4 不同储层类型的典型响应特征

通过对哈拉哈塘地区20口井的研究和分析，得出远探测声波反射波成像测井对不同储层的响应特征图版，共4种类型，分别为过井壁裂缝型 （图6（a））、高角度井旁裂缝型 （图6（b））、洞穴系统型（图6（c））和溶蚀孔洞或网状裂缝型 （图6（d））。图版的建立为在哈拉哈塘地区更好地利用远探测声波反射波成像测井技术打下了坚实的基础。

图6 不同储层类型的典型响应特征

3 结论

1）远探测声波反射波成像测井能够探测井眼3～10m范围内的声阻抗反射异常，进而评价井旁储层的发育情况，提出储层酸压措施建议，在哈拉哈塘地区应用效果较好。

2）井眼储层物性越差，远探测声波反射波成像测井的应用效果越好。

3）远探测声波反射波成像测井对于井旁3～10m异常反射体的方位、类型、规模以及充填情况还无法判断，存在一定的局限性。

［1］李长文，余春昊，赵旭东，等 ．反射波信息在裂缝储层评价中的应用 ［J］．测井技术，2003，27（3）：198～202．

［2］乔文孝，车小花，李刚，等 ．反射声波成像测井的物理模拟 ［J］．石油物探，2004，43（3）：294～297．

［3］肖承文，朱筱敏，海川，等 ．礁滩储集层的测井描述礁滩储集层的测井描述——以塔中1号坡折带为例 ［J］．新疆石油地质，2008，29 （2）：163～165．

［4］XIAO Chengwen．Characterizing fractured－vuggy carbonate reservoirs quantitatively based on the integration of well and seismic［A］．SPWLA 51thAnnual Logging Symposium ［C］．Perth，2010－06－19～23．