高清多边界电阻率反演技术在南海东部岩性油藏开发中的应用

万 钧

高清多边界电阻率反演技术在南海东部岩性油藏开发中的应用

万 钧

（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 深圳 518067）

南海东部M岩性油藏的砂体厚度变化大，夹层分布的规律性差。在该油藏的水平井开发项目中，选用了PeriScope HD工具提供的高清多边界电阻率反演探边技术来指导水平井的地质导向施工。多口井的实钻结果显示，该技术能够实时识别非均质储层中砂体的叠置关系、砂体和夹层的空间展布形态以及构造倾角变化，轨迹得以按照要求精确控制，保证了地质油藏目标的实现，说明该技术在复杂岩性油藏的开发中起着关键的作用。

高清多边界电阻率反演；岩性油藏；地质导向；砂体展布形态

岩性油气藏已成为我国各类油气盆地增储上产的重要领域[1]，在珠江口盆地也存在巨大的潜力，至今已发现了多个商业性或潜在商业性的岩性油气藏[2]，主要存在于新生代以来的陆相沉积、古三角洲沉积、重力流沉积和碳酸盐岩沉积环境中。古珠江和韩江三角洲沉积范围是盆地内岩性油气藏发育的主要区带，而且频繁的海（湖）平面升降导致纵向上多期次岩性圈闭叠置分布，由此使得珠江口盆地内岩性油气藏储层特征比较复杂，整体表现为小、散、薄，连通性较差，横向物性变化快，非均质性较强，砂体与不规则的钙质和泥质夹层互层。上述特征在南海东部某油田M岩性油藏中体现的比较典型，本文针对M油藏水平井开发过程中储层描述和地质导向时存在的具体问题，提出了基于高清多边界电阻率反演技术的解决方案。基于此方案，储层描述精度得以有效提高，可准确识别砂体形态及其尖灭点，不仅保证了水平段中有效储层的钻遇率，而且通过储量更新和相关钻采工艺的对应优化使得岩性油藏的开发效率得以最大化，同时希望该方案可为珠江口盆地内相似岩性油气藏的精准开发提供指导。

1 M油藏特征

该油田内共发育13个油藏，分布于新近系中新统珠江组和古近系渐新统珠海组，各自形成独立的油水系统。多数油藏为背斜构造自圈，主力油藏M在构造主体部位受构造控制，在构造东部和东南部受岩性控制。M层厚约2.0～17.3 m，油层有效厚度1.4～10.8 m，测井解释平均孔隙度为19.4%，渗透率为515.8 mD， 总体上属于中孔、高渗透率储集层。该层在油田主体部位物性变化不大，局部含钙质夹层及泥质纹层，渗透性砂岩向东南方向逐渐减薄，呈现上倾尖灭的趋势，储层非均质程度较强。

油区沉积相带归属古珠江三角洲前缘—东沙隆起滨岸沉积体系，处于河流、波浪、潮流3种地质应力交互区。受3种水动力作用的影响，砂体发育特征比较复杂。M层砂体主要由两期沉积砂体进积叠置而成：第I期沉积以水下分流河道沉积为主，单期河道难以区分，主要为河道复合体；伴随着沉积物源的不断供给，以及沉积基准面的相对上升，第II期沉积开始在水下分流河道末端发育多期河口坝沉积。

2 开发目标和地质导向难点

M层的开发项目始于2014年，包括17口水平井，水平段长度约400~800 m。在这个上倾尖灭型岩性油藏中，邻井对比显示储层的横向和纵向非均质性较强，砂体厚度变化较大（0.5~5.6 m），井间储层特征比较复杂。水下分流河道和河口坝沉积过渡带砂体的多期叠置导致砂体空间展布特征复杂，存在砂体相对孤立、连通性差的可能性，而且泥质和钙质夹层的厚度及其分布的规律性较差。

在水平井的地质导向过程中，必须精确控制轨迹追踪不规则发育的砂体，沟通孤立的多套砂体，尽力避开泥质和钙质夹层，这样才能为油藏的高效开发奠定基础。由此可以看出，高效地质导向的基础是尽可能精确的储层特征描述。当前，岩性油气藏中储层描述的核心技术是高分辨率三维地震解释和反演技术、高精度层序地层学分析技术以及包括成像和核磁共振等项目的常规测井技术[3]。该油田内，在约束井有限的情况下，受地震和层序地层学资料的分辨率以及常规测井数据探测深度的限制，井间储层形态、内幕特征、构造倾角及砂体尖灭点的识别和预测精度还不能满足油气藏开发的要求。因此，为了高效完成开发目标，必须选择有针对性的技术及策略来实现实时精细油藏描述，才能提高地质导向效率，再综合其他钻采配套技术，在保证地层压力充足的情况下尽力挖潜剩余油，才能将其开发效率提至最大化。

3 合理的地质导向技术及策略

针对M油藏水平井地质导向目标和难点，为提高地质导向效率，必须在实时储层描述的精度和轨迹控制的准度两个方面取得突破。实时储层描述要能够识别非均质储层中砂体的叠置关系、砂体和夹层的空间展布形态、内幕流体特征及其尖灭点，以及构造倾角变化。根据储层描述结果，可以主动的调整轨迹追踪不规则发育的砂体，沟通孤立的多套砂体，尽力避开泥质和钙质夹层（图1），从而增加泄油面积和提高采收率，此外也可以使得轨迹尽可能平滑，从而降低工程风险和提供钻井效率。

图1 地质导向策略示意图

针对本项目水平井开发的要求和难点，决策团队通过比较和分析，决定选用斯伦贝谢公司PeriScope HD工具提供的随钻高清多边界电阻率探边技术来指导开发水平井的地质导向施工。PeriScope HD工具可提供伽马和常规电阻率测量，而且通过两个倾斜接收线圈可提供方向性测量数据，利用蒙特卡洛算法处理常规电阻率数据和方向性测量数据来反演地下地层模型。该反演是随机的电阻率反演，无需用户设定地层层数、厚度、电阻率值、倾角和各向异性等参数[4]，每2 s将分析数万个模型并进行统计，最终提供描述地层模型的多个要素：地层层数、各层厚度及层内的电阻率分布特征、地层倾角等。高清多边界电阻率反演可探测井筒周围20 ft范围内的地层电阻率变化，其探测深度与边界两侧电阻率差异成正比。该技术在全球范围的成功应用证实其在多边界复杂储层描述方面的有效性，可通过远距离识别复杂环境中的储层特征来优化地质导向效率。

该项目也同时选用多功能随钻地层评价工具EcoScope提供常规的伽马、电阻率、密度和中子孔隙度等参数来评价储层物性。综合两条工具提供的实时数据，可有效地描述井筒周围20 ft范围内砂体空间展布形态、流体分布特征和构造倾角等信息，为本区地质导向效率的优化提供关键的支持。

4 实例分析

在钻前分析阶段，根据邻井资料模拟了目标储层中PeriScope HD多边界探测技术的适用性和可行性。模拟结果达到预期效果，由此预测该技术在实钻过程中能有针对性地精细描述目标储层，高效指导地质导向实时决策过程。模拟结果显示，针对邻井揭示的复杂储层，多边界探测技术可同时反演出多个关键界面（4~5），而且可显示多层（>3）内的电阻率分布特征，探测深度最远达15 ft，由此也可说明多边界探测技术有助于远距离探测和识别不连续、孤立砂体。

在应用PeriScope HD的第一口水平井中，当轨迹进入钙质层下方的泥质砂岩层中后，多边界探测技术在纵向上同时反演出4个边界和5个薄层，确认在当前泥质砂岩下存在1 m厚的泥岩层和较厚的高阻层。据此决定缓慢下探进入反演出的高阻层，确认该高阻层是优质砂岩储层之后，平稳着陆于其中。之后在该优质储层内完成近400 m进尺，满足地质油藏要求（图2）。在该井中，PeriScope HD远距离确认了优质储层厚度在横向上存在变化，而且物性在纵向上存在非均质性，实钻过程中通过精细调整井斜分别靠近优质储层的顶底界面验证了该非均质性。该井初产油量达2 300桶/天，超出设计15%。

基于该技术在第一口井的成功应用，该油藏高效开发的序幕由此拉开。在后续的多口水平井中，针对同一储层开发中的不同难点和挑战，PeriScope HD多边界探测技术均有效应对、加以控制，保证了该开发项目的高效、顺利实施。

图2 基于多边界探边反演的水平井地质导向模型图

5 结束语

PeriScope HD提供的高清多边界探测技术展现的远距离识别岩性油藏中薄互层复杂储层特征的优势，可用于有效优化地质导向效率并降低钻井相关风险。此外，该技术提供的信息也有助于细化地质油藏模型和深化对储层的认识，据此指导深入开发计划的制定。

［1］陶士振，袁选俊，侯连华，等. 中国岩性油气藏区带类型、地质特征与勘探领域[J]. 石油勘探与开发，2016，43（6）： 863-872．

［2］丁琳，杜家元，张向涛，等．珠江口盆地岩性油气藏类型及形成条件——以惠西南地区中新统珠江组为例[J]. 海相油气地质，2017，22（2）：67-72.

［3］王西文，刘全新，吕焕通，等．储集层预测技术在岩性油气藏勘探开发中的应用[J]. 石油勘探与开发，2006，33（2）：189-193．

［4］Al-Ajmi S A, Pattnaik C , Al-Dawood A E,et al. Geosteering through Challenging Fractured Limestone Reservoir becomes Achievable Utilizing High Definition Multi-layer Boundary Mapping Service – A Case Study from a Deep Gas Reservoir[C]. SPE Kuwait Oil and Gas Show and Conference, 2015.

Application of High-definition Multilayer Resistivity Inversion Technology for Lithological Reservoir Development in Eastern South China Sea

（CNOOC Shenzhen Branch, Guangdong Shenzhen 518067, China）

In Eastern South China Sea, lithological reservoir M consists of sand zones with variable thickness and interbeds irregular distribution. During the development of project with the horizontal wells, PeriScope HD tool was employed to provide the high-definition multilayer resistivity inversion technology. This stochastic inversion can help optimize the geosteering efficiency. The actual drilling results indicated the value of this technology with the ability to remotely identify the superposition of the multi-phase heterogeneous sand bodies, the distribution of sand body and interbeds, as well as the structural dip. Accordingly, the horizontal trajectories were precisely controlledaccording to requirements to efficiently achieve the geological and reservoir objectives of this project. Therefore, this technology is critical and valuable for the successful development of complex lithological reservoirs.

high-definition multilayer resistivity inversion; lithological reservoir; geosteering; distribution of sand body

2020-01-19

万钧（1984-），男，工程师，硕士，江西新余人，2008年毕业于中国石油大学（华东），现从事油气田开发地质研究工作。

TE321

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1004-0935（2020）05-0588-03