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《长江大学》 2012年
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塔里木台盆区碳酸盐岩缝洞储层参数评价方法研究

关叶钦  
【摘要】:塔里木台盆区碳酸盐岩储层油气成藏条件优越,但由于储层埋藏深,类型多样、变化大,分布复杂,成岩作用强,造成储层油气藏类型多样,在油气勘探开发中面临诸多难题。本文基于塔里木台盆区碳酸盐岩储层的特点,通过理论联系实际,建立了一套相对完善、实用的缝洞储层参数计算方法。 复杂的孔隙空间结构、储集体非均质性强等地质特点给储层划分及储层参数计算带来了很大的困难,通过大量岩心观察、薄片鉴定、物性分析、毛管压力分析等资料,系统认识了塔里木台盆区碳酸盐岩储层主要的岩石学特征及储层特征。综合录井、测井、岩心观察及分析结果,将储层分为孔洞型、裂缝—孔洞型、裂缝型、洞穴型,并分析了不同类型储层的测井响应特征。在计算储层参数之前,对测井曲线进行了标准化,尽量排除非地质因素及人为因素的影响,以确保测井数据能够反映地层的真实情况,提高储层参数计算的精度。本文在分析工区测井数据、地质录井、岩心、实验化验分析和试油等资料的基础上,重点开展了各类型储层以下测井参数定量评价的研究,并着重分析了其中一些方法本工区实际应用的优缺点: (1)基于岩心分析资料的岩心刻度计算储层总孔隙度的方法;依据碳酸盐岩储层双孔隙结构特征的体积模型计算储层总孔隙度的评价方法;应用最优化原理同时使用多条测井曲线减小地层非均质性、各向异性及校正骨架影响的地层组分分析模型计算储层总孔隙度的方法。由于碳酸盐岩储层基岩孔隙度低、非均质性强、实验室岩心孔隙度与测井计算孔隙度相关性较差的特点,使得岩心刻度法计算储层总孔隙度的方法不适用于该类储层;体积模型法虽能充分利用测井信息,但不能使用约束条件,求得的解可能是无意义的;地层组分分析模型计算储层孔隙度的方法是依据地球物理反演理论,应用非线性加权最小二乘原理,将各条测井曲线、理论测井响应、误差及区域地质经验等综合的多维信息复合体,并采用最优化数学原理得到储层的总孔隙度,计算结果更为可靠。 (2)具有裂缝地层的导电路径可分为裂缝和基块,由不同的导电特征建立基块孔隙度与总孔隙度、裂缝孔隙度的关系,计算裂缝孔隙度的双孔隙模型法;世界上普遍应用的根据储层不同流体性质采用双侧向电导率计算裂缝孔隙度的方法;对裂缝的双侧向测井响应与地层参数进行简化反演求取地层的裂缝孔隙度法;根据裂缝产状先计算其张开度,再计算裂缝孔隙度的方法;在资料不全时也可采用单一的深探测电阻率来计算裂缝孔隙度;有电成像测井资料时,统计窗长内裂缝的视开口面积与FMI图像面积的比值即为电成像裂缝孔隙度。双孔隙模型法由常规测井资料即可求得裂缝孔隙度,但m值计算可能不准使得裂缝孔隙度的范围不在有意义的区间;双侧向电导率计算裂缝孔隙度的方法是假定泥浆电导率与地层水电导率相同时使用,但仅适用于网状裂缝的裂缝孔隙度计算;双侧向电阻率法计算裂缝孔隙度在实际应用时方便、可靠,能提供连续的孔隙度曲线,但会受泥质、泥浆侵入和流体性质等因素的影响;由裂缝张开度计算裂缝孔隙度的方法受裂缝产状和组合特征的影响较大,只适合于求单组系裂缝的裂缝孔隙度,对于网状裂缝的情况,只能进行定性判别;单一的深侧向电阻率计算裂缝孔隙度方法,解决了缺少双侧向测井资料或浅双侧向测井资料不好时裂缝孔隙度计算的问题,但适用范围较窄。电成像裂缝孔隙度自动处理计算能得到连续的裂缝孔隙度,但受井壁状况和泥质影响大,而手工拾取裂缝计算得到的孔隙度曲线不连续,只能反映宏观裂缝,不能反映微裂缝。 (3)根据裂缝产状不同,双侧向测井电导率与基块电导率、泥浆滤液电导率及裂缝张开度有着不同的关系,可由近似表达式分别求取不同产状裂缝的张开度;Schlumberger公司采用有限元法对双侧向不同产状裂缝响应的计算,提出利用双侧向差异来估算裂缝张开度的方法;对于网状裂缝的张开度,分别求出高低角度裂缝的张开度,然后相加即得。双侧向测井资料计算裂缝张开度是一种近似的方法,其结果受到裂缝产状和组合特征判断不准的限制。 (4)对碳酸盐岩这种双重介质储层,裂缝渗透率比基块孔隙渗透率大很多,故有无裂缝对储层渗透率的计算影响极大,所以需要按照不同的储层类型分别讨论。孔洞型储层计算公式与一般孔隙型储层的渗透率公式形式上无异;根据塔里木油田的实验可知:裂缝宽度与裂缝渗透率存在明显正相关的关系;而裂缝—孔洞型储层的渗透率即为基块渗透率与裂缝渗透率之和。 (5)通过对本区岩心压汞资料进行分析研究,未饱和汞饱和度与孔隙度、平均孔喉半径、相对分选系数之间存在着比较好的相关性,从而建立本区孔洞型储层束缚水饱和度计算模型;根据法国国家石油研究院的实验,得出裂缝宽度与束缚水饱和度的实验关系:随着裂缝宽度的减小,其束缚水饱和度将明显增高,综合分析压汞资料与测井资料的基础上,研究已知裂缝型储层中压汞样品的束缚水饱和度后发现:本区的裂缝型储层束缚水饱和度达到了83.81%,这也基本上反映了裂缝型储层中基质孔隙的束缚水含量;裂缝—孔洞型储层与裂缝型储层都属于双重介质储层,其束缚水影响因素要综合考虑裂缝型储层和孔洞型储层两种类型束缚水的影响因素。 (6)碳酸盐岩孔洞型储层符合孔隙导电机理,因此可采用阿尔奇公式计算储层的含水饱和度,但一定要进行选样严格的的岩电实验,选取有一定孔隙且无微裂缝的岩样;同时,碳酸盐岩属于双重孔隙结构的储层,针对孔洞与裂缝这两种不同储集空间的不同导电特性,建立双重孔缝结构的测井响应方程,也可计算含水饱和度;更进一步,把碳酸盐岩储层岩石中对导电有贡献的细分为:小孔喉基质孔隙、连通的基块孔隙、裂缝孔隙及泥质,而岩石的总导电能力可认为是它们并联的结果,亦可建立碳酸盐岩储层的多孔隙结构含水饱和度解释模型。经过本工区计算结果对比:阿尔奇公式计算的储层含水饱和度往往比真实值偏低;多孔隙结构含水饱和度模型充分考虑了不同孔隙类型对储层饱和度计算值的影响,计算结果更符合实际测试情况。 上述碳酸盐岩储层测井参数评价方法通过反复比对验证,优选出了适合塔里木台盆区的测井参数评价方法,实际应用效果明显。
【学位授予单位】:长江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P618.13

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