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储盖组合测井解释方法研究

时间:2007-1-27栏目:工程学论文

主题词:封闭性油气藏  未封闭性油藏  总孔隙度  渗透率  盖层  测井解释 

            生储盖组合

引  言 

    多年来,测井界为了提高测井解释精度,一直非常注重储层物性、流体性质、岩电关系等方面的研究,储层参数计算精度不断提高。即使如此,在一些地区个别层位的油气水性质的判别上仍经常出现失误。原因是油气聚集成藏后,如果地质运动使盖层封盖性能变差,油气藏就会被破坏,轻质组分大量散失,地层水潜入,重组分滞留在孔喉之中,形成残余油气藏。这种油气藏,钻井显示有时相当好,岩屑录井或钻井取心常可描述为含油、油浸、油斑等高级别的油气显示,但是实际含油饱和度一般低于50%。这类储集层试油结果常为水层或含油水层,与油气显示不相称,与测井计算的含油饱和度指标也不符合。为此,测井解释不能只偏重油气藏的储层研究,盖层封闭性能好坏,直接影响着油气的聚集和保存。测井解释不但要考虑储层条件,也应从油气成藏的保存条件出发,分析油气藏是封闭的还是开启的,在此基础上充分利用测井资料,进行全井段、全剖面储盖组合综合解释。 

泥页岩盖层测井评价 
    用测井方法研究泥页岩盖层,主要包括总孔隙度φt、有效孔隙度φe、渗透率K、含砂量Vsd、厚度H、突破压力Pa等参数。 

    1.厚度 

    厚度是盖层评价必不可少的参数之一。尽管国内外学者普遍认为,只要有几米厚泥岩就能封闭油气,但厚度的增加,必须能提高盖层的质量。 

    世界上大型油气田无不具较厚盖层条件为前提,如西西伯利亚、欧洲西北部盆地、北美西部盆地等。我国陕甘宁盆地中部奥陶系风化壳大气田,直接盖层是石炭系本溪组的铝土岩,厚度变化范围为6~18m不等,平均厚度13m;辅助盖层是石炭系太原组的泥质岩、致密灰岩及煤层,厚度为7~56m,平均厚度40.5m。 

    2.含砂量 

    苏联学者K.A.阿不杜拉曼诺夫对盖层研究表明,当深度大于1000m时,盖层中粉砂质的多少对封闭性能的影响十分明显。随着粉砂组分的增长,大直径的孔隙优势增大,渗透率增大,突破压力减小,封闭能力降低。当埋藏深度超过3000m后,随着泥岩中粉砂颗粒含量的增加,孔道直径虽也增大,但由于压实作用强烈,泥质粉砂岩的孔隙度、渗透率降低,含砂量对封闭性能影响减弱。 

    3.总孔隙度 

    泥岩盖层总孔隙度反映了泥岩的压实程度,总孔隙度越小,压实程度越高,孔隙喉道半径越小,泥岩孔隙毛细管力越大,渗透率越低,封闭性能越好。因此,泥页岩盖层总孔隙度是反映盖层封闭质量的重要参数。图1是实验室分析突破压力与总孔隙度及有效孔隙度关系图。从图1中可以看到,泥页岩总孔隙度与突破压力呈非线性函数变化。据理论计算,对连续油气柱不太大的油气藏来说,只要有1MPa以上突破压力的泥岩即可封闭油气藏。这个量值所对应的泥岩总孔隙度约30%,从成岩角度考虑,只要泥岩埋深达1000m左右,泥岩总孔隙度即可由70%降低到30%,具备封闭油气藏的能力。如青海东部涩北气藏、台吉乃尔气藏为第四系砂岩储气,封闭层泥岩孔隙度为28%~30%。因此,30%这个孔隙度量值可以作为泥岩盖层封闭油气的下限临界值。 

    泥页岩盖层总孔隙度的计算,其关键参数是干粘土的中子、密度测量值。测井计算处理可依据单井资料的中子-密度频率交会图,取得该井干粘土的中子、密度测井值,然后利用图2计算泥页岩盖层的总孔隙度。取得泥岩总孔隙度后,再计算泥岩的突破压力。 

    4.有效孔隙度 

    讨论泥岩总孔隙度同突破压力的关系,是把盖层看成均一化的理想盖层为前提。实际上,在大范围内泥岩的岩性、结构和孔隙并不是单一的,在各种成岩作用和构造作用下,还常产生次生孔隙和微裂缝,它在某一局部范围内或某一深度段可能存在各种形式的微渗漏空间。 

    对比图1中有效孔隙度、总孔隙度与突破压力关系曲线,两者有相似的变化规律,但曲率、两个端点的渐变稳定值有所差别。有效孔隙度与突破压力关系曲线变化曲率比总孔隙度与突破压力关系曲线变化曲率大的多,说明有效孔隙度比总孔隙度对突破压力的制约作用强,换言之,即有效孔隙度比总孔隙度对盖层封盖性能的影响大。两图中的端点渐变稳定值:总孔隙为30%时突破压力趋于极小稳定值,而有效孔隙度为22%左右时突破压力即趋于极小稳定值;总孔隙度为5%左右时,突破压力趋于极大稳定值,而有效孔隙度为0.5%左右时,突破压力才趋于极大稳定值。有效孔隙度在0~6%之间变化时,对突破压力的影响最为显著,是影响盖层质量的敏感区间;而总孔隙度在这个区间变化时,对盖层质量影响不大。有效孔隙度在大于6

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