開發地質原始資料

開發地質原始資料是指地震、岩心、測井和開發動態資料這四類基礎資料。它們從各個側面反映油藏特徵, 各有優勢和不足, 通過取長補短, 互相補充, 互相印證, 最後融合成一體, 實現油藏描述的目的。

基本介紹

• 中文名：開發地質原始資料
• 外文名：The development of geological data
• 學科：石油工程
• 目的：實現油藏描述
• 資料：地震、岩心、測井和開發動態
• 特點：取長補短、互相補充

簡介

油藏描述的第一步, 就是收集好各種反映油藏開發地質特徵的原始資料信息。油藏描述就是通過對這些基礎資料信息的去粗取精, 去偽存真, 由表及里的綜合分析, 逐步上升提高, 最後得出對油藏開發地質特徵的全面整體的認識, 完成油藏描述的任務。油藏描述的成敗, 首先決定於基礎資料是否齊全、準確。

油藏描述的基礎資料主要有四大類: 地震、岩心、測井和開發動態資料。它們從各個側面反映油藏特徵, 各有優勢和不足, 通過取長補短, 互相補充, 互相印證, 最後融合成一體, 實現油藏描述的目的。一般來說, 這些資料缺一不可, 只是各開發階段, 根據油藏描述的不同任務, 目的、有所側重而已。

岩心資料

岩心是認識油藏最直接的地質信息, 它是評價儲層岩性、物性、含油性的第一性資料, 也是進行沉積史、成岩史、孔隙(包括裂隙, 洞隙)演化史研究必具的物質基礎, 是刻度測井進而刻度地震處理解釋的客觀依據。因此岩心是油藏描述必不可少的最基礎資料。

從岩心中錄取的油藏地質信息可分兩大部分。一是從岩心中直接觀察描述得到的各種地質現象( 即岩心觀察描述) ; 二是從岩心中採取岩樣在實驗室內進行各種分析鑑定錄取的各種地質數據信息( 即岩心分析鑑定)。

由於鑽取岩心所需費用較高, 任何油藏取心總是有限的。因此在油藏描述前, 根據油藏地質特點、所處開發階段、油藏描述的重點, 部署設計好取心井位, 取心層段, 是保證取得齊全、準確的岩心資料的先決條件。這也是開發地質人員的一項重要任務。

同樣由於實驗室岩心分析鑑定費用較高, 特別是一些套用高精尖儀器的項目, 開發地質人員應設計好岩心分析鑑定項目及數量, 做到必要和經濟合理, 達到齊全、準確和充分發揮作用的目的, 切忌“ 愈多愈好” 的懶漢作法。

(1) 岩心觀察描述: 油藏描述前, 井場地質人員已做過岩心觀察描述、常規取樣、編制1∶50 或1∶100 比例尺的岩心錄井綜合柱狀圖、岩心描述紀錄和連續照片, 還做過岩心􊄮測井曲線歸位。油藏描述人員的岩心觀察描述內容包括以下幾個大方面: ①沉積現象; ②對比標準層; ③油氣水產狀及流體性質; ④四性關係的感性描述; ⑤裂縫、斷層、地層產狀等構造現象。

(2) 岩心分析鑑定: 在井場錄井取樣基礎上, 視油藏描述需要, 一般要進行補充取樣, 增加取樣密度及分析鑑定內容。現行分析鑑定項目如下, 具體內容及樣品密度應視需要而定。

①岩石物性分析, 孔隙度( 包括常規有效孔隙度、不同岩壓下孔隙度變化、岩石壓縮係數)、滲透率(常規水平滲透率、水平和垂直滲透率比值、水平滲透率各向異性)、流體飽和度;

②岩礦鑑定( 礦物鑑定: 薄片、電子探針、陰極發光, 粘土礦物鑑定: X 射線衍射、掃描電鏡、粘度分析) ;

③ 孔隙、喉道測定: 壓汞毛細管壓力曲線、鑄體薄片、掃描電鏡􊄮圖像分析;

④流體性質( 原油、天然氣、地層水物性和組成分析) ;

⑤滲流特徵分析( 相滲透率曲線、潤濕性) ;

⑥其他特殊分析: CT 或核磁共振成像、X 射線透射、古地磁、全直徑岩心分析等。

(3) 岩心資料整理: 深度校正是指校正鑽井取心深度使其與測井深度一致。

常用的方法有:

①自然伽馬歸位, 對岩心測量自然伽馬曲線並將其與測井自然伽馬曲線對比, 得到深度歸位;

②特殊岩層歸位, 測井顯示上特殊的岩層如砂、泥岩剖面中鈣質層等與岩心深度歸位;

③物性歸位, 以孔隙度, 滲透率值連續剖面相對變化與測井曲線對比歸位。

測井資料

(1) 測井資料是高含水期油藏描述最基本的數據, 通過岩心刻度建立解釋模型, 可以在很高的精度範圍內取得所需的油藏地質參數。雖然測井探測範圍小, 只能獲得井筒周圍的地層信息, 但是開發井數量多, 可以獲得大量數據。

(2) 要分層次選擇好測井系列, 一般採用由繁到簡的原則。油田開發早期, 油藏地質認識較粗時, 測井內容寧多勿少, 儘可能多採用較先進的測井手段, 隨著油田開發過程的深入, 油藏主要地質特徵認識比較清楚, 各種測井手段的有效性日益明確, 則應當固定測井系列。對於關鍵取心井和一般開發井也應區別對待, 前者要儘可能多採集測井信息, 以指導後者常規測井的處理解釋。

油田常用的測井系列一般分兩部分: 全井段測井系列和儲層段測井系列。

(1) 全井段測井系列是指從井口到完鑽井深進行的測井。用於大層段判別岩性組合和地層層序, 進行地層劃分和對比, 油田通稱標準測井。目前國內通用的標準測井包括:

①自然電位及自然伽馬測井;

②梯度電極電阻率測井( 1 m 或2 . 5 m 電極距) ;

③0 . 5 m 電位電極電阻率測井;

④聲波時差測井。標準測井曲線圖一般採用1∶500 深度比例尺。

(2) 儲層段組合測井, 用於儲層地質參數定性定量解釋的測井系列。

常規組合測井包括: ①自然電位和/ 或自然伽馬測井; ② 微電阻( 微球形聚焦或微側向或微電極) 測井;③淺、深探測電阻率測井( 雙側向、或雙感應) ; ④三孔隙度測井(聲波、中子、密度測井) ; ⑤井溫, 泥漿電阻率測井; ⑥井徑, 井斜等工程測井。

除常規組合測井外, 一個油田一般選擇少量重點井或根據特殊地質解釋需要, 加測一些特殊內容, 這些測井項目一般花費較大, 不可能在每口井中推廣。

例如: 傾角測井; 自然伽馬能譜測井; 地層重複測試; 長源距聲波測井; 光電吸附指數測井; 電磁波傳播測井; 電阻率掃描測井等。組合測井一般採用1∶200 深度比例尺, 個別項目為配合岩心歸位, 放大為1∶100 或1∶50。

開發地震資料

隨著高解析度三維地震、多波地震和地震層析成像技術的發展, 以及對地震資料進行各種特殊處理, 通過鑽井和測井資料的約束反演或標定, 使地震技術在油氣田開發領域得到了愈來愈多的套用, 成為高含水期油藏描述的一項重要手段。

地震資料在精細油藏描述中的研究內容: ①描述微構造形態、斷層、裂縫分布; ②描述儲層厚度、岩性、物性的空間變化; ③描述儲層內油、氣分布和飽和度; ④進行開採動態監測, 預測注水運動前緣。

(1) 目前常用的開發地震資料: ①三維地震是研究複雜斷塊構造必不可少的手段, 也是儲層描述效果最好的地震方法; ②提高薄層解析度的高解析度地震; ③垂直地震剖面,是油藏描述中標定層位、研究速度剖面的重要手段。

(2) 正在發展的開發地震方法: ① 多波地震, 同時採集縱橫波, 利用縱橫波的速度、頻率、振幅等差異, 提高儲層參數解釋精度, 判斷裂縫等; ②井間地震, 通過提高頻率,進行井間層析成像, 以達到開發儲層描述所需的解析度。

油藏動態監測資料

動態監測資料是油田產能高低、剩餘油分布和採收率評價的基礎, 也是精細油藏描述的基礎資料。其中油藏壓力、產液與吸水剖面和高含水期儲層流體性質的變化最為重要。

(1) 油藏壓力資料: 首先需要了解油藏原始狀態下具有的壓力, 通常是指第一口井或第一批井的實測地層壓力( 原始地層壓力)。同時要通過高壓物性取樣測量油層飽和壓力,即油層中放出第一個( 第一批) 氣泡時所測得的地層壓力。

油田投入開發以後, 油層壓力會不斷下降, 注水初期壓力可能上升, 但是以後壓力還會有下降的趨勢。油田生產過程中一般會定期測量注水井、生產井的壓力變化, 這是分析油藏流體運動重要指標, 所以需要取全各井的油層靜止壓力( 關閉油井、待壓力恢復到穩定狀態時測得壓力, 也稱為目前地層壓力)。這種壓力一般通過穩定試井或壓力恢複試井法測得, 其中壓力恢復曲線是求取該壓力以及判別油藏內一些流動狀態的基本資料。

(2) 壓力恢復曲線的套用: 實測壓力恢復曲線在半對數坐標上並非一條理想曲線, 一般由4 段組成（如圖）。

圖中1 為壓力恢復原波曲線; 2 為一個直線不滲透邊界; 3 為相交120°的兩個不滲透邊界; 4 為兩個垂直的不滲透邊界; 5 為三面包圍的不滲透邊界; 6 為一個直線滲透邊界;7 為三面包圍的滲透邊界。

第Ⅰ線段———續流線段: 假設油井在井底關井(實際上是地面關井) , 在關井後液體仍繼續流入井眼。因為井筒中存在大量可壓縮的氣體和液體, 所以只有經過一段時間, 當井眼內充滿液體後, 續流才趨近於零。由於氣體上升到井筒上部、油沉到井筒下部, 在很短時間內( 2～3 h) 油井壓力猛然上升(可升高至幾個MPa ) , 因而出現駝峰。

第Ⅱ線段———斜率線段: 此段真實反映了地層壓力的恢復情況。在多層壓力恢復情況下, 油井壓力出現蛇曲形。蛇曲形出現的原因是高滲低壓層先恢復平衡, 然後低滲透高壓層恢復而疊加。

第Ⅲ線段———邊界線段: 通常解釋推導公式都用無限大地層彈性方程式考慮, 但實際用到有限地層上是受到一定時間限制的, 如果恢復時間太長, 供給邊界將開始影響曲線形狀。若邊界為小面積封閉, 如多井生產, 泄油麵積有限, 則曲線趨於平緩, 在Ⅱ線段延長線的下方。若邊界受不滲透邊界( 岩性)、斷層及注水強度的影響, 則曲線位於第Ⅱ線段延長線上。

第Ⅳ線段———干擾線段: 若油藏水壓驅動, 且注采比大於1 , 則曲線上升(圖中2 , 3 , 4 , 5)。若油藏消耗(溶解氣) , 注采比小於1 , 則曲線下降(圖中6 , 7) 。

在實際測得的曲線中, 由於種種原因, 或只出現Ⅰ ( 低滲) 或只出現Ⅰ、Ⅱ ; 或Ⅱ、Ⅲ , 甚至有的井受注水干擾影響不明顯直接出現Ⅰ、Ⅳ段, 在使用時要善於分析、判別。套用壓力恢復曲線可以確定的油層參數包括: 油層流動係數; 流度( 油層厚度已知時) ; 油層有效滲透率; 油井折算半徑等。還可以判斷井底的完善程度( 井筒是否污染等)。

(3) 吸水剖面資料: 注水進吸水剖面是測量在一定注水壓力條件下, 注水井每個層段或單層的吸水量。常用的方法是微差井溫法及放射性同位素載體法。微差井溫法是套用電纜式微差井溫測量儀連續測量水井溫度隨深度的變化。一個油田的地溫梯度是已知的, 當注冷水時間較長時, 大量吸水的層段溫度將明顯降低, 根據溫度降低程度, 可定性地分析判斷吸水層和各井的吸水能力。