（地球探测与信息技术专业论文）渤海锦州251南油田太古界潜山储层测井评价技术.pdf

摘要 位于渤海海域辽西低凸起的锦州2 5 1 南太古界变质岩潜山是渤海海域目前发现 的最大的潜山油藏，岩性以片麻岩及其形成的碎裂岩为主，储层为由裂缝系统和岩 块系统组成的双重孔隙介质。潜山储层具有岩性、储集空间复杂，非均质性强的特 点，裂缝不仅可以作为储集空间，更为主要的渗流通道，是储层有效性的关键因素。 潜山储层评价中，利用常规测井难以满足储层评价的需要，井壁成像测井、多极子 阵列声波测井及生产测井等新技术在裂缝带的识别与评价中获得了很好的应用效 果。 通过大量的岩心及壁心观察、薄片鉴定、物性分析、毛管压力分析等资料，系 统认识了锦州2 5 1 南太古界潜山储层主要的岩石学特征及储层特征。综合录井、测 井及岩心观察及分析结果，将储层分为了裂缝一孔隙复合型、裂缝型及孔隙型，并分 析了不同类型储层的测井响应特征。 井壁微电阻率扫描成像测井及多极子阵列声波测井等成像测井技术在裂缝评价 中起到了重要作用。井壁微电阻率扫描成像测井与常规测井结合，可以识别裂缝， 研究裂缝的走向、倾向、倾角、裂缝宽度、发育密度等参数。多极子阵列声波测井 能够获得高质量声波全波列信息，利用斯通利波计算的渗透率与产液剖面测井确定 的地层产出情况吻合好，为潜山裂缝段有效性评价及渗透率计算提出了有效的分析 手段。交叉偶极横波测井能够用于评价潜山地层各向异性及确定地层地应力方向， 在裂缝性地层评价中具有重要的地位。 依据潜山储层双重孔隙结构的特点，建立了计算总孔隙度、基质孑l 隙度及裂缝 孔隙度的解释方法，通过计算岩块系统与裂缝系统的参数，综合确定了潜山储层的 孔隙度及饱和度参数。生产测井为有效厚度下限确定提供了依据，以测试产出层测 井特征为基础，提出的潜山储层有效厚度下限值( 即孔隙度芝3 ，且( r d 爪s ) d 眨9 0 ) 进行潜山储层有效性分析，其结果与井壁成像及多极子阵列声波测井解释 结果吻合较好。 关键词：裂缝性潜山，测井评价，井壁成像，多极子阵列声波测井，生产测井 l o g g i n ge v a i u a t i o nt e c h n o i o g yf o rj z 2 5 一lsa r c h e o z o i c b u r i e dh i r e s e r v o i ri nb o h a is e a c u iy u n j i a n g ( g e o d e t e c t i o n 锄di n f 0 咖a t i o nt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db ya s s o c i a t ep r o cs h c a i m i a b s t r a c t j z 2 5 - lsf i e l dl o c a t e di nt h el i a o x iu p l iro fb o h a is e aa r e a ，i ti st h eb i g g e s tb u r i e d 1 1 j l lo i lp o o lt h a th 硒b e e nf 0 u n d e dt i l ln o w 1 h ed o m i n a t e dl i t h o l o g yi s 印e i s s 锄d c a t a c l a s i t e ，a n dt h er e s e o i rs p a c ec o n s i s to f 仔a c t u r es y s t e m 锄dm 枷xs y s t e m t h ev i t a l f 犯t o ro fb 谢e dh i l lr e s e r v o i ri s 仔a c t u r ce f 佗c t ，i t sn o to n l yt h es t o r es p a c e ，b u ta l s ot h e 研m a 叫s e 印a g ep a t h b 谢e dh i l l r e s e r v o i rh a st h ec h a r a c t c rw i t hc o m p l e xl i t h o l o g y ， c o m p l e xs t o r es p a c e 锄ds 仃d n g 卸i s o t r 0 p i s m ，s oi t sd i 币c u l tt 0i n t e 巾r e t 锄de v a l u a t eb y c o n v 肌t i o n a l l o g 百n gs u i t e i nl o g 百n ge v a l u a t i o no f 丘a c t u r e db u r i e dh i l lr e s e r v o i ri nj z 2 5 一 lsf i e l d ，t h en e wl o g 百n gt e c h n o l o g y ，i n c l u d i n gb o r e h o l ei m a 百n gl o g g i n g ，m u l t i p l ea r n 哕 a c o u s t i cl o g 舀n ga n dp r o d u c t i o nl o g 舀n g ，p l a y 肌i m p o r t 锄tr o l ei nb 嘶e dh i nr e s e r v o i r f 粥t u r ei d e n t i f y ，锄a l y s i s 狮de v a l u a l i o n t h em a i ni i t h o l o 舀c a l 锄dg e o l o 昏c a lc h a r a c t e r i s t i c so fa r c h e o z o i cr c s e n ，o i ri nj z 2 5 一 lsb u r i e dh i l lw e r es t u d i e db ym e a n so fo b s e a t i o no nc o r e 锄ds i d e w a l lc o r e ，t h i n s e c t i o n a n a l y s i s ，p h y s i c a lp r o p e n y 锄a l y s i s ，c a p il l a 拶p r e s s u r e r e s e n ，o c 锄b ec l 硒s i f i e di n t 0 m r e et y p e s 嬲仔a c t u r e d p o r o u sr e s e n ，o i r ，仔a c t u r e dr e s e n ，o i ra n dp o r o u sr c s e r v o i r t h e l o g 舀n gr e s p o n s eo fv 撕。惦r e s e r v o i r sw 嬲a n a l y z e db yi n t e 粤a t i n gm u dl o g ，w e l ll o g 西n g ， c o r e0 b s e a t i o na n da n a l y s i s t h ea d v a n c e di m a g el o g 百n gt e c h n o l o g y ，s u c ha sf o m a t i o nm i c r 0 一i m a g e ra n dm u l t i p l e a r r a ya c o u s t i cl o g 舀n gp l a y t h ei m p o n a mr o l ei i l 劬c t l l r e e v a l u a t i o n c o m b i n i n gt h e t r a d i t i o n a l l o g 百n gt e c h n o l o g y ，b o r e h o l em i c r 0r e s i s t i v 时s c a ni o g g i n gc 锄i d e n t i f yt h e 厅a c t u r e ，s t u d yt h ef a c t u r cp a r a m e t e rs u c h 勰d i i i e c t i o n ，i n c l i n a t i o n ，d i p 锄g l e ，仔a c t u r e w i d t h ，m 屺t u r ed e n s i t y m u l t i p l e 棚ya c o u s t i cl o g g i n gc a np r 0 v i d ei i l f - o 咖a t i o no f c o m p r e s s i o n a lw a v e ，s h e a rw a v e ，锄ds t o n l e yw a v eb yc o m b i n i n gt h ed i p o l e 觚dm o n o p o l e t e c h n i q u e i t st h ee f f e c t i v em e t h o df o re v a l u a t i n gf 0 咖a t i o np e m e a b i l i 哆丘d ms t o n l e y w a v ei n f o r m a t i o n ；t h ep e 彻e a b i l i t yr e s u l ts h o w sg e n e r a la g 阳e m e n tw i t hp r o d u c t i o n l o g 舀n gr e s u i t a n i s o 仃o p ya n dc m s t a ls n e s sc 锄b ed e t e m i n e db yc r o s s - p l o td i p o l el o g b 鹄e do nd u a l p o r o s i t ye x p l a n a t i o nm o d e l ，w es e t u pac a l c u l a t i n gm e t h o do ff h c t u r e d r e s e r v o i rp o m s i 够p a r a m e t e 俗s u c h 嬲t o t a lp o r o s i t y ，b 嬲i cp o r o s i t y 行a c t u r ep o r o s i t ) r d if i e r 锄tp o r es p a c es h o u l dh a v ed i f 6 舢ts 咖r a t i o nm o d e l s ，o nt h eb 鹊i so fc a l c u l a t i n go f b a s i cp o r o s i t ya j l d 厅a c t u r ep o r o s i t y ，w es e t u pt h eo i ls a t l l r a t i o nm o d e l sb yd e t e r m i n i n gt h e s 删i o no fm a t r i xa n df - r a c t u r es y s t e m w ed e t e n n i n et h en e tp a yb ys t l l d y i n go ft h e p r o d u c t i o nl o g g i n g t h ev a l i d a t i o na i l a l y s i so n b u r i e dh i l lr e s e r v o i rb yu s i n gm ec u t o f f v a l u ep r o p o s e di nt 1 1 i sp 印e r ( p o r o s i t y 芝3 a n d ( r d r s ) d t 芝9 0 ) ，a g r e e m e n t 诵t ht h e i n t e 印r e t a t i o nr e s u ho fa n d 如uw a v el o g g i n g k e yw o r d s ：f - r a c t u r e db u r i e dh i n ，l o g g i n ge v a l u a t i o n ，b o r e h o l ei m a g i n gl o g g i n g ， m u l t i p l e 刮瞪a ya c o u s t i cl o g g i n g ，p r o d u c t i o nl o g g i n g 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取 得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注 和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人 为获得中国石油大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名： 日期：泐锕石磊 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于 其印刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家 有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允 许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名 指导教师签名： 同期矽谚年么乡同 同期矽铲钼角 中罔，f i 油人学( 华东) 硕l j 学化论文 第一章绪论 1 1 选题的来源、目的和意义 古潜山是古地貌的一种形态，地层经过地壳变动后的长期风化剥蚀，造成表面 形态的高低不平，后来再次下沉被新的沉积层所覆盖，其中突起的山丘就称为古潜 山。古潜山油气藏具有三个条件：、油源问题：古潜山自身没有油源，必须借助 于能与生油层沟通的不整合面、断面或渗透性岩层使尘油层中的油气运移进入古潜 山储集层；、储层问题：古潜山的主要储集空间为次生孔隙和裂缝双介质系统， 天然存在的裂缝对储集层内流体的流动具有重要影响。、圈闭问题：大多数情况 下古潜山本身没有封盖层，需要依靠上覆非渗透性岩层作为盖层。 潜山储层为由岩块系统和宏观裂缝系统组成的双重孔隙介质，岩块系统主要由 微孔隙和微裂缝组成，具有孔隙度大，渗透率小的特点，是潜山储层的主要储油空 间。裂缝是指由变形作用或物理成岩作用形成的，在岩石中天然存在的宏观面状不 连续，尽管裂缝孔隙度一般很小，但它是高连通的，对储层渗透率影响巨大，为潜 山储层的主要渗流通道，裂缝的发育程度是潜山储层有效性的关键冈素。裂缝性潜 山储层具有岩性、孔隙空f h j 结构复杂、非均质性强、孔隙度低、流体性质难于确定 等特点，一直是油田勘探开发过程中难度最大的油气藏类型之一，对潜山储层的评 价也足测井评价的难点。为了评价潜山储层，往往需要进行系统的钻井取心和分层 测试，但是海上油f f l 钻井取心和分层测试成本太高。随着测井技术的发展，现在已 经能够利用各种测井新技术来以成像的方式对地层进行精细描述，因此，在潜山储 层评价中，充分发挥测井资料的高分辨率和纵向连续性的优势，建立基于常规测井 和成像测井的潜山储层精细描述和分析技术，能够弥补海上油田基础资料录取较少 的不足，对于在勘探及丌发阶段减少投资、降低成本，尽可能规避风险具有重要的 意义。 锦州2 5 1 南油田的太古界潜山是渤海目前已发现的最大的潜山油藏，为块状潜 山油藏。太古界潜山为以斜长片麻岩及二长片麻岩为主的变质岩储层，是由宏观裂 缝和岩块系统组成的双重孔隙介质。针对复杂的储层情况，在潜山地层进行了齐全 的常规测井项目和针对裂缝评价的微电阻率扫描成像测井，同时为评价储层产出情 况，在高产井进行了产液剖面测井。锦州2 5 1 南油田大量的测井资料为利用测井方 法精细描述储层，确定储层参数奠定了良好的基础。通过充分利用井壁成像测井、 第一章绪论 多极子阵列声波测井、生产测井等新技术，同时结合常规测井和地质录井等资料， 对锦州2 5 1 南油田太古界潜山储层进行综合评价，通过对该潜【j 油藏的评价，探索 一套评价潜山储层的研究方法和技术路线，深入研究了测井技术在潜山裂缝评 价、储层参数及有效厚度确定等方面的应用，为以后渤海潜山油气藏的评价打下 良好的基础。 1 2国内外研究现状、发展趋势 1 2 1 研究现状 古潜山油气藏的勘探始于1 9 0 9 年。美豳在勘探中、新生界油气资源时，在 俄亥俄州中部发现了摩罗县古潜山油田，油井初期日产油3 1 8 m 3 。目前在美国、 俄罗斯、西班牙、澳大利亚、加拿大、埃及、利比亚、委内瑞拉、阿尔及利亚、 伊朗、巴西、摩洛哥、安哥拉、前南斯拉夫、匈牙利、罗马尼亚、越南等国家都 发现了古潜山油气田。近年来，国外油公司和大学、研究机构着重在成像测井 和多波多分最地震技术方面对裂缝进行检测，取得了重大进展，随着成像测井日 趋成熟，在单井裂缝识别方面发挥了巨大的作用，特别是在裂缝发育段，岩心收 获率低，成像测井是最好的裂缝检测手段，可以直观的显示裂缝在地下的赋存状 态。另外，对裂缝基质的评价直接关系到一个油田丌发的规模和潜力，在油田开 发初期如何客观地评价基质的有效性也是认识裂缝性潜山的难题，国外近年来主 要依靠核磁共振测井技术为特征来展开这方面的研究乜1 。 国内关于裂缝性潜【j 储层开发和研究也有几十年的历史，自从2 0 世纪六十 年代的四川碳酸盐岩和华北古潜山油藏发现并大规模投入开发以来，揭丌= 了中国 关于裂缝性潜山储层研究的序幕。任丘潜山油田是我国第一个在中上元古界海相 碳酸盐岩古潜山中找到的高产大油田。含油而积8 0 k m 2 ，探明石油地质储量 4 1 0 8 t 。最高年产量达1 3 5 2 1 0 8 t 。任丘油田发现以后，国内曾掀起寻找古潜山 油藏的热潮。随着我国一系列古潜山油气藏的发现，说明古潜山己成为我国重要 的油气勘探领域。 对于潜山地层的测井研究主要包括以下几个方面： 1 ) 微电阻率成像测井评价裂缝 裂缝分析是裂缝性油气藏储层评价的重点和难点，在成像测井技术问世之 前，主要依据深浅侧向电阻率数值大小及幅度差异、声波测井全波列波形特征分 析及地层倾角测井电导率异常检测等方法对裂缝进行分析。这些分析方法对早期 2 中国彳i 油人学( 华东) 硕f ：学位论文 的裂缝分析工作起到了重要作用，并将仍是今后裂缝分析的重要手段。但是这些 分析方法在准确确定裂缝产状、分布密度等方面具有很大的局限性。 微电阻率成像测井技术是测井技术的一次飞跃，具有很高的分辨率和井眼覆 盖率，f m i 及s t a 刚i 的电成像部分在8 5 i n 井眼中覆盖率分别达8 0 和6 0 ，周向 和垂向分辨率为0 2 i n ( 5 m m ) 。因此井壁微电阻率成像测井可提供完整的地层岩性 剖面，使裂缝研究工作变得更加直观和深化。通过成像测井研究裂缝的走向、倾 向、倾角、裂缝宽度、发育密度、在纵向上的分布规律等，尤其可以解决利用岩心 资料难以解决的裂缝走向、倾向等问题，具体优势为： 微电阻率扫描成像测井可提供完整的地层岩性剖面，实践工作中，不可 能进行大量长井段连续的钻井取心，而成像测井在一定程度上可替代钻井取心， 并且测鼍结果具有方向性。 测井使测井沉积相研究工作得到快速发展。利用成像测井可进行沉积结 构特征识别，依据沉积特征分析沉积环境，寻找有利相带，提高勘探成功率。 微电阻率成像测井使裂缝研究工作变得更加直观和深化。通过成像测井 可对裂缝的产状、类别、有效性、裂缝参数及分布格局进行深入细致的研究。 利用微电阻率成像测井资料识别裂缝时，要区分裂缝与层理等其它地质现 象，识别天然裂缝和诱导裂缝，并对裂缝有效性进行评价。 2 ) 多极子阵列声波测井应用 多极子阵列声波测井可以激发纵波、横波及斯通利波，通过处理可以提取各 波型的信息，进而计算出地层的泊松比、剪切模肇、杨氏模鼍、体积模量、体积 压缩系数等一系列表征地层物理性质的参数，用于地层机械特性分析、地层评 价、各向异性评价等。在对裂缝性潜山储层评价方面，多极子阵列声波测井主要 用于以下几个方面： 指示裂缝：在声波传播过程中遇到裂缝时会发生反射，全波列波形干涉 现象明显，具有“人字型干涉条纹，同时横波比纵波受裂缝影响更大，速度降 低更明显，纵横波速度比在裂缝发育段增高。 计算地层渗透率：斯通利波是一种在井内流体与井壁地层之自j 传播的流 体导波，其衰减与井壁地层的渗透性有密切关系，在沿井筒传播时，遇到与井眼 相交的开口裂缝或有渗透能力的孔、洞时，能量减小、速度降低。利用计算机处 理可以计算斯通利波的速度及能量的衰减程度，进而估算地层有效渗透率。 3 第一章绪论 地层各向异性及地应力分析：通过对4 分量的正交偶极子横波测井资料 进行处理，可以获得地层的快横波和慢横波，快、慢横波的速度差反映了各向异 性强度，快横波的方位角即为地层现今最大主应力方向。 3 ) 储层参数研究 在裂缝性储层中，由于储层类型的多样化、非均匀性及各向异性，给储层参数 计算带来了很多困难。由于裂缝系统和岩块系统的储集性能差别很大，应分别确定 这两个系统的孔隙度及饱和度参数。常规测井解释方法计算潜山储层孔隙度往往因 岩石矿物成分复杂和骨架变化的原冈而导致结果误差较大，因此应用基于最优化方 法的多矿物处理程序来计算地层的岩性及总孔隙度往往能够获得较好的评价效果。 裂缝孔隙度为油田评价和开发中的一个重要参数，评价中一般应用岩心裂缝描述及 双侧向电阻率测井两种方法来计算裂缝孔隙度。 潜山储层储集空间复杂，裂缝受泥浆侵入影响大，基于阿尔奇公式的饱和度解 释往往存在较大的误差。同时由于裂缝系统和岩块系统的储集性能差别很大，在评 价中分别确定裂缝和岩块系统的饱和度：应用压汞法毛管压力曲线确定基质的含 油饱和度，方法是根据油柱高度和油水密度差计算出油藏毛管压力，换算出实验室 的汞一空气系统所对应的压力，则毛管压力曲线上对应压力下进汞饱和为基质的含 油饱和度。应用水膜厚度法确定裂缝部分含油饱和度，通过对裂缝与基质部分含 油饱和度做孔隙度加权计算，获得潜山油藏总的平均含油饱和度。 4 ) 有效厚度确定 有效厚度是影响潜山地层储量计算的莺要参数，系统钻井取心和分层测试足最 为直接有效的手段，但是海上油田系统钻井取心及分层测试成本太高，为确定裂缝 性潜山地层的产出状况，定量分析各储层的产量分配，以及找出油水界面，在潜山 裸眼井中进行了产液剖面测井，为有效厚度下限确定提供了依据。由于深、浅双侧 向电阻率的分开程度及声波时差曲线对裂缝及孔隙发育段具有较好的反映，应用 深、浅侧向电阻率比值与声波时差的乘积 ( i m 瓜s ) d t 及测井解释总孔隙度交会图 版作为厚度划分的依据，同时结合微电阻率扫描成像测井及多极子阵列声波测井的 处理结果对有效厚度进行综合判断。 1 2 2 发展趋势 根据岩心、测井、测试等资料建立定量分析裂缝的发育程度及发育规律，全面 分析控制裂缝发育的主要凶素，预测未钻井处的裂缝性储层发育情况，依然足潜山 4 中囡石油人学( 华东) 硕l ：学位论文 评价的重点和难点。将测井新技术、新方法和新的评价思路与潜【l j 地层地质油藏特 征相结合，使得测井资料不仅用于储层测井参数和有效厚度的确定，还可以根据测 井新技术带来的大最信息和分析手段，通过利用测井资料精细评价裂缝发育状况， 并与地震、地质及油藏特征相结合，把握裂缝在潜山纵向及横向上的发育情况及分 布规律。 利用旋转井壁取心及生产测井技术来替代成本较高的钻井取心和分层测试已 经获得很好的应用效果，而微电阻率扫描成像、多极子阵列声波、核磁共振等测 井新技术的不断发展和同益广泛的应用，将不断提高测井资料在评价潜山地层中 的重要地位。 1 3 研究目标、研究内容、拟解决的关键问题 1 3 1 研究目标 以锦州2 5 一l 南油田太古界潜山为研究对象，充分研究已获取的岩心、壁心( 常 规及旋转井壁取心) 、气测、岩屑录井、测试及测井等基础资料，从储层特征及测 井响应特征出发，建立潜山地层测井评价的技术路线和具体的研究方法，为该油田 的开发及生产提供有力的技术支持，指导以后类似潜i l j 的评价。 1 3 2 研究内容 ( 1 ) 裂缝性潜山地层储层物性及测井响应特征 以岩心分析和测井资料为基础，分析该油田潜山油藏岩块系统和裂缝系统储集 特征，分析裂缝发育段在常规测井剖面上的响应特征，并对微电阻率扫描成像测 井、多极子阵列声波测井等特殊测井资料进行数据处理和分析，研究裂缝发育段 在成像测井上的响应特征和识别方法。 ( 2 ) 裂缝评价 对微电阻率扫描成像测井资料进行处理和深入分析，建立潜山地层岩性剖面， 研究裂缝的走向、倾向、倾角、裂缝宽度、发育密度、在纵向上的分布规律。利用 多极子阵列声波测井处理获得各波型的信息，计算出地层的泊松比、剪切模量、 杨氏模龟、体积模量、体积压缩系数等一系列表征地层物理性质的参数，建立裂 缝发育情况与声波全波列资料的关系，评价裂缝发育段的声学特征。同时结合常 规测井资料对裂缝有效性进行综合分析和评价。 ( 3 ) 储层参数计算 5 第一章绪论 依据潜山地层岩性复杂，非均质性强的特点，以岩心分析为基础，建立基于最 优化技术的多矿物解释模型，确定解释参数，计算地层岩性剖面和总孔隙度，并将 地层分为岩块和裂缝系统，分别确定其孔隙度。利用岩块和裂缝系统的孔隙度确定 结果，结合压汞法毛管压力资料确定饱和度。同时通过利用常规测井资料和斯通利 波资料计算渗透率，建立该潜山油藏的渗透率研究方法。 ( 4 ) 有效厚度划分 以常规测井资料处理结果和成像资料处理结果为基础，依据d s t 测试及产液剖 面测井确定的各层段的产出情况，量化有效厚度划分依据，精细划分潜山储层有效 厚度。 1 3 3 解决的关键问题 1 裂缝的评价的方法和评价效果分析； 2 复杂岩性和储集窄间储层的储层参数评价技术； 3 裂缝性潜山地层的渗透率解释技术： 4 潜山地层有效厚度的确定方法； 1 3 4 采取的研究方法、技术路线 以岩心及测井资料为基础，利用s c h l u m b e r g e r 的g e o f 舢e 及a t l 舔公司的 e x p r e s s 测井处理系统对常规及成像测井资料进行精细的处理解释，分析裂缝性潜山 地层储层物性及测井响应特征，分别确定岩块系统和裂缝系统的参数，在综合分析 的基础上确定有效厚度，为海上裂缝性潜山油藏的评价探索了一套可行的研究思路 和方法，评价流程如下( 图l 1 ) 。 6 中因石油人学( 华东) 硕l ：学位论文 图i 1 技术流程图 f i g l 一1 f i o wc h a n 1 4 取得的技术成果 1 、完成了对锦州2 5 1 南油田太古界潜山储层测井资料的整体处理和评价，确 定了区域的测井处理模型和参数，在岩心标定基础上保证了解释精度； 2 、完成了该油f 日成像测井资料的处理，建立了利用常规测井、微电阻率扫描 成像测井、多极子阵列声波测井及生产测井进行裂缝评价及有效厚度划分的方法： 3 、依据斯通利波在裂缝发育段的特征，给出了利用斯通利波计算潜山地层渗 透率的方法； 4 、总结了锦州2 5 一l 南潜山油藏评价中的经验和不足，为该油田的开发及为渤 海类似油田评价奠定了基础，建立了评价流程和方法，给出了潜山油藏基础资料录 取的要求标准。 7 第一章岫搬m 艟刚评价资料基础 第二章油田概况及测井评价资料基础 21 油田概况 21 1 油田地理位置及区域地质背景 锦州2 51 南油田位于渤海辽东湾海域东经1 2 0 。5 5 - 1 2 i 。1 0 ，北纬4 0 。0 9 乙 4 0 。2 l ，东北距锦州2 0 2 凝析气田( 中北平台) 约4 5 k m ，西南距绥叶13 6 ，l 油丌 ( 中心处理平台) 约4 3 k m ，西边界为辽西l 弓断层，东南挈缓坡向【l r 】陷过渡，油f i i 范围内平均水深2 40 2 6 4 m 。 区域构造上，锦州2 5 1 南油 l i 位f 让西凸起中北段，西侧紧邻王 西凹陷c l 沣 东侧毗邻辽中门陷中、北沣- 处于油气寓集的柯利位簧，辽西2 号断层将锦州2 5l 南构造分为l 号和2 呼两个高点( 图2 一1 ) 。 图2 一i 锦州2 宴l 南油田区域构造位置图 f 蟾2 一ls t m c t u r e l o c a t i o l a p o f j z 2 s - i s m l d 21 2 油田勘探评价历程 锦州2 5 一l 南地区的油气劫探一作始于2 0 1 l i = 纪5 0 年代来，】9 5 9 1 9 7 7 年该区l 三 要进行了重磁和模拟地震勘探，1 9 7 8 1 9 8 0 年进行了测涮密度为2 k m 2 k m 的数字 地震勘探。 中固彳i 油人学( 华东) 硕f ：学位论文 1 9 8 6 年中海石油物探公司完成2 6 2 0 l ( m 二维地震资料采集( 测网密度 i k m 1 k m ) ，在此资料基础上，对古近系沙一段底( t 4 ) 和新生界底( t 8 ) 进行了手工解 释成图，结合油田地质研究成果，确定沙河街组与潜山具有形成大中型油气藏的优 越石油地质条件。 2 0 0 1 年1 2 月至2 0 0 2 年1 月，东方数据处理中心对1 9 8 6 年采集的二维地震资料 进行了重新处理，方法为叠前时间偏移，根据处理后的二维资料，对该构造进行了 重新解释，编绘了l ：2 5 0 0 0 古近系沙一段底和新生界底的深度构造图。2 0 0 2 年7 月 中旬，在构造的东南部完钻第一口探井j z 2 5 1 s 1 井，该井完钻井深1 9 6 0 m ，完钻 层位太古界，根据测井资料，在沙二段及太古界潜山分别解释油层2 0 3 m 和 7 6 1 m ，经d s t 测试，太古界潜山获日产油3 6 5 8 m 3 ，日产气1 9 6 6 4 m 3 ，从而发现了 锦州2 5 1 南油田。 2 0 0 3 年3 月在1 号高点1 井西南侧约5 k m 处完钻评价井j z 2 5 1 s 2 井，该井完 钻井深2 0 2 4 m ，完钻层位为太古界，在沙二段及太古界潜山分别钻遇1 6 o i n 气层和 11 4 1 m 油层，经d s t 测试，在上述两个含油层系分别获最高同产气2 5 6 3 5 3m 3 及日 产油3 5 6 5m 3 ；同年5 月在2 号高点完钻评价井j z 2 5 1 s 3 井，在沙二段同样钻遇较 厚油气层并获得较高油气产量。两口评价井进一步证实了古近系沙河街组二段及太 古界是本油田的主力含油气层系。 为了进一步落实构造形态及断裂系统，探明油兀1 的油气储量，2 0 0 3 年6 1 2 月 在该区实施了4 3 3 3 k m 2 三维地震资料的采集和处理，并对沙一段底、沙二段底、新 生界底3 个地震反射层进行了精细解释，在此基础上，2 0 0 4 年4 8 月又先后在该构 造主体区完钻了5 口评价井，即j z 2 5 1 s - 4 d 、j z 2 5 1 s 5 j z 2 5 i s 8 井，5 口井均有 油气发现。2 0 0 4 年6 月开始对该油田的地质模式和油气储量进行了全面深入的研 究。按照石油储量规范( g b n 2 6 9 8 8 ) 、天然气储量规范( g b n 2 7 0 8 8 ) 及裂 缝性油气藏储鼍计算细则( s y t 5 3 8 6 9 1 ) 中对油气储量评价的要求，在勘探成果的 基础上，使用2 0 0 3 年度采集处理的三维地震资料，结合8 口井的钻井成果，精细描 述了沙二段i 、i i 两个油组顶面、沙二段底面及新生界底面的构造形态和断层发育 规律；把油f f l 地质、岩石物理、油藏工程资料以及各种分析化验成果有机地结合在 一起，详细论述了油田地质模式和油气藏特征，系统确定了各项储量参数，并使用 类比法就各储量参数的取值可信度做了分析。 9 第一二章油1 1 l 概况及测 评价资料堆础 2 1 3 地层层序 锦州2 5 1 南油田主要钻遇新生界及上太古界地层，根据岩性、电性及古生物特 征，自上而下可划分为第四系平原组( q p ) 、新近系明化镇组( n m ) 和馆陶组州g ) 、古 近系东营组( e d ) 、沙河街组( e s ) 及太古界。其中沙河街组二段及太古界为主要含 油气层系( 图2 2 ) 。 第四系平原组：3 4 4 3 4 9 m 。未成岩散沙与粘土。 新近系明化镇组：4 9 0 5 3 6 m 。明上段为厚层浅灰色细粗粒砂岩夹薄层绿灰 色泥岩；明下段为浅灰色含砾细粗粒砂岩央薄层绿灰色泥岩。 新近系馆陶组：1 8 6 2 1 3 m 。大套灰色、杂色砂砾岩为主，央薄层绿灰色泥 岩，区域上与下伏东营组呈不整合接触。 古近系东营组：3 8 7 5 0 6 m 。区域上将东营组分为三段，其中东二段又细分为 上、下两段。东一段本地区缺失；东二上段为灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩与绿 灰色泥岩的不等厚互层；东二下段及东三段为大套灰色、深灰色泥岩央薄层粉砂 岩。 古近系沙河街组：8 8 4 7 2 m 。区域上将沙河街组分为阴段，本油田主要钻遇沙 一、沙二、沙三段。 沙一段：2 3 5 3 m ，以泥岩为主，央泥灰岩、灰质页岩及粉砂岩薄层，局部见 泥质白云岩薄层，为一套特殊岩性段。 沙二段：7 0 1 1 2 m ，主要含油。t 层系之一，岩性主要为灰色、褐灰色泥岩与灰 色泥质粉砂岩、粉砂岩、中细砂岩的不等厚互层。 沙三段：4 9 3 l o m ，以灰色、褐色泥岩为主，夹少量浅灰色细砂岩、粉砂岩， 底部为含砾砂岩。 太古界：未穿，为本油田的另一主要含油层系，岩性以灰色、灰白色片麻岩为 主，顶部风化较严重，裂缝及溶蚀孔洞发育。 l o 中厢汕大学( 牛糸) 娅i 。擘位论史 n ， l i 髓! i 辫 n 舅 自 笛 e 瓣曩 至 7 雾 事砰 # 雾 苣 * 雪“ ：! ： 8 舻 ，装雪 _ 笛 e o 莲鲁 望” w _ _ l 一 * _& * m # h * m 匡主 圈2 0 锦州2 孓l 南油田地层综合柱状图 第一：章油l f j 概况及测井评价资科基础 2 1 4 构造特征 锦州2 5 1 南构造属于在古潜山背景上发育起来的、近北东走向的断裂半背斜， 其西北边界为辽西l 号断层，东南侧呈缓坡向凹陷过渡，古近系地层超覆或披覆于 潜山面之上，具有顶薄翼厚的特点。锦州2 5 1 南构造北东向长2 4 0 l ( m ，宽约 9 o k m ，圈闭面积5 4 4 k m 2 ，地层倾向近南东，构造项部较缓，翼部相对较陡，地层 倾角3 0 l o o 。 油f t l 范围内，断层比较发育。依据现有资料在油田主体区共解释出断层8 3 条， 断层走向多为北东一南西向，部分走向近东西向。沙河街组断层延伸长度多小于 2 5 k m ，断距小于5 0 m ；潜山断层延伸长度多小于5 k m ，断距小于2 0 0 m 。 辽西1 号断层( f 1 ) 为油盱i 的西边界，呈北东走向，延伸长度达1 0 0 k m 以上， 是分割辽两低凸起和辽西凹陷的边界大断层，在油田范围内呈弧形绕曲，目的层段 最大断距3 0 0 6 0 帆，对锦州2 5 1 南油田的构造演化及沉积起着明显的控制作用； 油田东部和南部以断层f 4 、6 和f 6 为界。辽西2 号断层( f 3 ) 延伸长度1 5 7 l 1 6 4 0 l ( l ，目的层段最大断距4 2 0 1 4 6 帆，为辽两断裂带的派生断层，将锦州2 5 1 南构造切割成东西两部分，分别命名为1 号高点和2 号高点( 图2 3 ) 。 潜山顶面构造圈闭面积4 5 9 k m 2 。其中1 号高点埋深1 6 0 0 m ，闭合线1 9 6 0 m ， 闭合幅度3 6 0 m ，圈闭面积2 5 5 k m 2 ；2 号高点埋深1 6 9 0 m ，闭合线2 2 0 0 m ，闭合幅 度5 1 0 m ，圈闭面积2 0 4 k m 2 ，井控区地层倾角多小于2 0 0 ( 图2 4 ) 。 2 2 油田基础资料 2 2 1 地球物理工作 二维工区为1 9 8 6 年7 月采集处理的2 6 2 0 l ( m 的二维地震资料( 测网密度为 l l ( r 1 1 l k m ) 。三维工区是2 0 0 3 采集处理的4 3 3 3 l ( n 1 2 的三维地震资料，野外采集线 距2 5 m ，处理采用叠f j i 时间偏移方法，处理后三维面元为2 5 m 1 2 5 m ，与二维地震 资料相比，主控断层边界及断点更加清晰，分辨率及品质都有较大提高。 1 2 中同油入学( # 束) 颂 学位论女 pl量10一如hki-ui暑9030no口ou穹a日g；kj#苗可h暑! !o量10i_器kiji=音。目芑_o，毪z 匝删霹恒甏州精日舞诬h“n事翠tn陋 田嚣幡臻岳母群枉_“n累罐，n圃 第一：章油概况及测井评价资料基础 2 2 2 钻井及取心 全油田共钻预探井l 口( j z 2 5 1 s 1 井) 、评价井7 口( j z 2 5 1 s 2 、3 、4 d 、5 、 6 、7 、8 井) ，钻井总进尺1 5 8 4 6 2 m ，除j z 2 5 1 s 6 井完钻层位为古近系沙河街组沙 三段外，其它7 口井完钻层位均为太古界。 在j z 2 5 一l s 2 、5 、7 井太古界潜山钻井取心8 次，总进尺4 7 0 8 m ，获取心长 2 7 1 3 m ，平均收获率5 7 6 ( 表1 ) 。 表2 1 锦州2 5 1 南油田潜山钻井取心数据表 t a b i e 2 - ld r i i n gc o r ed a t ao fj z 2 5 - lsb u r i e dh i h 层井序 取心井段进尺心长收获牢 岩性描述 荧光 位 号号 mmm 级别 l l7 5 0 0 0 l7 5 8 5 0 8 5 01 “1 9 3 浅深灰色片麻 d 217 5 8 5 0 1 7 6 7 o o8 5 01 4 51 7 1岩夹少最肉红色d 2 伟晶岩脉。 31 8 6 5 0 0 一1 8 6 9 0 04 0 01 9 64 9 od b 太 42 0 2 0 0 0 2 0 2 4 0 04 0 00 7 01 7 5 肉红色花岗岩。 占 31 7 9 9 o o 1 8 0 6 7 67 7 67 7 61 0 0 od 界 5 灰色片麻岩。 4 l8 0 6 7 6 18 0 9 2 22 4 62 4 61 0 0 o l 1 8 2 1 0 0 1 8 2 3 4 82 4 81 7 87 1 8灰岩。 7 灰岩、残移 砾 2l8 2 3 4 8 18 3 2 8 69 3 89 3 81 0 0 o 岩。 合计 4 7 0 82 7 1 3 5 7 6 为了获得更多的岩性、物性及含油性信息用于储层研究，8 口井均进行了系统 的井壁取心，并且在2 、3 、4 d 、5 、7 、8 井太古界潜山应用了先进的旋转井壁取心 技术，在太古界潜山共获壁心1 4 3 颗，其中有油气显示壁心1 1 3 颗。 2 2 3 测井资料 锦州2 5 1 南油田钻井所用泥浆均为盐水泥浆，测井资料录取由中海油f f l 服务公 司应用e c l i p s 5 7 0 0 测井系列和斯仑贝谢公司应用m a x i s 5 0 0 测井系列施工完 成，除自然电位、自然伽马、电阻率、密度等常规测井项目外，还使用了自然伽马 能谱、多极子阵列声波、f m i 或s t a r i i 等先进测井技术( 表2 2 ) ，为地层对比、 油组划分、储层评价，以及储最参数确定等提供了可靠的岩石物理信息。 1 4 中图石油人学( 华东) 硕f ：学位论文 表2 2 锦州2 孓l 南油田测井项目统计表 t a b l e 2 2l o g g i n gn e m so fj z 2 5 - lso i l 6 e m 1234 d578 测井项目 自然电位心00心0 _ _ 自然伽马心心0000、l 井径0-、l000、l 密度心心0心 心 t0 中子心、l0心心0j 电阻率心t心0心心过 多极了阵列声波0 _ 心 00 、l _ 自然伽t 能谱心0 微电阻率成像_0000心_ 井蹙取心0000心0 _ 产液削面测井 00心0 2 2 4 测试资料 在锦州2 5 一l 南油 h 钻到太古界潜山的7 口井均进行了裸眼d s t 测试，其中 j z 2 5 1 s 一3 井为水层，其它井均为油层，为进一步确定潜山地层的产出层段及其产量 分配，在4 口测试高产井( 1 、2 、4 d 、8 ) 井在d s t 测试进行过程中进行了产液剖 面测井。 1 5 第= 潜m 站目特& 女i ”目心特“ 第三章潜山储层特征及测井响应特征 31 太古界潜山储层特征 31 1 岩石学特征 锦州2 5 - 1 南潜山，属古老的结晶基岩，时代为太古代肉眼观察岩性为花岗片 麻岩- 经岩矿薄片镜下鉴定，具有中粗粒、中细粒、片状粒，变晶结构、弱片麻结 构、花岗结构、碎裂结构及块状结构等。 矿物成分主要为石英、长石( 包括斜长石和钾长石) 、部分为斜长石和微斜长 石；次要矿物有黑云母、角闽石等，因此薄片定名常见：黑云二长片麻岩、角闪黑 云二长片麻岩、黑云斜长片麻岩等，具有明显碎裂结构者，定名为碎裂岩。片麻岩 多里浅灰- 深灰色，中粗粒片状、粒状变晶结构及弱片麻状构造，浅色矿物以斜长石 ( 2 5 5