松辽盆地北部深层火山岩储层气水层

松辽盆地北部深层火山岩储层气水层识别与评价松辽盆地北部深层火山岩储层气水层识别与评价 曹凤俊 1 王 力 大庆油田有限责任公司地质录井分公司 黑龙江大庆 163411 摘要摘要 由于深层火山岩储层岩性空间分布形态多变 岩性横向变化具有突变性 储层物性变化 异常复杂 储层类型多样化 储层厚度大 钻井取心少 以往主要根据钻时 岩心实物观察孔洞裂 缝是否发育 致密坚硬程度 岩心孔渗分析及测井岩性密度等资料来判断储层物性 储层物性评价 难 储层的含气性评价主要依赖于气测全烃含量的大小 因此它们也都有其影响因素和局限性 给 录井对深层天然气井储层识别评价带来难度 造成对气水层的识别解释精度较低 为了解决以往在 深层储层识别评价上的局限性 提高录井解释评价精度 为试气及压裂选层提供可靠依据 本文提 出了应用综合录井 dcs 指数评价储层物性及应用气测资料计算地层含气饱和度指数评价储层含气性 的新方法 建立了应用 dcs 指数评价火山岩储层物性的标准及深层气水层识别评价图版 应用于松 辽盆地北部深层火山岩储层评价中 在生产应用中取得了较理想的效果 提高了深层天然气井的录 井解释评价精度 主题词 火山岩 物性评价 含气性评价 地层含气饱和度指数 解释方法 气水层解释评价 一 引言一 引言 松辽盆地北部深层火山岩气藏是深层天然气勘探的重要领域 主要目的层段为白垩系营城组火 山岩储层 由于深层火山岩储层岩性空间分布形态多变 岩性横向变化具有突变性 物性变化异常 复杂 储层类型多样性 气水关系复杂 增加了深层天然气井储层识别评价难度 为了解决以往在 储层识别评价上的局限性 通过对徐家围子深层火山岩储层的录井资料的研究分析 优选出应用综 合录井 dcs 指数评价储层物性及应用气测全烃计算地层含气饱和度指数评价储层含气性的新方法 建立了应用录井参数评价火山岩储层物性的标准及气水层解释识别评价方法 提高了录井解释精度 使得录井解释判准率达到了较高水平 为试气井段的确定 压裂选层及下部的井位部署提供了可靠 依据 并逐步形成了一套适合大庆深层的解释评价技术 及时发现并准确评价了卫深 5 徐深 1 作者简介 作者简介 曹凤俊 1962 男 黑龙江同江人 工程师 大庆油田有限责任公司地质录井分公司 黑龙江 大庆油田地质录井分公司资料解释评价中心 邮编 163411 电话 0459 5684352 邮箱 caofengjun 徐深 6 徐深 21 等高产天然气井 为 十五 期间千亿立方米探明储量的落实提供了有力的技术 保障 二 储层识别评价方法二 储层识别评价方法 1 1 储层物性识别评价方法 储层物性识别评价方法 由于深层火山岩储层类型较复杂 储层类型多样化 储层主要为孔隙 裂缝 溶孔 晶孔等多 重介质类型 以往我们在钻井取心井段仅仅依靠实物观察及岩心的孔渗分析来评价储层的物性 对 于未取心井段主要依据钻时及测井孔隙度及岩性密度评价火成岩这种多重介质的储层物性 由于其 受储集类型影响很大 有其局限性 特别是在裂缝发育井段 井眼垮塌严重 岩性密度资料失真 对储层的物性评价缺少有效的评价参数 这样就会直接影响深层气水层的准确识别与评价 录井钻时参数能直观反映岩石可钻性 但其与钻井施工状态密切相关 受钻头类型 钻头的新 旧程度 转速 钻压 排量及钻井液密度影响较大 dcs指数是对钻时影响因素校正后 可反映岩石 可钻性 一项参数 正常地层压实情况下 它 随井深增加而逐渐增加 dcs指数是通过对钻时参数进行钻头直径 钻压 钻盘转速 钻井液密度 校正处理后计算得来 其计算公式为 m n DW NZtB csd 0684 0ln 282 3ln 式中 Zt 钻时 min m N 转盘转速 rpm W 钻压 kN D 钻头直径 mm 地层n 水密度 g cm3 m 钻井液密度 g cm3 B 钻头磨损系数 在资料采集过程中 通过综合录井仪采集的相关数据计算而获得 dcs 指数 它是一种反映地下 岩石 可钻性 的综合评价参数 它除与钻井参数有关外 还与地层本身特性有直接关系 是否欠 压实 岩石坚硬致密程度 是否发育孔洞裂缝等等 生产实践也表明 通常情况下 钻遇不同岩性 及物性的储层 其 dcs 指数是不同的 dcs 指数越小 反映岩石的可钻性越好 地下岩层越疏松 岩石裂缝 孔隙越发育 即岩石物性越好 相反 dcs 指数越大 反映岩石的可钻性越差 地下岩层 越致密坚硬 岩石裂缝 孔隙越不发育 即岩石物性越差 通过对松辽盆地北部 30 多口井的深层火山岩 dcs 指数资料进行统计分析 编制了绘图解释软 件 可对整口井的目的层段进行自动定性解释储层物性 分 类及非渗透层四个类别对储 层物性条件进行定性划分 从而建立应用 dcs 指数评价松辽盆地北部深层火山岩储层物性的标准 表 1 表表 1 1 松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层物性评价标准松辽盆地徐家围子断陷火山岩储层物性评价标准 2 2 储层的含气性识别评价方法 储层的含气性识别评价方法 气测录井资料是通过对钻井液中含气量的连续检测 在以往常规的解释评价中 我们主要应用 气测全烃最大值及比值法来评价储层的含气性 由于气测资料受多种因素影响 导致气测显示偏高 或偏低 给资料应用及解释评价带来困难 这些影响因素主要包括 钻时 钻井液流量及钻头直径等 因素的影响 为了消除这些环境因素的影响 使得气测资料能够真实地反映地层的含气性 我们提 出了应用气测资料计算地层含气饱和度指数评价储层含气性方法 在实际的生产应用见到了较好的 效果 1 地层含气饱和度指数的计算 所谓地层含气饱和度指数是指在井底的压力和温度条件下 每钻进单位体积的岩石所得到的钻 井气体积 它是将地面条件下的气体体积换算成井底压力温度条件下 求得地层中的气体浓度 其中 C 地层含气饱和度指数 GT 气测实测全烃含量 Q 钻井液排量 m3 min t 钻时 min m D 钻头直径 m B 气体体积系数 储层可钻性 dcs 指数 储层物性储层类别流体产出能力 1 80好 类强 1 80 2 00中等 类中 2 00 2 20差 类弱 2 20致密非渗透层无 Q t C GT B 4 D2 GT Q t 0 2921B D2 式中 Tf 地层热力学温度 K Ts 地面热力学温度 K Pf 地层压力 MPa Ps 地面压力 MPa Z 气体压缩系数 或偏差因子 对于天然气 Z 取 0 95 通过计算地层含气饱和度指数来评价储层的含气性的好坏 地层含气饱和度指数越高反映储层 的含气性越好 地层含气饱和度指数越低 则反映其含气性越差 三 火山岩储层气水层解释与评价三 火山岩储层气水层解释与评价 通过我们统计该地区的火山岩储层录井资料及试气结果 应用 dcs 指数与气测全烃参数 地层 含气饱和度指数与储层孔隙度参数 分别建立了相应的气水层解释评价方法 1 1 dcsdcs 指数与气测全烃解释图板指数与气测全烃解释图板 因为火山岩储层厚度大 储层内物性及含气性分布差异也很大 所以应用 dcs 指数及储层含气 性评价参数全烃 以储层内每米为一点 在图板上进行连续投点 建立更为科学 合理的深层火山 岩气水层解释图版 形成相应的深层气水层解释评价方法 建立的 dcs 指数与全烃解释判别图版 图 2 可反映储层中每米的物性 含气性及储层厚度 从图版上可以对储层流体性质及产能进行 定性评价 图版解释精度大幅度提高 该图版无论应用于新井还是对于老井资料的处理解释 均显 示出它的优越性 2 2 地层含气饱和度指数与储层孔隙度解释图板 地层含气饱和度指数与储层孔隙度解释图板 通过气测参数校正后 计算求得在地层环境下地层含气饱和度指数 利用地层含气饱和度指数 与岩心实测孔隙度 或测井解释孔隙度 建立解释图板 图 3 能较准确的对储层流体性质及产能 情况进行定性判断 当储层孔隙度越大 地层含气饱和度指数越高 反映储层的含气性越好 为典 型气层特征 储层孔隙度越大 地层含气饱和度指数较低 反映储层的含气性差 为水层特征 储 层孔隙度小 地层含气饱和度指数低 反映干层特征 四 应用实例四 应用实例 实例 1 深层火山岩储层气水层解释评价方法 确保了徐深 902 井 237 高产工业气层的及时 发现和准确评价 徐深 902 井 237 号层厚度为 58 8m 主要岩性为灰色流纹岩 图 1 从测井曲线上看 该层 仅顶部 2m 岩石体积密度为 2 40g cm3 其余密度曲线读值均在 2 50 g cm3以上 有效孔隙度最大 为 11 1 岩石体积密度及有效孔隙度参数反映储层物性较差 应用录井 dcs 指数储层物性评价标 Tf PS B Z Ts Pf 准 该层可钻性较好 储层类别以一 二类储层为主 11 41 82 22 63 DCS指数 020406080100 钻时 mim m 钻时 dc指数 孔隙度 0 010 1110 50 C1 0 010 1110 50 全烃 气气测测曲曲线线 气气测测显显示示 起起 下下 钻钻 深深 度度 岩岩性性 剖剖面面 11010010001000010000 LLS m 11010010001000010000 LLD m 双双侧侧向向曲曲线线 4230186 6 18 CNL 22 22 42 62 83 DEN g cm3 中中子子密密度度曲曲线线 储储 层层 评评 价价 解解 释释 结结 论论 层层 号号 3757 0 3834 0 QT 15 41 0 03 513 7 C1 11 2478 2 23 36 6 2 23 37 7 3760 3770 3780 3790 3800 3810 3820 mm 图图 1 1 徐深徐深 902902 井井 237 237 号层录井综合图号层录井综合图 237I 号层气测显示厚度为 58 0m 顶部全烃含量最大达到 19 88 中下部钻进过程中全烃值 为 2 3 左右 应用 dcs 全烃深层火山岩气水层图版解释 图 2 该层所有点均落在气区 差气区 其中有 24 点落在气区 在地层含气饱和度指数与储层孔隙度解释图板该层也位于气层区 图 3 综合分 析认为 该压后可获工业气流 录井解释为气层 经试气验证 该层压后日产天然气 211127m3 0 1 1 10 100 1 31 51 71 92 12 3DCS 全烃 气层 差气层 气水同层 含气水层 水层 干层 徐深902井237 号层 图图 2 2 徐深徐深 902902 井井 237 237 号层解释图版号层解释图版 图图 3 3 徐深徐深 902902 井营城组井营城组 C C e e解释图版解释图版 实例 2 对徐深 301 井营城组 150 号层气水同层的准确识别评价 徐深 301 井营城组 150 150 号层厚度分别为 12 8 63 2m 测井解释均为气水同层 录井 解释为分别为差气层 气水同层 图 4 00 61 21 82 43 DCS指数 020406080 100 钻时 mim m 钻时 dc指数 孔隙度 深深 度度 岩岩性性 剖剖面面 0 01 0 1110100100 C1 0 01 0 1110100100 全烃 气气测测曲曲线线 气气测测显显示示 11010010001000 LLS m 11010010001000 LLD m 双双 侧侧 向向 曲曲 线线 42 30186 6 18 CNL 22 22 42 62 83 DEN g cm3 中中 子子 密密 度度 曲曲 线线 储储 层层 评评 价价 解解 释释 结结 论论 层层 号号 3934 5 3936 TG 1 11 0 07 15 9 C1 1 0568 3940 3951 TG 5 42 0 17 31 9 C1 4 9547 3951 5 3957 TG 1 49 0 71 2 1 C1 1 3076 3958 3961 TG 3 46 1 42 2 4 C1 3 2405 3966 3976 5 TG 3 40 0 48 7 1 C1 2 8639 3980 3981 TG 2 58 0 63 4 1 C1 2 2377 3983 3993 5TG 2 81 0 70 4 0 C1 2 3229 3995 4001 TG 2 78 0 29 9 6 C1 2 5059 0 66 1 7 C1 4007 4009 TG 0 99 0 45 2 2 C1 0 8676 3940 3950 3960 3970 3980 3990 4000 4010 vvv 1 15 50 0 1 15 50 0 图图 4 4 徐深徐深 301301 井录井综合图井录井综合图 该层主要岩性为紫灰 灰色火山角砾岩 灰色安山岩及灰白色碎裂球粒流纹岩 流纹岩 两层 岩石体积密度分别为 2 47 2 43g cm3 有效孔隙度分别为 9 2 10 6 应用 dcs 指数评价储层 物性 150 号层底部及 150 号层上部物性好 为 类 储层 150 号层下部物性变差 主要 为 类 储层 150 150 号层气测录井见 10 层异常显示 其中 150 号层底部及 150 号层上部含气性好 全烃最大值达 5 42 与上部相比 150 号层中下部含气性变差 全烃最大值为 0 99 3 46 全烃一般值为 0 84 2 25 应用 dcs 全烃深层火山岩气水层图版解释 150 号层只有顶部 3 个点落在干层区 其余均落 在差气层区 150 号层上部有 13 米落入气区 底部有 9 米落在气水同层区 图 5 应用地层含气饱和度指数与储层孔隙度图板解释 150 号层落在低产气层区 150 号层落在 气层与气水同层的边界处 图 6 0 1 1 10 100 1 31 51 71 92 12 3DCS 全烃 气层 差气层 气水同层 含气水层 水层 干层 徐深301井150 号层 徐深301井150 号层 图图 5 5 徐深徐深 301301 井井 150 150 150 150 号层解释图版号层解释图版 图图 6 6 徐深徐深 301301 井井 e e C C 解释图版解释图版 录井综合分析认为 150 号层底部至 150 号层顶部物性好 含气性好 但厚度较小 150 号层中下部物性及含气性与上部相比虽变差 但含气厚度大 试气应以产气为主 图版解释含水特 征明显 录井解释 150 号层为差气层 150 号层为气水同层 该层压后自喷日产气 79352m3 日 产水 53 8m3 试气结论为工业气层 在深层火山岩解释评价过程中 应用 dcs 指数划分储层类别 评价储层物性 同时结合孔隙度 参数及气测参数建立深层气水层解释图版 从已试气井试气结果看 见到了良好的效果 表 2 表表 2 2 火山岩储层录井解释评价效果表火山岩储层录井解释评价效果表 dcs 储层解释厚度 m 井号 层号 厚度 m 全烃 C 厚度 m 类 类 类 储层岩性 录井解释 试气方法 日产气 m3 d 日产水 m3 d 试气 结论 149126 8 12 50 1 20126 81206 5凝灰岩 角砾岩气层压后自喷195698工业气层 徐深 1 150126 8 10 22 1 11126 899 020 01 0凝灰岩 角砾岩气层压后自喷530057工业气层 徐深 514097 48 520 7297 456 035 06 0凝灰岩气层压后自喷121982工业气层 194 20 22 230 1820 216 04 0 灰白色流纹岩差气层压后自喷15466低产气层徐深 2 202 293 230 2629 16 013 0灰白色流纹岩差气层压后自喷23000低产气层 191 33 86 250 9833 810 022 0凝灰岩 流纹岩气层压后自喷376679工业气层 徐深 601 191 9 82 120 159 86 02 0灰白色流纹岩差气层MFE TCP 24干层 徐深 6174 38 612 51 0638 625 012 0灰色熔结凝灰岩气水同层压后自喷105689124 8工业气层 徐深 602 88 63 21