水平井剖面天然裂缝响应特征及识别方法研究——以泾河油田17井区长8油藏致密砂岩储层为例.docxVIP

1、文章编号：1673-8217(2016)04-0088-04水平井剖面天然裂缝响应特征及识别方法研究以泾河油田17井区长8油藏致密砂岩储层为例张小菊L邓虎成“2,毕锭、罗斌。彭先锋】，欧浩淼1.成部理工大学能源学院.四川成都610059,2.成部理工大学“油气藏地质与开发工程”国家重点实验室)摘要：时研究区浸河油田17井区长8油就致密砂岩储层的水平井天然裂缝进行研克.利用录井井漏等资料对裂堆段进行标定.并通过生产动态黄料进行验证：依据水平井裂缝的常规测井异常响座特征.提取裂缱的响应信息.建立了水平弁天然裂域踪合判别模型。实例应用袅明,该刿别模型时裂继段的识别率达列80.77%.满足了研究区内水

2、平井裂堆段.的解铎*束.具有枝好的应用效果。关键词：没河油田；水平井；犬然裂雄；裂堆识别；判别模型中图分类号：TE122.2文献标识玛：A天然裂缝是地层中常见的地质构造现象.裂缝在油气运移时期或油气开发时期起重要作用.也是一些低孔渗储层经济有效开发的关键条件12致密砂岩裂缝性储集层具有渗透率低、裂缝相对发育、非均质性强且裂缝分布复杂等特点，通过水平井可以提高该类储集层的波及体积.实现产能的大幅提升。因此.水平井剖面天然裂缝识别研究对油藏经济有效地开发显得尤为重要。目前裂缝识别主要依赖于岩心和成像测井资料。本文主要是以泾河油由17井区长8油藏致密砂岩储层为例来论述。该区水平井没有岩心和成像测井资

3、料.采用常规测井来进行水平井裂缝识别.1研究区裂缝特征1.1裂缝产状、组系据3条野外剖面观察、12口井岩心观察到的150条裂缝及5口成像测井资料分别统计的裂缝产状情况可知.研究区内天然裂缝主要发育垂直裂缝和高角度裂缝且发育少依的低角度缝、水平缝、网状缝(图1).通过对野外绑头剖面的实测和统计5口成像测井共计48个测ht点的裂缝组系数据.研究区内天然裂缝的整体走向主要为“北东-南西”方向。裂缝走向和发育的断裂带走向具有较好的一致性。1.2裂缝有效性对研究区内岩心裂缝统计表明.充填缝和半充填缝均欠发育.裂缝充填程度低.裂缝的导流能力和沟通能力不受充填作用的影响.未充填裂缝大多为开启缝裂缝整体的有效

4、性较好；成像测井解释效果明显.可见明显的开启有效缝。研究区内充填物主要为泥质砂岩和方解石.对裂缝的有效性影响不大.天然裂缝的有效性主要受到裂缝张开度、裂缝走向等控制。2水平井剖面裂缝识别存在的问题2.1常规测井第一.裂缝本身的夏杂性，如裂缝大小不一、分布不均、产状各异、裂缝的各种充垣物.以及裂缝体枳比岩石基块体积小很多等；第二测井响应关系发杂；第三.每种测井的测缺值还受岩性、泥浆侵入深度等内索的影响。基F上述三个方面的影响.采用收稿日期：2016-03-03作者简介：张小嘛.在读研究生.19914：生.研究方向：油气田开发地质G业.是金项目：中石化华北分公司科研项目“深河17井IKK8油峨天然

5、裂St特征及K在开发中的作用”(编V34550436-14FW2099-0022).单-或少数的测井参数识别裂缝很困难,因此应采用多种测井参数来解释裂缝，以提高测井评价的精度.2.2岩心观察法水平井取心是最有观、最经济获取地质资料和r解目的层情况的方法，是提高目的层裂缝预测和含油气性的有效保证,但是，水平井取心与直井取心相比难度较大：取心工具和钻具与井壁的接触而积大易发生压差卡钻；水平段取心工具的轴线与1i：力方向不同，取心钻进时取心困难取心钻进参数选择难度大.钻压太大易氏弯取心筒，转速太快易造成岩心破碎。由于技术难度和经济成本过高，研究区泾河17井区长8的水平井无对应目的层取心资料.因此无法

6、宜观标定水平井段的天然裂缝发育特征。2.3成像测井由于成像测井需要:采集的信息ht很大,所以这类测井方法比较耗时，花费也高.通常只有少数页耍井才会测kt。研究区内无水平井成像测井资料.与水平井相比，一般井裂缝识别中成像测井运用较多。2.4钻时识别模型由于水平井中钻具和井壁的接触关系与宜井差别较大，加上特殊的钻井工艺特点，钻时已很难耳实反映地层的可钻性，利用钻时建立识别模型不适用于水平井。3水平井剖面裂缝发育段的标定泾河油田17井区长8油藏的4口井147块样品实测孔隙度为2.48%16.6%,平均9.3%；渗透率（0.014.48）x10_3Mm2,平均0.76xiO3Mm2,属于“低孔低渗”砂

7、岩储层。在钻井过程中遇到裂缝段.往往易出现井漏、钻速加快、放空及槽面显示异常等现象，若某井水平井段多次发生井漏，泥浆只进不出，出现井壁坍塌.说明天然裂缝十分发育7）.日的层钻井过程中出现钻时钻压减小、钻井液漏失以及槽面显示等钻井异常现象.说明钻遇到断裂带和裂缝发育段.此次研究将水平并钻井出现类似的异常现象等效为钻遇到储层中的裂缝发育段.通过对研究区内30口有钻井资料、录井资料、井史资料和完井资料的水平井进行相关钻井异常现象的分析判别.确定水平井的裂缝发育段。对未有槽面显示、未有放空漏失、未有钻时钻压降低、未有测井异常的目的层段，标定为裂缝不发育段。通过统计静态资料中显示发生井漏的部分水平井的生

8、产动态资料可知.发生井漏的水平井产液或较高.大部分为高效井、中效井.这些水平井段的裂缝均相对较发育（图2）。图2研究区内裂缱发育区平面分布以JH17P18井为例.1573.81578.8m发生井漏.钻至1603.20m.岩屑迟到，返至1598.90m发生井漏，岩屑迟到井深1919.00m发生井漏，该井多次发生井漏。4水平井剖面天然裂缝识别4.1测井响应特征分别提取典型水平井发生井漏（裂缝段）和无井漏(无裂缝段)的测井参数值.对密度与声波、自然伽玛与中子、自然伽玛与自然电位、深浅电阻率差与井径差等进行两两交会.结果见图3。由交会图可知.深感应测井、声波时差、井径差SPhnVSP-GffM井响应值

9、交会图35040S（nm）N-1I3弁310无井1501020406080100120d.LL-井径差测井响应值交会图c.HJH-ACSI井值交会图（注：N-取的样品点总数）图3所有样品的测井响应值交会图和八侧向电阻率测井参数对井漏和无井漏有较好的分别能力。深感应测井(ILD)上水平井的井漏比无井漏减小，声波时差测井(AC)上水平井的井漏比无井漏增大；井径差测井(CAL2-CAL1)上水平井的井漏比无井漏增大.但分辨率不如深感应测井和声波时差测井的分辨能力；八侧向电阻率测井参数为辅助参考测井参数.其单个测井参数无法区分水平井的井漏和无井漏.但组合以上4个测井系列后.可以有效地识别出水平井的井漏

10、与无井漏.4.2判别模型建立根据裂缝的测井响应特征，采用逐步判别分析方法.根据各测井的影响程度来进行剔除和引入测井变量.最后建立判别方程。常用的判别方法有：距离判别、费歌尔判别、贝叶斯判别8)本文选用贝叶斯判别法.提取典型样本.对各个样品在单井上采用极差正规化.对数据进行规格化处理。计算公式如下。设原始数据X,(i=1,2,=1,2,，极差变换公式如下(1)。式中：X,we为个样品中第，个变量的最小值；为兀个样品中第，个变址的最大值。变化后的新数据在01之间.减少测井响应伉因数址级或井间环境校正的差异对最终判别结果页献大小的不真实性依据水平井剖面天然裂缝测井响应电性特征分析结果.考虑两类样品即

11、：水平井的井混(裂缝段)和无井漏(无裂缝段).依次给定代码为1.2。通过逐步判别分析.剔除和引入测井变敏.最后以回判概率高为标准优选出不同参数建立的水平井裂缝判别方程。最后优选的裂缝判别方程的测井参数为深感应测井、全炷含技、八测向测井、声波时差测井和井径差测井.建立水平井的井漏(裂缝段)和无井漏(无裂缝段)的判别方程(2).(3).yMjMK9f9=1LDX0.0918-QTX0.0445+LL8X0.1154+ACX0.4443+(CAL2-CAL1)X2.7748-57.7090(2)丫尤弁=ILDX0.1610-QTX0.1828+LL8XO.12874-ACX0.4262+(CAL2-

12、CAL1)X2.3222-56.2259(3)式中：丫有裂缝段的判别函数;丫玖n口股一无裂缝段的判别函数；ILD深感应电阻率，。m；QT全炷含10LL8八侧向电阻率.Q-m；AC-声波时差.m*1；(CAL2-CALI)井径差，cm4.3水平井裂缝识别效果对水平井井漏段和无井消段抽取典型样本.并对其进行了测井参数的取值，建归水平井裂缝段的判别方程。运用判别方程.编制计算机代码.利用宏命令进行了水平井剖面的裂缝识别判别概率的计算.并对研究区内51口水平井进行解释.解释效果以典型井JH2P17为例.如图4。解释的井漏概率和实钻记录的钻井液漏失情况相稳合.对裂缝段的识别率达80.77%.满足研究区内

13、水平井井漏段的解释要求。图4JH2P17井裂缱判别概率计算剖面图5结论和认识(1) 在致密砂岩储层中.排除溶洞、断层的影响.利用钻井井漏、放空及槽面显示等异常现象对水平井段的天然裂缝段进行标定,结合生产井类型及生产曲线分析羚证.发生井漏等异常现象的水平井大部分为高效井、中效井，且对应的产液量较高，分布在裂缝高度发育区。说明在一定条件下.利用钻井井漏等异常现象可以很好地指示和标定天然裂缝的发育情况.(2) 通过对测井参数两两进行交会显示,声波时是、深感应电阳率、井径差、八侧向电阻率及全炷等测井参数对研究区内水平井段的裂缝仃较好的判别能力。声波时差测井曲线显示.水平井段有裂缝段比无裂缝段的声波值要

14、:大，而深感应测井曲线显示，水平井段有裂缝段比无裂缝段的深感应电阻率值小；井径差曲线显示，水平井段有裂缝段比无裂缝段的井径差值大.且井径差的判别率较声波时差和深感应电阻率差；八侧向电阻率和全炷判别率较差.可作为辅助参考测井参数。(3) 基于水平井天然裂缝发育段的常规测井响应特征.采用判别分析方法.优选出声波时差、深感应电阻率、井径差、八侧向电阳率及全经5个测井参数.建立水平井段有井漏(裂缝段)和无井漏(无裂缝段)的判别阵数.并对研究区内水平井的裂缝段进行识别,其解释效果与实钻记录的钻井液漏失情况吻合较好。(4) 以往一些识别裂缝段的方法只适用于宜井，对于水平井段其有一定的R限性.而对水平井段裂

15、缝判别的研究并不多。本文克服常规识别方法的局限性，结合录井井漏、生产动态等资料,采用多种测井参数建立判别模型来解释水平井段裂缝.综合判定裂缝发育段.应用结果衣明，该方法识别效果较好。参考文献1 邓虎成.周文.梁除.等.基于常规测井进行裂缝蜂合识别以茄尔多斯盆地麻黄山地区延氏组延安组裂缝为例J.大庆石油地质与开发.2009.28(6):315-319.2 周文.裂缝性油，储集层评价方法M.成都：四川科学技术出版社.1998:159-163.3 常兴浩.红河油田致密裂缝性油藏水平井分段压裂设计优化J.石油天然气学报.2013,35(9):131-137.4 赵为永.陈宏明.常规测井与成像测井结合进行裂燧识别方法研究J.青海石油.2008,26(2):1-4.