基于时间偏移速度的时深转换和地震速度分析

基于时间偏移速度的时深转换和地震速度分析 () 文章编号 :100421338 20110220155205 基于时间推移的咸水泥浆侵入条件下的 储层流体识别方法 1 2董红, 蒋兴才 (1 . 中国石油长城钻探工程有限公司测井公司 , 辽宁 盘锦 124011 ; )2 . 辽河油田多种经营事业部裕隆公司 , 辽宁 盘锦 124011 摘要 : 咸水泥浆侵入造成辽河滩海地区储层流体的识别困难 。基于理论研究 ,建立了阵列感应测井动态侵入响应 模型 ,开发了时间推移测井数值模拟软件 。该方法可以分析渗透率 、孔隙度 、饱和度 、泥浆矿化度 、地层水矿化度 、地 层和井眼压力等 18 个地层和井眼参数变化时对阵列感应测井响应的影响 。给出径向电阻率分布 、泥浆侵入深度 、 测井响应 、含水饱和度 、地层水电阻率 、地层水矿化度随泥浆浸泡时间的动态变化特性 。在辽河滩海地区 11 口井78 个层进行时间推移测井模拟和测井响应分析 ,确定了储层定量解释 ,测井解释符合率提高了 10 % ,解决了 滩海地区低电阻率油气层识别难的问题 ,同时也为储层流体识别提供了一种新方法 。 关键词 : 测井解释 ; 时间推移 ; 泥浆侵入 ; 矿化度 ; 电阻率 ; 浸泡时间 ; 动态变化 中图分类号 : P631 . 84 文献标识码 : A Reservoir Fl uids Ident if icat ion Method Ba sed on Time2la pse Logging in Salt Mud Inva sion Environ ment 1 2DON G Ho ng, J IA N G Xingcai ( 1 . GWDC Wi reli ne Lo ggi ng Co mpa ny , CN PC , Pa nji n , Liao ni ng 124011 , Chi na ; )2 . Yulo ng Co mp a ny , Diver sified Dep art ment of Liao he Oilfiel d , Pa nji n , Liao ni ng 124011 , Chi na Abstract : Beca u se of salt mud i nva sio n it i s difficult to i de ntif y re se r voi r f l ui ds i n t he beac h a rea . Ba sed o n t heo retical re sea rc h , e st a bli she d i s a n a r ray i nductio n lo ggi ng dyna mic i nt r u sio n re2 spo n se mo del a nd develop ed i s a ti me2lap se lo ggi ng nu me rical si mulatio n sof t wa re . Thi s met ho d ca n a nal yze t he i mp act of 18 p a ra met er s o n t he a r ra y i nductio n lo ggi ng re spo n se s , such a s p e r mea2 bilit y , po ro sit y , sat uratio n , mud sali nit y , fo r matio n wat er sali nit y , fo r matio n a nd well bo re p re s2 sure , et c . . Give n a re t he c ha ract e ri stic s of t he dyna mic c ha nge s of ra dial re si stivit y di st ri b utio n , mud i nva sio n dep t h , lo g re spo n se , wat er sat uratio n , fo r matio n wat er re si stivit y , fo r matio n wat er sali nit y wit h t he mud soa ki ng ti me . Pro vi de d i s qua ntit ative i de ntificatio n re se r voi r wit h lo g dat a . Thro ugh t he ti me2lap se si mulatio n a nd re spo n se a nal ysi s of 78 la ye r s of 11 well s i n L iao he regio n , t he qua ntit ative i nt e rp ret atio n st a nda r d of t he re se r voi r ha s bee n det e r mi ned , t he coi nci de nce rat e of w hich i s i ncrea sed by 10 % , t herefo re t he diffic ult p ro ble m s a re sol ved a bo ut lo w re si stivit y oil a nd ga s la ye r i de ntificatio n i n t he beach a rea . Lo g app licatio n sho w t he a bo ve met ho d i s a new ap2 p roach fo r re se r voi r f l ui d i de ntificatio n . Key words : lo g i nt e rp ret atio n , ti me2lap se , mud i nva sio n , sali nit y , re si stivit y , so a ki ng ti me , dy2 na mic c ha nge ( ) 进而估算油层原始含油 气饱和度 ,是测井储层评 0 引言 价的重要研究之一 。但是 ,测井结果还受钻井 利用电测井识别油气层 , 求准油层真电阻率 , 泥浆滤液侵入地层的影响 。传统的电阻率测井侵入 作者简介 : 董红 ,女 ,1972 年生 ,高级工程师 ,主要从事测井解释及方法研究工作 。 校正 ,均基于静态侵入阶跃模型 ,认为侵入带和原状 ,计算分析它们对测井响应的影 改变各项参数 地层之间电阻率的变化呈阶梯状突变 ,且没有考虑 响规律 。 侵入的时间效应 。实际上 ,泥浆滤液对地层可动烃 1 . 1 泥饼渗透率的影响 的驱替是一个多相渗流过程 ,地层参数的变化并非 取泥 饼 渗 透 率 分 别 为 0 . 001 、0 . 007 、0 . 013 、 [ 1 ] 3 ( 呈阶梯状突变 ,而且还与泥浆浸泡时间有关。本 0 . 019 mD 和 0 . 025 mD ,计算径向电阻率分布 见 [ 1 ] ) 文利用两相渗流 、岩电和电阻率测井理论,建立了 图 1。由图 1 可见 ,泥饼渗透率变化对冲洗带和过 电阻率测井动态侵入响应模型 ,在实际应用中获得 渡带影响明显 ,不影响冲洗带和地层电阻率 。随泥 了比较好的效果 。 饼渗透率增大 ,冲洗带和过渡带均向地层深处移动 , 范围逐渐变宽 ;泥浆浸泡时间长 ,影响更严重 。 1 . 2 水相最大相对渗透率的影响1 时间推移测井数 模值 拟 影 响 因 素 分 析 分别取油相相对渗透率为 0 . 02 、0 . 04 、0 . 045 、 在进行时间推移测井数值模拟的过程中需要考 ( ) 0 . 05 和 0 . 07 mD , 计算径向电阻率分布 见图 2。 虑地层物性 、井眼条件 、泥浆性能等因素 ,在模拟计 油层中 ,水相相对渗透率变化影响径向电阻率分布 算时需要选取的参数包括时间网格参数 、径向网格 的过渡带 。( ) 参数 、地层绝对渗透率 、泥饼渗透率 、油 气水相的 1 . 3 地层含水饱和度相对渗透率曲线 、地层孔隙度 、地层温度 、A rc hie 公 式中的常数 、胶结指数 、饱和度指数 、井眼压力 、地层 设残余 油 饱 和 度 S= 0 . 15 , 束 缚 水 饱 和 度o r 原始压力 、地层原始水饱和度 、泥浆滤液矿化度 、地 S = 0 . 4时 ,取含水饱 和度 分别 为 0 . 41 、0 . 5 、0 . 6 、 wi () 层水矿化度 、油 气水黏度 、流体密度 、毛细管压力 ( ) 0 . 7和 0 . 8 ,计算径向电阻率分布 见图 3。给定残 曲线等 。 余油饱和度和束缚水饱和度 ,地层含水饱和度变化 理论上 ,所有参数对模拟结果都有影响 。但是 , 不影响径向电阻率分布的冲洗带和过渡带 ,只影响 对于给定层位 ,地层绝对渗透率 、地层孔隙度 、胶结 指数 、饱和度指数 、A rchie 公式常数 a 和 b 、井眼压 地层电阻率 。 力 、地层原始压力 、地层温度 、目的层厚度 、上下围岩 1 . 4 泥浆滤液矿化度电阻率 、毛细管压力等参数相对不变 。因此 ,对于给 取 泥 浆 滤 液 矿 化 度 分 别 为 10 000 、15 000 、 定地层 ,主要考虑泥浆滤液矿化度 、泥饼渗透率 、油 24 000 、35 000 mg/ L 和 45 000 mg/ L ,计算径向电 相最大相对渗透率 、水相最大相对渗透率 、地层原始 () 阻率分布 见图 4。泥浆矿化度变化只影响径向电 水饱和度 、地层水矿 化度 和 地层 原油 黏 度的 影响 。 通过对滩海地区储层的实际模拟发现 ,泥浆滤液矿 阻率分布的冲洗带和过渡带电阻率 ,不影响地层电 化度 、泥饼渗透率 、水相最大相对渗透率 、地层原始 阻率 。 水饱和度 、地层水矿化度对测井响应的影响比较大 。 1 . 5 地层水矿化度 本文以滩海地区 ××井 56 油层的参数为基础 ,取地层 水 矿 化 度 分 别 为 1 700 、2 400 、3 100 、 4 000 mg/ L 和 5 000 mg/ L , 计 算 径 向 电 阻 率 分 布 () 见图 5。地层水矿化度主要影响径向电阻率分布 的地层电阻率部分 。 图 1 泥饼渗透率变化对径向电阻率分布的影响 图 2 水相最大相对渗透率变化对径向电阻率分布的影响 图 3 地层含水饱和度变化对径向电阻率分布的影响 图 4 泥浆滤液矿化度变化对径向电阻率分布的影响 图 5 地层水矿化度变化对径向电阻率分布的影响 - 3 2 μ 透率 , ×10 m; <为储层有效孔隙度 , % 。2 时间推移测井数值模拟的参数选取 2 . 4 油 、水相的相对渗透率计算方法 对于给定的地区 ,在进行时间推移测井数值模 利用滩海地区的相对渗透率分析资料 ,通过回 归分析确定油 、水相的相对渗透率为 拟计算时 ,其时间网格参数 、径向网格参数 、A rchie 2( )K= 0 . 0016 S+ 0 . 2206 S - 5 . 3608 公式中的常数 、胶结 指数 、饱 和 度指 数是 相对 不 变 5 rw w w 2( )的 ,泥浆滤液矿化度 、地层水矿化度 、泥饼渗透率 、井 6 K= 0 . 081 S - 93 . 658 S + 270 . 6 ro w w 眼压力 、地层原始压力等参数可根据理论公式计算 式中 , K为水相相对渗透率 , % ; K为油相相对渗 rw ro [ 2 ] 得到,而油/ 气/ 水黏度 、流体密度 、毛细管压力曲线 透率 , % ; S 为储层含水饱和度 , % 。w 等通过试油资料并结合经验公式进行推算 ,这里详细 介绍地层绝对渗透率 、油水相的相对渗透率 、地层孔 实际应用效果3 隙度 、地层温度 、地层束缚水饱和度的计算方法 。 通过在辽河滩海地区 11 口井 78 个层进行时间 2 . 1 地层温度计算方法推移测井模拟 ,图 6 为 ×××层的时间推移模拟结 果 , 根据试油资料确定滩海地区地层温度计算公式通过测井响应和模拟结果分析确定了储层的解 释( )T = 0 . 0305 H + 12 . 545 1 标准 。油层 : 水相相对渗透率小于 0 . 1 ; 水层 : 水 相 式中 , T 为储层温度 , ?; H 为储层深度 ,m 。相对渗透率大于 0 . 15 , 当水相相对渗透率在 0 . 1 2 . 2 地层孔隙度与绝对渗透率计算方法,0 . 15 之间时 ,结合含水饱和度数值以及其他资料 通过对比岩心分析数据与测井响应之间的关 综合分析确定地层流体性质 ,在实际应用中 ,测井解 系 ,确定地层孔隙度与绝对渗透率的计算公式释符合率提高了 10 % 。 ( )< = 0 . 7955 A C - 59 . 748 2 图 7 为辽河滩海地区 ××1 井测井曲线图 。通0 . 5039 <( )K = 0 . 0004e 3 过对该井 50 、51 、53 、54 、55 、56 层进行模拟得解释结 式中 , <为储层孔隙度 , % ; K 为储层空气渗透率 , × () 论为油层 具体模拟结果见表 1,而实际试油为油 - 3 2 3 μμ10 m; A C 为声波时差值 , s/ f t 。层 ,证实了结果的准确性 。图 8 为辽河滩海地区 × 2 . 3 地层束缚水饱和度计算方法×2 井测井曲线图 ,该井 77 、78 、79 、80 层原解释结 利用岩 心 核 磁 共 振 分 析 数 据 , 综 合 物 性 参 数论为油层 ,通过利用时间推移测井模拟软件进行再 ( ) K/ <与核磁共振分析束缚水饱和度建立关系式 分析 ,具体模拟结果见表 2 ,这 4 个层为水层 , 而实 - 0 . 3372 际试油为水层 ,证实了结果的准确性 。 () ( )= 56 . 624 × K/ <4 S wi 式中 , S 为储层束缚水饱和度 , % ; K 为储层空气渗 wi 表 1 辽河滩海地区 ××1 井时间推移测井模拟结果 地层孔隙 泥饼渗透 水相最大相 泥浆滤液矿化度/ 解释 试油 模拟 模拟含水 地层水矿化度/ - 1 层号 - 1 ( )度/ % 率/ mD 对渗透率 结论 结论 结论 mg L? ( ) mg L? 饱和度/ % 50 0 . 22 0 . 007 0 . 095 0 . 94 3300 46000 油层 油层 油层 51 0 . 25 0 . 007 0 . 075 0 . 24 3280 23000 油层 油层 油层 53 0 . 23 0 . 007 0 . 13 0 . 55 3500 25000 油层 油层 油层 54 0 . 22 0 . 007 0 . 11 0 . 42 3500 46000 油层 油层 油层 55 0 . 17 0 . 007 0 . 07 0 . 3 3500 25000 油层 油层 油层 56 0 . 26 0 . 007 0 . 09 0 . 18 3500 23000 油层 油层 油层 表 2 辽河滩海地区 ××2 井时间推移测井模拟结果 地层孔隙 泥饼渗 水相最大 泥浆滤液矿化度/ 解释 试油 模拟 模拟含水 地层水矿化度/ 层号 - 1 度/ % 透率/ mD 相对渗透率 - 1 结论 结论 结论 ( )mg L? ( )饱和度/ % mg L? 77 0 . 19 0 . 002 0 . 44 0 . 6 3400 13000 油层 水层 水层 78 0 . 12 0 . 002 0 . 27 0 . 98 3450 11800 油层 水层 水层 79 0 . 1 0 . 002 0 . 18 0 . 98 4600 16000 油层 水层 水层 水层水层 80 0 . 15 0 . 002 0 . 21 0 . 8 3500 11500 油层 图 6 时间推移模拟结果 8 辽河滩海地区 ××2 井测井曲线图 图 图 7 辽河滩海地区 ××1 井测井曲线图 参考文献 : 4 结 论 [ 1 ] 张建 华 , 刘振华 , 仵 杰 . 电 法 测 井 原 理 与 应 用 [ M ] . 西 () 1对于同一地层 ,模拟结果主要受地层水矿 安 :西北大学出版社 ,2002 . 化度 、泥浆滤液矿化度 、泥饼渗透率 、水相相对渗透 [ 2 ] 雍世和 ,张超谟 . 测井数据处理与综合解释 [ M ] . 东营 : 中国石油大学出版社 ,1996 .率的影响 。中国石油勘探与生产公司 . 低阻油气层测井识别 () 2利用时间推移测井模拟可以确定径向电阻 [ 3 ] 方法与技术 [ M ] . 北京 :石油工业出版社 ,2006 . 率 、测井响应和含水饱和度动态分布特征 ,可以更有 丁娱娇 ,邵维志 ,王志勇 ,等 . 不同泥浆侵入环境下储层 效地认识地层的泥浆侵入情况 。 [ 4 ] () 电性变化特征 [J ] . 测井技术 ,2009 ,33 4:3152320 . () 3利用时间推移测井模拟结果可以有效识别 油气层 ,为油气评价提供了一种新思路 。 ()收稿日期 :2010210228 本文编辑 余迎