应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法与流程

    专利2022-07-07  112


    本发明属于油气勘探与开发,尤其涉及一种应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法。



    背景技术:

    目前,目前已知的低阻油层地质储量近亿吨,占整个油田群地质储量的三分之一,具有巨大的开发价值。但是,地层中分布的特低阻油层的识别是世界级难题,尤其是海上油田受条件限制,识别难度更大。如图1所示,曹妃甸11-2油田馆陶组,在电阻率测井无法判别地层流体的条件下,该油田在勘探阶段通过核磁测井、取心、mtd取样和dst测试等资料识别并证实了部分特低阻油层,而尚有部分特低阻油层由于技术限制而被遗漏。现有方法识别特低阻油层的成本高、成功率低,且仅限于海上油田的勘探与评价阶段,而在海上油田的开发阶段尚无经济有效的技术手段。因此,有待改进。



    技术实现要素:

    本发明目的在于提供一种应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,以解决特低阻油层中电阻率识别地层流体的准确程度降低的技术问题。

    为实现上述目的,本发明的应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法的具体技术方案如下:

    一种应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,其包括以下步骤:

    第一步,单井标准化校正,以气测录井曲线中的气测全量曲线为基础,通过公式计算消除单井范围内地层压力、钻井液压力、钻速、溶解气油比与钻头直径的变化对气测录井资料的影响,获得单井的烃气丰度曲线;

    第二步,井间归一化校正,选择油田范围内大段水层段或泥岩段作为标准层,通过倍数运算统一各井的烃气丰度基值,消除系统误差,使各井的烃气丰度曲线在统一标准下进行流体识别;

    第三步,烃气丰度曲线油层阈值的确定;

    第四步,疑似特低阻油层的筛选与假象的排查,筛选出少量重点疑似低阻油层并通过上返补孔、取样等方式验证其含油性,完成海上特低阻油层的识别。

    前述的应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,其中,

    所述第一步采用的公式为:

    ao=tg/δp/rop/gor(1)

    式(1)中:ao为烃气丰度曲线,tg为气测全量曲线,δp为钻井液静压与地层压力间的压差曲线,rop为钻速曲线,gor为各层溶解气油比曲线;

    所述第二步的井间归一化校正,是依据前步对各种影响因素的分析,以及钻井过程中部分钻井因素和录井因素在井间造成系统误差,包括不同录井记录仪器的敏感程度不同、初始设置不同,相同情况下记录的气测录井数值有所差异;为消除此类因素的影响,在上一步所得的烃气丰度曲线基础上,选择深度范围内大段水层段作为标准层,通过倍数运算统一各井的烃气丰度基值,消除钻头直径、泥浆密度、粘度、仪器等系统误差,完成各单井烃气丰度曲线的系统校正,使各井在统一标准下进行流体识别与剩余油饱和度计算;对于难以校正的单根气、再循环气因素,在应用相对烃气丰度曲线时,在气测异常井段通过其特征结合该区的油藏模式进行排查;

    所述第三步烃气丰度曲线阈值的确定是通过数据统计与分析,确定已知油层的烃气丰度曲线阈值,该阈值为最低值,通过该阈值在油田中其他层位寻找烃气丰度曲线值高于阈值的井段,作为初步疑似目标;

    所述第四步疑似特低阻油层的筛选与假象的排查是依据所在油田及周边类似区域相同层位的成藏模式判断疑似目标为疑似特低阻油层或者假象,由此筛选出少量重点疑似低阻油层并通过上返补孔、取样方式验证其含油性,完成海上特低阻油层的识别。

    本发明的应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法的有益效果是:该方法鉴于特低阻油层中电阻率识别地层流体的准确程度被大大降低,而气测录井资料未受影响,在充分分析本地区多种资料对油层敏感度的基础上,选择气测录井资料为主要研究目标,通过开展油层中烃气成分含量与分布、气测录井影响因素、气测录井资料校正方法与基于气测录井资料的低阻油层判别标准等工作,形成了一种经济有效并适用于海上油田的应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法。

    附图说明

    图1为现有曹妃甸11-2油田馆陶组特低阻油层连井剖面图。

    图2为本发明标准化烃气丰度曲线校正流程示意图。

    图3为本发明在曹妃甸11-2油田馆陶组特低阻油层连井实施剖面图。

    具体实施方式

    为了更好地了解本发明的目的、结构及功能,下面结合附图,对本发明应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法做进一步详细的描述。

    气测录井曲线的影响因素主要包括地层因素、钻井因素、作业因素和录井因素等四个方面。由于这些影响因素的存在,严格意义上,气测录井资料所代表的是井底的钻井液循环到井口时被仪器检测出来的烃类气体浓度,不能代表地层中真实的烃类气体浓度。为使气测录井资料具备判别流体性质的统一标准并定量计算剩余油饱和度,需消除上述因素的影响,将气测录井曲线校正成为可指示地下天然气含量的烃气丰度曲线。

    在计算烃气丰度曲线的过程中,需首先对上述因素进行分析,针对不同的因素的产生机理及影响范围,采取不同的校正方法。有些因素对单井内部不同深度井段造成影响,如钻井速度、压差等,需在单井内部对其进行校正;有些因素造成井间差异,比如泥浆密度、钻头直径,需在井间对其进行归一化校正;而有些因素受特定的作业影响,只会在某些特定的深度造成气测异常的假象,且难以校正,需结合地质模式对这些假象进行排查(表1)。

    表1气测资料影响因素分类与校正方法统计表

    在计算烃气丰度曲线的过程中,需首先对上述因素进行分析,针对不同的因素的产生机理及影响范围,采取不同的校正方法。有些因素对单井内部不同深度井段造成影响,如钻井速度、压差等,需在单井内部对其进行校正;有些因素造成井间差异,比如泥浆密度、钻头直径,需在井间对其进行归一化校正;而有些因素受特定的作业影响,只会在某些特定的深度造成气测异常的假象,且难以校正,需结合地质模式对这些假象进行排查。

    综合考虑以上因素,本发明实施例分以下四步对气测资料进行校正并判别潜在特低阻油层:

    第一步为单井标准化校正。依据前文对各种影响因素的分析,钻井过程中部分地层因素和钻井因素在不同深度内存在差异(表1)。如地层压力与钻井液静压之间的压差越大,单位时间内扩散进入钻井液中的地层烃类气体越多,气测显示值越高,造成气测显示值与实际地层烃类气体浓度之间存在一定偏差;钻井过程中钻速越大,单位时间内由于岩石破碎而进入钻井液中的地层烃类气体越多,气测显示值越高,钻速的变化会对气测录井数值产生较大影响。为消除此类因素的影响,在气测全量录井曲线基础之上,本发明通过以下公式计算单井的烃气气丰度曲线,消除气油比、压差与钻速在单井内不同深度的影响,消除单井范围内地层压力、钻井液压力、钻速、溶解气油比与钻头直径的变化对气测录井资料的影响,获得单井的烃气丰度曲线;

    ao=tg/δp/rop/gor(1)

    式(1)中:ao为烃气丰度曲线,tg为气测全量曲线,δp为钻井液静压与地层压力间的压差曲线,

    rop为钻速曲线,gor为各层溶解气油比曲线。

    第二步为井间归一化校正。依据此前对各种影响因素的分析,钻井过程中部分钻井因素和录井因素在井间造成系统误差。如不同录井记录仪器的敏感程度不同、初始设置不同,相同情况下记录的气测录井数值有所差异。为消除此类因素的影响,在上一步所得的烃气丰度曲线基础上,选择馆陶组深度范围内大段水层段作为标准层,通过倍数运算统一各井的烃气丰度基值,消除钻头直径、泥浆密度、粘度、仪器等系统误差,完成各单井烃气丰度曲线的系统校正,使各井在统一标准下进行流体识别与剩余油饱和度计算。需要指出的是,对于难以校正的单根气、再循环气等因素,在应用相对烃气丰度曲线时,应在气测异常井段通过其特征结合该区的油藏模式进行排查。

    第三步为烃气丰度曲线阈值的确定。通过数据统计与分析,确定已知油层的烃气丰度曲线阈值(最低值),并通过该阈值在油田中其他层位寻找烃气丰度曲线值高于阈值的井段,作为初步疑似目标。

    第四步为疑似特低阻油层的筛选与假象的排查。依据所在油田及周边类似区域相同层位的成藏模式判断疑似目标为疑似特低阻油层或者假象。例如,曹妃甸油田群馆陶组厚层砂岩顶部通常发育“油帽子”,若几口邻近在同一砂体顶部其烃气丰度曲线均明显高于阈值,并反映出基本一致的界面深度,依据成藏模式可初步判别为疑似特低阻油层;反之若个别井在某砂体中有烃气丰度异常,但与成藏模式不符,且邻井无此现象,可认定这种烃气丰度异常为钻井过程中的特定作业过程如“单根气”、“后效气”等造成的假异常,由此可筛选出少量重点疑似低阻油层并通过上返补孔、取样等方式验证其含油性。

    以曹妃甸11-2油田馆陶组为例,以往认为该油田馆陶组仅发育1-1382和1-1400两套特低阻油层,电阻率3.5ω·m,与水层电阻率相当,其他层被认为是水层,如图1所示。应用本发明方法对该油田馆陶组进行老井复查,将该油田所有井的气测全量曲线依据本发明依次进行单井标准化校正和井间归一化校正,得到各井的标准烃气丰度曲线。通过数据分析,确定在该油田馆陶组大套水层烃气丰度基值为2000ppm的情况下,已知特低阻油层1-1382和1-1400砂体的油层烃气丰度阈值为28000ppm,如图2所示。通过连井对比,发现该油田多口井在已知特低阻油层1-1382和1-1400砂体下方的1-1410砂体顶部烃气丰度值高于阈值,为疑似构造底水油藏,符合本油田馆陶组特低阻油层的成藏模式,为重点验证目标。2018年12月,通过曹妃甸11-2油田a28h井对该油田馆陶组1-1410砂体进行补孔测试。该层补孔后产出纯油并显示出较高的产能,证实了该方法的准确性和实用性,并为油田增加300万方的地质储量,如图3所示。

    目前该方法在渤海曹妃甸油田群与周边油田中广泛应用,目前已经证明了多个特低阻油层,为渤海油田增加探明原油地质储量超过2000万吨,并获得了良好的开发效果,有效缓解了油田开发中后期无接替储量的问题。

    本实施例中未进行说明的内容为现有技术,故,不再进行赘述。

    本发明应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法的核心技术是将原始气测录井曲线校正成为烃气丰度曲线的“四步法”,在本发明的技术方案中起到核心和关键作用。该方法是在海上油田开发阶段电阻率测井曲线无法识别特低阻油层的情况下,对现有常规资料进行创新应用,从而代替电阻率曲线对地层流体进行识别,使弥补了技术手段的不足,使特低阻油层的识别有了较准确的依据。本发明应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法的设计原理是在原始气测录井曲线受到多重因素影响下,准确程度较低,难以定量判别地层流体的情况下,通过分析其所受的各种影响因素,找到合适的校正方法和流程对原始气测录井曲线进行归一化和标准化校正,使校正后得到的烃气丰度曲线能够最大限度的消除误差的影响,从而更加准确的反映地下流体情况,起到替代电阻率识别特低阻油层的作用。该方法的优点在于创新应用常规资料弥补现有技术手段的不足,改进方法的同时不增加任何资料录取羡慕和作业成本,对于海上油田开发阶段降本增效起到很大的帮助作用。

    可以理解,本发明是通过一些实施例进行描述的,本领域技术人员知悉的,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。


    技术特征:

    1.一种应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    第一步,单井标准化校正,以气测录井曲线中的气测全量曲线为基础,通过公式计算消除单井范围内地层压力、钻井液压力、钻速、溶解气油比与钻头直径的变化对气测录井资料的影响,获得单井的烃气丰度曲线;

    第二步,井间归一化校正,选择油田范围内大段水层段或泥岩段作为标准层,通过倍数运算统一各井的烃气丰度基值,消除系统误差,使各井的烃气丰度曲线在统一标准下进行流体识别;

    第三步,烃气丰度曲线油层阈值的确定;

    第四步,疑似特低阻油层的筛选与假象的排查,筛选出少量重点疑似低阻油层并通过上返补孔、取样等方式验证其含油性,完成海上特低阻油层的识别。

    2.根据权利要求1所述的应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,其特征在于,

    所述第一步采用的公式为:

    ao=tg/δp/rop/gor(1)

    式(1)中:ao为烃气丰度曲线,tg为气测全量曲线,δp为钻井液静压与地层压力间的压差曲线,rop为钻速曲线,gor为各层溶解气油比曲线;

    所述第二步的井间归一化校正,是依据前步对各种影响因素的分析,以及钻井过程中部分钻井因素和录井因素在井间造成系统误差,包括不同录井记录仪器的敏感程度不同、初始设置不同,相同情况下记录的气测录井数值有所差异;为消除此类因素的影响,在上一步所得的烃气丰度曲线基础上,选择深度范围内大段水层段作为标准层,通过倍数运算统一各井的烃气丰度基值,消除钻头直径、泥浆密度、粘度、仪器等系统误差,完成各单井烃气丰度曲线的系统校正,使各井在统一标准下进行流体识别与剩余油饱和度计算;对于难以校正的单根气、再循环气因素,在应用相对烃气丰度曲线时,在气测异常井段通过其特征结合该区的油藏模式进行排查;

    所述第三步烃气丰度曲线阈值的确定是通过数据统计与分析,确定已知油层的烃气丰度曲线阈值,该阈值为最低值,通过该阈值在油田中其他层位寻找烃气丰度曲线值高于阈值的井段,作为初步疑似目标;

    所述第四步疑似特低阻油层的筛选与假象的排查是依据所在油田及周边类似区域相同层位的成藏模式判断疑似目标为疑似特低阻油层或者假象,由此筛选出少量重点疑似低阻油层并通过上返补孔、取样方式验证其含油性,完成海上特低阻油层的识别。

    技术总结
    本发明提供一种应用气测录井资料识别海上特低阻油层的方法,包括单井标准化校正、井间归一化校正、烃气丰度曲线油层阈值的确定和疑似特低阻油层的筛选与假象的排查四个步骤,并通过老井上返补孔及取样等方式对疑似特低阻油层进行验证,有效缓解油田开发中后期无接替储量的问题;该方法是在电阻率测井无法识别特低阻油层的情况下,将气测录井资料进行系统校正,应用由此获得的烃气丰度曲线更加准确、定量地识别特低阻油层。

    技术研发人员:杨威;孟鹏;廖新武;李彦来;张墨;周卿;张文童;朱猛;齐鸿;贾海良
    受保护的技术使用者:中国海洋石油集团有限公司;中海石油(中国)有限公司天津分公司
    技术研发日:2020.12.10
    技术公布日:2021.03.12

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