储集层整合分析与研究.PDF

儲集層整合分析與研究 羅仕榮、徐祥宏、沈顯全 中國石油公司探採研究所 摘要 本儲集層整合分析與研究以八掌溪氣田為研究目標，包括井下岩 心薄片分析各儲集層之儲集-滲透系統之特性、電測計算與分析及儲 集岩井下資料整合解釋，特別著重在油氣試驗之結果分析及儲集岩三 維地質模型建立及應用。 八掌溪氣田區之主要儲集岩為八掌溪砂岩，為許多探井之主要目 標，此砂岩具有普遍分佈、疏鬆未完全膠結及特別低的電阻反應，另 外含有不等量之黃鐵礦，也容易造成地層傷害，需要使用異於傳統的 鉆井方式，才能鉆探良好井孔而正確評估其油氣潛能。 除八掌溪砂岩外，北寮層、石底層及觀音山砂岩亦為八掌溪氣田 區之重要儲集層，它們普遍也有低電阻油氣層之傾向，因此以定常水 飽和率計算結果來評斷其油氣層之潛能會失準，若輔以其他資料，如 泥漿測錄、低電阻探勘概念，並在有石油地質解釋上之理由時，即能 進行正確之油氣試驗或可不遺漏有潛力之油氣層。 由鉆井鉆獲之地層深度及位置資料建立八掌溪地區之三維地層 模型及由此三維模型製作出之各種地層連井線及地層剖面圖、各儲集 層之二維及三維等厚圖，分析 結果顯示八掌溪氣田為在區域性構造之 中間位置，要形成大面積斷層封閉或地層封閉之機會較困難，本區域 構造之主要控制因素仍為北港高區。 一、背景說明 八掌溪油氣田之探勘、開發在儲集岩特性分析方面沒有獲得較多 之研究，尤其在岩石特性與電測反應之關係及非常規儲集岩之分析鑑 別等，進行整合性之分析解釋，或可發現探勘、地質解釋上之盲點。 本分項計畫擬透過儲集岩電測整合解釋方法，探討八掌溪油氣田 過去油氣試驗成功與失敗的可能原因，岩石特性對電測反應之影響及 其對應解決此問題之分析模型、參數、震波特性分析等，找出值得再 進行測試而可能被遺漏之儲集層，或是本區域所需要之探勘新思維 等。 八掌溪油氣田迄今已鉆探 20 口井，第一口井(PCC-1)與最近的一 1 口井(PCC-19)時間間隔已經超過 20年，且自PCC-13 號井以後均未完 全成功，顯見早期的探勘經驗與研究並未充份有效支援後續的開發生 產鉆探。 八掌溪地區20口井中，僅7口井投入生產，主要生產來自PCC-3, 9B ,12 號井之北寮層。 目前僅剩PCC-3及 9B 號井仍在生產，唯累計生產量與早期估算 有很大出入，亦即早期估算之氣藏量是小於目前及未來之生產量許 多，造成此現象主要可能係(1)氣水界面推測／假設位置不符現況(2) 油氣層淨厚估算有誤差等主要因素，這方面的值得進一步研究。 對所鉆遇之儲集層，判別其有無油氣，若僅根據油氣試驗非結論 性(Inconclusive)結果(如小量油氣水或無油氣水等)而不探討油氣 試驗之過程、地質及工程原因(如地層傷害、泥漿因素、砂岩特性(含 有特別礦物)及砂岩強度等)，則 此儲集岩之油氣潛能仍未能充份瞭解 與評估，如 PCC-1井之 DST沒有肯定結果，亦即有油氣流出，卻沒有 立即經濟規模，有地層水流出，其鹽份卻代表地表水，沒有獲得真正 地層水。 判別一儲集層有無油氣生產價值，若以水飽率計算結果為主要依 據時，更易掉進電測解釋之陷阱，影響水飽率計算之因素主要有(1) 水飽和率模型(2)a-m-n 參數 (3)電測資料品質與井孔狀況(4)其他岩 石物理參數如頁岩體積、孔隙率、地層水電阻、代表性等。 在正常且相對均一頁岩含量少之砂岩，慎選一水飽和率模型與參 數，其水飽率計算結果通常可落在一合 理範圍。唯當儲集層(砂岩) 含有導電性礦物(如黃鐵礦)或頁岩包裹住砂岩顆粒時，會導致含油氣 層為一低電阻，低電阻自然導致 100% 的水飽和率計算結果。八掌溪 地區之木山層、北寮層及觀音山砂岩均有此方面的例子，因此以水飽 和率計算結果為判別一地層有無油氣或經濟生產價值之主要工具 時，確實值得探討與警惕，如 PCC-8D 在八掌溪砂岩中其油氣生成區 段有高電阻，但實際上卻是低電阻油氣層。 本分項計劃擬就上述觀點，透過對電測資料整合地質、岩石特性