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储盖组合测井解释的方法的研究
储盖组合测井解释的方法的研究
【摘要】: 根据油气藏成藏理论,油气藏形成之后,上覆盖层质量的变化会严重影响油气的聚集。在此基础上提出了储盖组合测井解释观点,并建立了封闭、开启型油气藏测井解释模式。
【关键词】: 封闭性油气藏;未封闭性油藏;总孔隙度;渗透率;盖层;测井解释
多年来,测井界为了提高测井解释精度,一直非常注重储层物性、流体性质、岩电关系等方面的研究,储层参数计算精度不断提高。即使如此,在一些地区个别层位的油气水性质的判别上仍经常出现失误。原因是油气聚集成藏后,如果地质运动使盖层封盖性能变差,油气藏就会被破坏,轻质组分大量散失,地层水潜入,重组分滞留在孔喉之中,形成残余油气藏。这种油气藏,钻井显示有时相当好,岩屑录井或钻井取心常可描述为含油、油浸、油斑等高级别的油气显示,但是实际含油饱和度一般低于50%。这类储集层试油结果常为水层或含油水层,与油气显示不相称,与测井计算的含油饱和度指标也不符合。为此,测井解释不能只偏重油气藏的储层研究,盖层封闭性能好坏,直接影响着油气的聚集和保存。
用测井方法研究泥页岩盖层,主要包括总孔隙度φt、有效孔隙度φe、渗透率K、含砂量Vsd、厚度H、突破压力Pa等参数。
1. 厚度
厚度是盖层评价必不可少的参数之一。尽管国内外学者普遍认为,只要有几米厚泥岩就能封闭油气,但厚度的增加,必须能提高盖层的质量。
世界上大型油气田无不具较厚盖层条件为前提,如西西伯利亚、欧洲西北部盆地、北美西部盆地等。我国陕甘宁盆地中部奥陶系风化壳大气田,直接盖层是石炭系本溪组的铝土岩,厚度变化范围为6~18m不等,平均厚度13m;辅助盖层是石炭系太原组的泥质岩、致密灰岩及煤层,厚度为7~56m,平均厚度40.5m。
2. 含砂量
苏联学者K.A.阿不杜拉曼诺夫对盖层研究表明,当深度大于1000m时,盖层中粉砂质的多少对封闭性能的影响十分明显。随着粉砂组分的增长,大直径的孔隙优势增大,渗透率增大,突破压力减小,封闭能力降低。当埋藏深度超过3000m后,随着泥岩中粉砂颗粒含量的增加,孔道直径虽也增大,但由于压实作用强烈,泥质粉砂岩的孔隙度、渗透率降低,含砂量对封闭性能影响减弱。
3. 总孔隙度
泥岩盖层总孔隙度反映了泥岩的压实程度,总孔隙度越小,压实程度越高,孔隙喉道半径越小,泥岩孔隙毛细管力越大,渗透率越低,封闭性能越好。因此,泥页岩盖层总孔隙度是反映盖层封闭质量的重要参数。图1是实验室分析突破压力与总孔隙度及有效孔隙度关系图。据理论计算,对连续油气柱不太大的油气藏来说,只要有1MPa以上突破压力的泥岩即可封闭油气藏。这个量值所对应的泥岩总孔隙度约30%,从成岩角度考虑,只要泥岩埋深达1000m左右,泥岩总孔隙度即可由70%降低到30%,具备封闭油气藏的能力。如青海东部涩北气藏、台吉乃尔气藏为第四系砂岩储气,封闭层泥岩孔隙度为28%~30%。因此,30%这个孔隙度量值可以作为泥岩盖层封闭油气的下限临界值。
4. 有效孔隙度
讨论泥岩总孔隙度同突破压力的关系,是把盖层看成均一化的理想盖层为前提。实际上,在大范围内泥岩的岩性、结构和孔隙并不是单一的,在各种成岩作用和构造作用下,还常产生次生孔隙和微裂缝,它在某一局部范围内或某一深度段可能存在各种形式的微渗漏空间。
4.1 有效盖层的识别及盖层等级划分:
有效盖层是指能够封闭油气的直接盖层。它可以是泥岩,也可以是岩性致密的泥质砂岩或砂岩,关键是盖层突破压力的大小。
当泥岩存在裂缝时,会大大降低其对油气的封闭作用,但也并非只要存在裂缝,就一定完全丧失其封闭能力,它有一个从量变到质变的过程。当泥岩裂缝比较稀少,裂缝宽度微小,裂缝连通性比较差的情况下,地层仍可具有一定的突破压力。如果岩层突破压力大于足使油气通过它发生渗漏的压力时,该岩层就能对油气起封隔作用成为盖层,这样的泥岩盖层称为有效盖层。当裂缝比较发育,且连通性比较高的情况下,岩层的突破压力大大降低,油气就可进入此岩层,并在其中渗滤,散失在大地中。这样的泥岩不能封闭油气藏,称之为假盖层。
大量实际资料证明,当盖层的φe≤6%和K≤0.08×10-3μm2时,盖层为有效盖层,可以起到封闭油气的作用。另外,建议采用Pa≥0.5MPa,且H≥2m做为有效盖层的下限值。
4.2 储盖组合测井解释
对每层泥页岩作出盖层质量评价后,便可进行储盖组合测井分析。其中包括:储层、盖层的搭配关系;有利储集层段分析;油气层和残余油气层解释。前两项主要用于地质评价,文章仅就第三项技术的应用分析如下:
当储层上覆直
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