核磁共振测井技术在裂缝型碳酸盐岩储层评价中的应用

2022-09-10

一、概况

Chegu202-X1井是2014年2月在富台油田完钻的一口评价井。构造位于济阳坳陷车镇凹陷车西洼陷车3鼻状构造chegu202潜山。钻探目的是了解chegu 201块深层复杂潜山下古生界寒武系碳酸盐岩储层的发育情况。主力层寒武系凤山组。

二、储层特征及解释难点

Chegu202-x1井在3480m进入潜山。奥陶系下马家沟组和冶里-亮甲山组储层不发育。寒武系凤山组碳酸盐岩地层由于受多期构造运动的影响, 裂缝十分发育。形成以裂缝为主要储集空间的裂缝型储层。岩性为石灰岩、白云岩及灰质白云岩。Chegu202-x1井在凤山组顶段解释1层12m油层 (4154.5~4166.5m) 。

从测井图上可以看出, 该段岩性为白云岩, 具有核磁有效孔隙度较大, 地层电阻率较高, 自然伽马较低的特征 (图1) 。说明这段白云岩岩性较纯, 微裂缝发育, 具有较好的储集空间和渗流通道, 应该属于潜山内幕成藏。

传统的碳酸盐岩有效储层的划分原则是在高阻的碳酸盐岩地层背景下寻找低阻层段作为渗透性储层。Chegu202-x1井在凤山组的地层中电阻率数值普遍高于1000Ω·m, 有的数值高于3000Ω·m, 达到了储层的下限值。核磁共振测井提供的核磁有效孔隙度3.4~4.3% (图1) , 指示该段地层裂缝集中发育, 渗透性好, 是本井有利的储层发育段, 岩屑录井为油斑白云岩也支持这一结果。

三、核磁共振测井的解释

核磁共振测井可以准确地提供以下的岩石物理参数。核磁共振总孔隙度是全部T2分布的面积;核磁共振有效孔隙度是大于4ms的T2分布的积分面积;粘土束缚水含量是小于4ms的T2分布的积分面积;毛管束缚水含量是大于4ms小于T2截止值的T2分布的积分面积。计算可动流体体积及渗透率时, 需要T2截止值及刻度系数, 不同岩性、不同地区的数值不同。

利用核磁共振测井划分碳酸盐岩储层时, 标准T2谱显得尤为直观。因为纯灰岩或白云岩地层, 岩性单一, 孔隙结构简单, 多以裂缝型、裂缝--孔洞存在岩石中, 渗流通畅, 基本不存在束缚水。

从图1的标准T2谱上可以看出, 4151~4168m有效孔隙度较大, 可动部分孔隙度3.4~4.3%。

裂缝发育的碳酸盐岩层段的标准T2谱主要呈单峰分布, 且大于100ms的信号强, 这说明地层中裂缝发育。也只有裂缝发育的碳酸盐岩地层才可以形成单峰孤立的标准T2谱。

裂缝型碳酸盐岩储层的标准T2谱是单峰孤立的, 它反应岩石矿物成分纯净、孔隙结构单一, 虽然有效孔隙度只有几个, 但渗透性好。

致密的碳酸盐岩地层不发育孔洞、裂缝, 标准T2谱几乎没有有效信号;泥岩夹层的标准T2谱信号较强, 但峰值靠左, 小于4ms。

碳酸盐岩又不同于其他沉积岩, 如砂泥岩、砂砾岩。后者的标准T2谱峰明显增加或连续分布时, 反映岩石的矿物成分复杂, 孔径大小不一。

四、综合分析与效果验证

针对以往对裂缝性地层研究成果和取得的认识, Chegu202-x1井底部1号层白云岩是受多期构造运动形成的有效储层。核磁共振测井的使用, 使电阻率的下限值由传统的3000Ω·m提高到5000Ω·m。即只要核磁共振有效孔隙度大于2%, 碳酸盐岩地层的电阻率低于5000Ω·m也是有利的储集层。由此看来, 电阻率高值的变化和急剧下降都是判断储层的依据。

2014年3月30日, 对寒武系4154.5~4166.5m的1号12m油层进行测试, 测试结果:日产液65.4吨, 油59.7吨, 含水率13.3%。

认识与结论

核磁共振测井资料计算的有效孔隙度包括地层中的可动流体和束缚流体。在裂缝性碳酸盐岩地层中, 由于岩石致密, 比如白云岩地层, 岩石的束缚流体几乎为零, 有效孔隙是在裂缝中可动流体的全部, 等于简化了模型。直观清晰地显示碳酸盐岩储层的孔隙结构特征单一, 存在孔隙度的层段都是有效的。为有效划分裂缝性储层提供了有力依据。

由于核磁共振测井测量深度较浅, 对井眼环境、泥浆条件要求较高。碳酸盐岩地层正好具备了核磁共振测量所要求的这些条件, 即井眼小且规则、钻井液为清水、地层侵入浅。chegu202-x1井核磁共振测井质量保证了测井解释的成功。

摘要：核磁共振测井图显示的原始测井信号是标准T2谱, 它隐藏着三大信息。关于岩石孔隙中流体体积的信息、流体特性的信息以及含流体孔径大小的信息。在评价富台油田车镇凹陷潜山裂缝性地层时, 核磁共振测井标准T2谱准确地反应了碳酸盐岩储层内部的孔隙结构特征, 精确划分出储层的有效发育段, 为后期投产提供了可靠依据。

关键词：核磁共振测井,标准T2谱,碳酸盐岩,核磁有效孔隙度