水平井剖面天然裂縫響應(yīng)特征及識(shí)別方法研究——以涇河油田17井區(qū)長8油藏致密砂巖儲(chǔ)層為例.docx

1、文章編號(hào)：1673-8217(2016)04-0088-04水平井剖面天然裂縫響應(yīng)特征及識(shí)別方法研究以涇河油田17井區(qū)長8油藏致密砂巖儲(chǔ)層為例張小菊L鄧虎成“2,畢錠、羅斌。彭先鋒】，歐浩淼1.成部理工大學(xué)能源學(xué)院.四川成都610059,2.成部理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程”國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)摘要：時(shí)研究區(qū)浸河油田17井區(qū)長8油就致密砂巖儲(chǔ)層的水平井天然裂縫進(jìn)行研克.利用錄井井漏等資料對(duì)裂堆段進(jìn)行標(biāo)定.并通過生產(chǎn)動(dòng)態(tài)黃料進(jìn)行驗(yàn)證：依據(jù)水平井裂縫的常規(guī)測(cè)井異常響座特征.提取裂繾的響應(yīng)信息.建立了水平弁天然裂域蹤合判別模型。實(shí)例應(yīng)用裊明,該劌別模型時(shí)裂繼段的識(shí)別率達(dá)列80.77%.滿足了研究區(qū)內(nèi)水

2、平井裂堆段.的解鐸*束.具有枝好的應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞：沒河油田；水平井；犬然裂雄；裂堆識(shí)別；判別模型中圖分類號(hào)：TE122.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)瑪：A天然裂縫是地層中常見的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象.裂縫在油氣運(yùn)移時(shí)期或油氣開發(fā)時(shí)期起重要作用.也是一些低孔滲儲(chǔ)層經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)的關(guān)鍵條件12致密砂巖裂縫性儲(chǔ)集層具有滲透率低、裂縫相對(duì)發(fā)育、非均質(zhì)性強(qiáng)且裂縫分布復(fù)雜等特點(diǎn)，通過水平井可以提高該類儲(chǔ)集層的波及體積.實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的大幅提升。因此.水平井剖面天然裂縫識(shí)別研究對(duì)油藏經(jīng)濟(jì)有效地開發(fā)顯得尤為重要。目前裂縫識(shí)別主要依賴于巖心和成像測(cè)井資料。本文主要是以涇河油由17井區(qū)長8油藏致密砂巖儲(chǔ)層為例來論述。該區(qū)水平井沒有巖心和成像測(cè)井資

3、料.采用常規(guī)測(cè)井來進(jìn)行水平井裂縫識(shí)別.1研究區(qū)裂縫特征1.1裂縫產(chǎn)狀、組系據(jù)3條野外剖面觀察、12口井巖心觀察到的150條裂縫及5口成像測(cè)井資料分別統(tǒng)計(jì)的裂縫產(chǎn)狀情況可知.研究區(qū)內(nèi)天然裂縫主要發(fā)育垂直裂縫和高角度裂縫且發(fā)育少依的低角度縫、水平縫、網(wǎng)狀縫(圖1).通過對(duì)野外綁頭剖面的實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)5口成像測(cè)井共計(jì)48個(gè)測(cè)ht點(diǎn)的裂縫組系數(shù)據(jù).研究區(qū)內(nèi)天然裂縫的整體走向主要為“北東-南西”方向。裂縫走向和發(fā)育的斷裂帶走向具有較好的一致性。1.2裂縫有效性對(duì)研究區(qū)內(nèi)巖心裂縫統(tǒng)計(jì)表明.充填縫和半充填縫均欠發(fā)育.裂縫充填程度低.裂縫的導(dǎo)流能力和溝通能力不受充填作用的影響.未充填裂縫大多為開啟縫裂縫整體的有效

4、性較好；成像測(cè)井解釋效果明顯.可見明顯的開啟有效縫。研究區(qū)內(nèi)充填物主要為泥質(zhì)砂巖和方解石.對(duì)裂縫的有效性影響不大.天然裂縫的有效性主要受到裂縫張開度、裂縫走向等控制。2水平井剖面裂縫識(shí)別存在的問題2.1常規(guī)測(cè)井第一.裂縫本身的夏雜性，如裂縫大小不一、分布不均、產(chǎn)狀各異、裂縫的各種充垣物.以及裂縫體枳比巖石基塊體積小很多等；第二測(cè)井響應(yīng)關(guān)系發(fā)雜；第三.每種測(cè)井的測(cè)缺值還受巖性、泥漿侵入深度等內(nèi)索的影響?；鵉上述三個(gè)方面的影響.采用收稿日期：2016-03-03作者簡介：張小嘛.在讀研究生.19914：生.研究方向：油氣田開發(fā)地質(zhì)G業(yè).是金項(xiàng)目：中石化華北分公司科研項(xiàng)目“深河17井IKK8油峨天然

5、裂St特征及K在開發(fā)中的作用”(編V34550436-14FW2099-0022).單-或少數(shù)的測(cè)井參數(shù)識(shí)別裂縫很困難,因此應(yīng)采用多種測(cè)井參數(shù)來解釋裂縫，以提高測(cè)井評(píng)價(jià)的精度.2.2巖心觀察法水平井取心是最有觀、最經(jīng)濟(jì)獲取地質(zhì)資料和r解目的層情況的方法，是提高目的層裂縫預(yù)測(cè)和含油氣性的有效保證,但是，水平井取心與直井取心相比難度較大：取心工具和鉆具與井壁的接觸而積大易發(fā)生壓差卡鉆；水平段取心工具的軸線與1i：力方向不同，取心鉆進(jìn)時(shí)取心困難取心鉆進(jìn)參數(shù)選擇難度大.鉆壓太大易氏彎取心筒，轉(zhuǎn)速太快易造成巖心破碎。由于技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)成本過高，研究區(qū)涇河17井區(qū)長8的水平井無對(duì)應(yīng)目的層取心資料.因此無法

6、宜觀標(biāo)定水平井段的天然裂縫發(fā)育特征。2.3成像測(cè)井由于成像測(cè)井需要:采集的信息ht很大,所以這類測(cè)井方法比較耗時(shí)，花費(fèi)也高.通常只有少數(shù)頁耍井才會(huì)測(cè)kt。研究區(qū)內(nèi)無水平井成像測(cè)井資料.與水平井相比，一般井裂縫識(shí)別中成像測(cè)井運(yùn)用較多。2.4鉆時(shí)識(shí)別模型由于水平井中鉆具和井壁的接觸關(guān)系與宜井差別較大，加上特殊的鉆井工藝特點(diǎn)，鉆時(shí)已很難耳實(shí)反映地層的可鉆性，利用鉆時(shí)建立識(shí)別模型不適用于水平井。3水平井剖面裂縫發(fā)育段的標(biāo)定涇河油田17井區(qū)長8油藏的4口井147塊樣品實(shí)測(cè)孔隙度為2.48%16.6%,平均9.3%；滲透率（0.014.48）x10_3Mm2,平均0.76xiO3Mm2,屬于“低孔低滲”砂

7、巖儲(chǔ)層。在鉆井過程中遇到裂縫段.往往易出現(xiàn)井漏、鉆速加快、放空及槽面顯示異常等現(xiàn)象，若某井水平井段多次發(fā)生井漏，泥漿只進(jìn)不出，出現(xiàn)井壁坍塌.說明天然裂縫十分發(fā)育7）.日的層鉆井過程中出現(xiàn)鉆時(shí)鉆壓減小、鉆井液漏失以及槽面顯示等鉆井異?，F(xiàn)象.說明鉆遇到斷裂帶和裂縫發(fā)育段.此次研究將水平并鉆井出現(xiàn)類似的異?，F(xiàn)象等效為鉆遇到儲(chǔ)層中的裂縫發(fā)育段.通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)30口有鉆井資料、錄井資料、井史資料和完井資料的水平井進(jìn)行相關(guān)鉆井異?，F(xiàn)象的分析判別.確定水平井的裂縫發(fā)育段。對(duì)未有槽面顯示、未有放空漏失、未有鉆時(shí)鉆壓降低、未有測(cè)井異常的目的層段，標(biāo)定為裂縫不發(fā)育段。通過統(tǒng)計(jì)靜態(tài)資料中顯示發(fā)生井漏的部分水平井的生

8、產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料可知.發(fā)生井漏的水平井產(chǎn)液或較高.大部分為高效井、中效井.這些水平井段的裂縫均相對(duì)較發(fā)育（圖2）。圖2研究區(qū)內(nèi)裂繾發(fā)育區(qū)平面分布以JH17P18井為例.1573.81578.8m發(fā)生井漏.鉆至1603.20m.巖屑遲到，返至1598.90m發(fā)生井漏，巖屑遲到井深1919.00m發(fā)生井漏，該井多次發(fā)生井漏。4水平井剖面天然裂縫識(shí)別4.1測(cè)井響應(yīng)特征分別提取典型水平井發(fā)生井漏（裂縫段）和無井漏(無裂縫段)的測(cè)井參數(shù)值.對(duì)密度與聲波、自然伽瑪與中子、自然伽瑪與自然電位、深淺電阻率差與井徑差等進(jìn)行兩兩交會(huì).結(jié)果見圖3。由交會(huì)圖可知.深感應(yīng)測(cè)井、聲波時(shí)差、井徑差SPhnVSP-GffM井響應(yīng)值

9、交會(huì)圖35040S（nm）N-1I3弁310無井1501020406080100120d.LL-井徑差測(cè)井響應(yīng)值交會(huì)圖c.HJH-ACSI井值交會(huì)圖（注：N-取的樣品點(diǎn)總數(shù)）圖3所有樣品的測(cè)井響應(yīng)值交會(huì)圖和八側(cè)向電阻率測(cè)井參數(shù)對(duì)井漏和無井漏有較好的分別能力。深感應(yīng)測(cè)井(ILD)上水平井的井漏比無井漏減小，聲波時(shí)差測(cè)井(AC)上水平井的井漏比無井漏增大；井徑差測(cè)井(CAL2-CAL1)上水平井的井漏比無井漏增大.但分辨率不如深感應(yīng)測(cè)井和聲波時(shí)差測(cè)井的分辨能力；八側(cè)向電阻率測(cè)井參數(shù)為輔助參考測(cè)井參數(shù).其單個(gè)測(cè)井參數(shù)無法區(qū)分水平井的井漏和無井漏.但組合以上4個(gè)測(cè)井系列后.可以有效地識(shí)別出水平井的井漏

10、與無井漏.4.2判別模型建立根據(jù)裂縫的測(cè)井響應(yīng)特征，采用逐步判別分析方法.根據(jù)各測(cè)井的影響程度來進(jìn)行剔除和引入測(cè)井變量.最后建立判別方程。常用的判別方法有：距離判別、費(fèi)歌爾判別、貝葉斯判別8)本文選用貝葉斯判別法.提取典型樣本.對(duì)各個(gè)樣品在單井上采用極差正規(guī)化.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)格化處理。計(jì)算公式如下。設(shè)原始數(shù)據(jù)X,(i=1,2,=1,2,，極差變換公式如下(1)。式中：X,we為個(gè)樣品中第，個(gè)變量的最小值；為兀個(gè)樣品中第，個(gè)變址的最大值。變化后的新數(shù)據(jù)在01之間.減少測(cè)井響應(yīng)伉因數(shù)址級(jí)或井間環(huán)境校正的差異對(duì)最終判別結(jié)果頁獻(xiàn)大小的不真實(shí)性依據(jù)水平井剖面天然裂縫測(cè)井響應(yīng)電性特征分析結(jié)果.考慮兩類樣品即

11、：水平井的井混(裂縫段)和無井漏(無裂縫段).依次給定代碼為1.2。通過逐步判別分析.剔除和引入測(cè)井變敏.最后以回判概率高為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選出不同參數(shù)建立的水平井裂縫判別方程。最后優(yōu)選的裂縫判別方程的測(cè)井參數(shù)為深感應(yīng)測(cè)井、全炷含技、八測(cè)向測(cè)井、聲波時(shí)差測(cè)井和井徑差測(cè)井.建立水平井的井漏(裂縫段)和無井漏(無裂縫段)的判別方程(2).(3).yMjMK9f9=1LDX0.0918-QTX0.0445+LL8X0.1154+ACX0.4443+(CAL2-CAL1)X2.7748-57.7090(2)丫尤弁=ILDX0.1610-QTX0.1828+LL8XO.12874-ACX0.4262+(CAL2-

12、CAL1)X2.3222-56.2259(3)式中：丫有裂縫段的判別函數(shù);丫玖n口股一無裂縫段的判別函數(shù)；ILD深感應(yīng)電阻率，。m；QT全炷含10LL8八側(cè)向電阻率.Q-m；AC-聲波時(shí)差.m*1；(CAL2-CALI)井徑差，cm4.3水平井裂縫識(shí)別效果對(duì)水平井井漏段和無井消段抽取典型樣本.并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)井參數(shù)的取值，建歸水平井裂縫段的判別方程。運(yùn)用判別方程.編制計(jì)算機(jī)代碼.利用宏命令進(jìn)行了水平井剖面的裂縫識(shí)別判別概率的計(jì)算.并對(duì)研究區(qū)內(nèi)51口水平井進(jìn)行解釋.解釋效果以典型井JH2P17為例.如圖4。解釋的井漏概率和實(shí)鉆記錄的鉆井液漏失情況相穩(wěn)合.對(duì)裂縫段的識(shí)別率達(dá)80.77%.滿足研究區(qū)內(nèi)

13、水平井井漏段的解釋要求。圖4JH2P17井裂繾判別概率計(jì)算剖面圖5結(jié)論和認(rèn)識(shí)(1) 在致密砂巖儲(chǔ)層中.排除溶洞、斷層的影響.利用鉆井井漏、放空及槽面顯示等異常現(xiàn)象對(duì)水平井段的天然裂縫段進(jìn)行標(biāo)定,結(jié)合生產(chǎn)井類型及生產(chǎn)曲線分析羚證.發(fā)生井漏等異?，F(xiàn)象的水平井大部分為高效井、中效井，且對(duì)應(yīng)的產(chǎn)液量較高，分布在裂縫高度發(fā)育區(qū)。說明在一定條件下.利用鉆井井漏等異?，F(xiàn)象可以很好地指示和標(biāo)定天然裂縫的發(fā)育情況.(2) 通過對(duì)測(cè)井參數(shù)兩兩進(jìn)行交會(huì)顯示,聲波時(shí)是、深感應(yīng)電陽率、井徑差、八側(cè)向電阻率及全炷等測(cè)井參數(shù)對(duì)研究區(qū)內(nèi)水平井段的裂縫仃較好的判別能力。聲波時(shí)差測(cè)井曲線顯示.水平井段有裂縫段比無裂縫段的聲波值要

14、:大，而深感應(yīng)測(cè)井曲線顯示，水平井段有裂縫段比無裂縫段的深感應(yīng)電阻率值??；井徑差曲線顯示，水平井段有裂縫段比無裂縫段的井徑差值大.且井徑差的判別率較聲波時(shí)差和深感應(yīng)電阻率差；八側(cè)向電阻率和全炷判別率較差.可作為輔助參考測(cè)井參數(shù)。(3) 基于水平井天然裂縫發(fā)育段的常規(guī)測(cè)井響應(yīng)特征.采用判別分析方法.優(yōu)選出聲波時(shí)差、深感應(yīng)電阻率、井徑差、八側(cè)向電陽率及全經(jīng)5個(gè)測(cè)井參數(shù).建立水平井段有井漏(裂縫段)和無井漏(無裂縫段)的判別陣數(shù).并對(duì)研究區(qū)內(nèi)水平井的裂縫段進(jìn)行識(shí)別,其解釋效果與實(shí)鉆記錄的鉆井液漏失情況吻合較好。(4) 以往一些識(shí)別裂縫段的方法只適用于宜井，對(duì)于水平井段其有一定的R限性.而對(duì)水平井段裂

15、縫判別的研究并不多。本文克服常規(guī)識(shí)別方法的局限性，結(jié)合錄井井漏、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)等資料,采用多種測(cè)井參數(shù)建立判別模型來解釋水平井段裂縫.綜合判定裂縫發(fā)育段.應(yīng)用結(jié)果衣明，該方法識(shí)別效果較好。參考文獻(xiàn)1 鄧虎成.周文.梁除.等.基于常規(guī)測(cè)井進(jìn)行裂縫蜂合識(shí)別以茄爾多斯盆地麻黃山地區(qū)延氏組延安組裂縫為例J.大慶石油地質(zhì)與開發(fā).2009.28(6):315-319.2 周文.裂縫性油，儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)方法M.成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社.1998:159-163.3 常興浩.紅河油田致密裂縫性油藏水平井分段壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化J.石油天然氣學(xué)報(bào).2013,35(9):131-137.4 趙為永.陳宏明.常規(guī)測(cè)井與成像測(cè)井結(jié)合進(jìn)行裂燧識(shí)別方法研究J.青海石油.2008,26(2):1-4.