陳 輝,陳志強,李海龍
(1.中油測井新疆分公司第六項目部,新疆克拉瑪依 834000;2.中油測井新疆分公司準東項目部,新疆阜康 831500)
石油(Petroleum)是一種由各種烴類物質組成的不可再生的石化能源,在國家經濟和國防安全中都具有十分重要的作用,而且在人類社會的發(fā)展中是不可或缺的。早在幾千年之前,埃及、印度、中國等文明古國就開始采集和使用石油,當時石油主要被應用于戰(zhàn)爭、燃料、防水、黏合等?,F今,石油主要被用作燃油、汽油以及化工原料,被稱為現代化生產中的黑色血液。
目前,隨著人類人口和經濟的不斷增多和發(fā)展,全球每年消耗的石油急劇上升,據有關機構的預測,到2030年,全球每年石油的消耗量可能達到383.25×108桶,到2040年可能達到386.9×108桶。而我國的石油消耗量已經超過美國,躍居世界第一,2019年我國的石油進口量為5.06×108t,對外依存度已經達到70%。因此,我國相關部門必須加大石油勘探開發(fā)的投入力度,加強技術研發(fā),不斷提高我國的石油勘探開發(fā)水平,增加油田的石油儲量和產量,為我國經濟發(fā)展保駕護航。測井技術是油田勘探開發(fā)極其重要的手段之一,利用測井技術可以充分挖掘地下儲層的有利信息,進而提高油田勘探開發(fā)的成功率。
在油田勘探開發(fā)過程中,測井是一種十分常見的技術,被譽為石油工業(yè)的眼睛,它是需要專業(yè)人員使用專門的儀器對井筒周圍巖層的一些地球物理異常進行觀測,如電化學異常、導電異常、聲學異常等,在此基礎上對巖層的地球物理參數進行測量,從而為油田勘探開發(fā)服務。目前,測井技術已經發(fā)展成為一門獨立的學科,具有專門的技術手段和儀器設備,可以根據實際需要優(yōu)選合適的測井方法。測井技術的方法眾多,主流的方法主要有聲波測井、密度測井、自然電位測井、電纜測井、電阻率測井、放射性測井、隨鉆測井、成像測井、核磁測井以及地層傾角測井等[1—2]。測井技術的特點是隨著儀器設備的發(fā)展,測井技術也會隨之發(fā)展,兩者之間呈互助型發(fā)展。測井技術可以將地層中所包含的本質信息進行真實而準確的描述,是石油勘探開發(fā)中含金量最高的技術手段[3]。
在油田勘探開發(fā)過程中,利用測井儀器對作業(yè)現場的井況信息進行測量是十分基礎的工作,研究人員利用相應的測井技術對測井數據進行分析,可以得到地下巖層的孔隙性、滲透性等相關特性,然后對地質情況和油氣分布進行分析和評價,進而可以對油田的地下地質情況進行準確描述,從而為油田勘探開發(fā)提供科學的依據。
在石油勘探開發(fā)中,測井最基本和最重要的應用就是地層評價,它是測井技術在其他方面應用的基礎,因此,本文主要對測井技術在地層評價中的作用進行了分析與研究。油氣都是在裂縫、孔洞、孔隙等地下巖層空間中進行儲存的,這些地下巖層空間具有較好的連通性,不但可以儲存油、氣、水,而且可以讓它們在巖石中進行流動,被稱為儲集層。一般而言,研究人員可以利用測井技術對地層評價,主要包括以下4個 方面[3-4]。
利用測井技術對單井地質剖面進行劃分主要是對一口井進行粗略的評價,主要有以下5點:①劃分出整個井段地層的年代以及大部分地層單位的分界線;②找到該井段不同地層單位內的含油層系;③找到相同油氣藏的油層組;④劃分出各個油層組中的砂巖;⑤必要條件下,為了滿足實際工作的需要,可以繪制某一井段的巖性解釋剖面。在實際劃分單井地質剖面的過程中,應該熟悉工區(qū)的地質情況,還應該了解本井的相關信息,如井位、鉆井地質情況等。
在單井儲集層評價工作中,不是所有的儲集層都需要進行分析和評價,而是評價那些有可能具有一定工業(yè)價值的儲集層,這是利用測井技術進行地層評價的關鍵環(huán)節(jié)。利用測井技術進行單井儲集層的評價,主要有以下5點。
2.2.1 劃分儲集層
利用測井技術進行儲集層的劃分是指對井中單一儲集層的位置進行明確,確定儲集層的頂、底界面的厚度以及深度。從巖性上而言,通常將儲集層劃分為3大類:①碎屑巖類;②碳酸鹽巖類;③其他巖類。
但是,從地層評價上而言,應該重點突出不同的孔隙類型對巖石形成儲集性質的作用以及對地層評價所造成的影響,從而可以將儲集層劃分為2大類:①孔隙類;②裂縫類。
2.2.2 巖性評價
巖性評價是指利用測井技術來對儲集層的巖石類別進行確定,并且對巖石中的主要礦物成分的含量以及泥質含量進行計算,甚至可以確定泥巖在巖石中分布的規(guī)律以及黏土礦物的相關成分。
2.2.3 儲油物性評價
儲油物性是指孔隙性和滲透性,前者是指儲集層巖石儲存油、氣、水的能力,后者是指在一定壓差條件下,儲集層巖石允許流體滲流的能力。利用測井技術可以對地層的孔隙性和滲透性進行定性分析和判斷,與此同時,也能夠計算出可以描述地層孔隙性和滲透性所對應的有關參數,主要有:①總孔隙度;②有效孔隙度;③縫洞孔隙度;④絕對滲透率;⑤有效滲透率;⑥相對滲透率。
2.2.4 含油性評價
含油性是指在儲集層巖石孔隙中所含油氣的情況。從地質上而言,巖心含油級別可以分為:①富含油;②含油;③油侵;④油斑;⑤油跡;⑥熒光。含油性依次減小。
利用測井技術可以計算飽和度,進而可以對儲集層的含油性進行分析和評價,主要有以下3點:①含水飽和度;②含油氣飽和度;③儲集層侵入特性。
2.2.5 產能評價
產能評價是利用測井技術對儲集層的有關性質和參數進行定性分析與定量計算,然后對儲集層產出流體的種類和產量的高低進行系統的解釋,主要有以下3點應用:①預期產能評價;②實際產能評價;③油氣層有效厚度。
一口井從鉆井開始,直到最終開采出油氣,前后需要開展很多工作,其中部分工作的質量或效果需要利用測井技術來進行評價,從測井技術中可以獲取很多信息,這些信息通常與儲集層的評價關系密切,主要有以下6點:①裸眼井井身質量;②固井質量;③射孔質量;④壓裂效果;⑤酸化效果;⑥管材損傷。
對油氣開采而言,一個井眼只是其中的一個小目標,而油氣藏才是重中之重。因此,利用測井技術進行地層評價應該著眼于油氣藏,而不僅僅是單井的評價,這就需要進行多井解釋和油氣藏研究。長時間以來,單井解釋與多井解釋都是相互補充的。根據多井解釋的困難情況來分,主要有以下5點應用:①地層對比;②復查解釋結論;③二次解釋與多次解釋;④沉積相研究;⑤油藏描述。
總而言之,在油田勘探開發(fā)過程中,測井技術發(fā)揮了十分重要的作用,可以為地層評價提供良好的技術支持,提高了油田勘探開發(fā)的質量和效率,從而有效推動了油田的勘探開發(fā)工作。隨著科技的不斷發(fā)展,相信在不久的將來,測井技術將會朝著智能化、高效化、信息化的方向發(fā)展,必將在油田勘探開發(fā)中發(fā)揮更大的作用。