在利用R·Teale机械比能模型与钻头进给量参数进行钻头效率评价中,虽然对机械比能模型中的钻压和扭矩进行了校正,但在数据处理方面还是存在着一定的问题,致使利用传统的交会图板进行钻井工程指导的难度很大。为此,通过对校正后机械比能数据采取数据插值和数据筛选、删除以及平滑滤波步骤进行处理,绘制出机械比能与钻头进给量交会曲线,通过交会曲线的形态和面积,与钻井工况相结合,对破岩效率及钻头工况进行判断,可进行钻头泥包、钻具振动、钻头钝化、钻头选型等工程分析。在钻井现场进行钻头效率的随钻评价应用实例证实,该方法具有较好的实时性和实效性,能够减少钻井工程事故、缩短钻井周期,降低钻探成本。
在传统的油气勘探开发中,碳同位素能够确定油气成熟储集层与烃源岩的关系、区分油气混合来源由于页岩气成分简单,组分中的同位素信息尤为重要。随着同位素分析技术快速发展,国内外开始尝试在现场发展实时同位素录井技术,各大油服、仪器公司相继研发出同位素录井设备,在现场进行测试。碳同位素录井是一种在油气勘探开发现场的快速、连续、准确、经济获取同位素信息的新型录井技术,对地质条件下油气藏的发现和检测提供了实时和连续的地球化学表征,为录井工作提供了全新的数据来源和数据解释。碳同位素录井技术已逐渐被国内油气勘探开发单位所接受,以东营和南川两口井的碳同位素录井为例,总结碳同位素录井技术的起源及发展、碳同位素录井方法及其优势,并展望该技术未来更加广阔的应用前景。
油、气、水在储集层内很少是单独存在的,大多以两相或者三相共存的形式存在,因此准确分析地层的含水特征,排除地层水对气测解释的干扰十分必要。冀东油田断块破碎,圈闭类型多,油、气、水分布状态复杂,尤其是在高尚堡、柳赞和柏各庄等已经注水开发的区块,地下流体分布情况更为复杂,识别难度增大。通过总结未灌满水、水溶气水、游离气水和蒸发水的气测特征,在进行气测解释时重点分析地层是否含水,解决了在气测解释中地层含水识别不清的问题,并在冀东油田10口井23层进行了实际应用,解释符合率达到86.96%,切实提高了现场气测录井的解释水平。
三维定量荧光录井技术在石油勘探开发中得到了广泛应用,但应用于页岩油样品时,发现按常规方法操作存在分析数据误差较大的问题。为提高三维定量荧光录井数据质量,通过对原有资料的分析,找出影响分析数据及谱图准确性的因素,进而针对页岩油样品中含有杂质、样品浸泡时间、样品稀释浓度以及仪器光源变化等因素进行实验分析,通过采用统一的标准物质,建立三维定量荧光仪的校准方法,确定合适的浸泡时间,并对软件进行修改完善,确保样品稀释浓度保持在合理的范围。采取上述控制措施后,在实际井的应用过程中三维定量荧光分析数据及谱图的差错率由原来的5.02%下降至1.23%,效果显著。
肃宁构造带油气资源丰富,开发潜力大,但是沙一下亚段储集层试油普遍为低产油层,导致勘探工作一直未获突破。通过研究可知,沙一下亚段主要为低孔低渗、特低孔特低渗储集层,是限制产量的主要因素。前期勘探普遍采用酸化改造措施,但效果不明显,通过XRD矿物含量分析对比可知,该区储集层方解石+白云石含量较低,而黏土+杂基含量较高,被酸化后残留在地层中,随着地层流体的流动发生运移,堵塞孔隙通道,反而使渗透率降低。该区储集层的矿物含量与适合压裂地区相近,因此适合进行压裂改造。实钻结果显示,新钻井初期试油产液量较低,证实物性较差;经压裂改造后获工业油流,压裂效果较好,说明研究结果准确,可以此为新思路推动该构造带的勘探进程。
板中北气藏为一带油环边水的凝析气藏,经历二十多年的衰竭式开发后停采,油环与边水侵入严重,气采出程度61%、油采出程度24.6%,地层压力由30.5 MPa 降至13 MPa。为实现该气藏复活增效,进行了改建储气库研究与建设,在储气库选址、方案设计、运行优化全过程进行了关键技术创新:建立储气库库址评价要素与界限标准,创建库址评价数学模型,实现库址优选的科学定量化;建立工作气量-调峰产量-采气井数三元耦合技术,解决指标优化匹配问题;建立库存量动态诊断与预警、水体扩容定量评价、运行优化调整技术。该储气库经过16个周期的生产运行,实现了水淹区库容恢复、含水单井产能增强、工作气量提高,目前工作气量达6.6×108 m3,累计产油16.69×104 m3,提高油采收率4.65%,并仍在持续提高。气藏改建储气库的设计技术与成功经验,为渤海湾相似停产气藏的复活增效,提高凝析油采收率提供了新途径。
主块内部断层封闭性的确定对于储气库二期工程井位部署和后续注采方案制定至关重要,为了提高断层泥比率法在文23储气库断层封闭性评价中的符合率,找出存在问题并制定了改进措施。在垂直断距计算中需综合考虑地层产状和断层产状;泥岩层厚度计算是在断距窗口范围内求取,断距窗口内的逐点计算地层数等于断距窗口厚度除以0.125 m。采用改进后的断层泥比率法对已知封闭性的7条断层开展二次评价,其符合率达到100%。将改进后方法应用于主块内部全部断层封闭性评价,结果表明主块内部整体连通,但存在3个相对封闭空间,在后期库容落实和注采方案制定中,需考虑相对封闭空间的影响。
地层压力预测对深部地层钻井施工非常重要。针对松辽盆地北部深部地层地质特点,结合地质、工程等理论,用地质分析的方法认识和解决深部地层压力预测问题,为此对该盆地复杂火成岩地层孔隙压力采取分层、分区预测方法,分别建立沉积岩地层区域地层压实正常趋势线进行预测。在实际应用中,通过分析总结该区块压力分布特征,并融合多项技术提升地层压力预测剖面外推法的准确性,形成了一套适应松辽盆地深部地层压力预测的新方法,有效解决了松辽盆地深部地层钻井施工过程中的实际问题。
针对塔里木油田塔中、塔北、库车三大区块目的层埋深大、构造复杂、地层压力系统差异大、非均质性强以及钻井工艺提升导致的岩屑细碎、地质界面识别不清楚,碳酸盐岩地层划分、界面卡取及膏盐岩层界面卡取难,钻遇高压盐水层及孔、缝、洞发育段出现易漏、溢、卡的钻井复杂加大经济成本,影响钻井周期等一系列问题,在现场录井的基础上,利用元素录井技术将地层资料数据化、曲线化并成图,可直观反映地层变化特征。通过区域井应用元素录井技术并总结、寻找规律,进而对岩性进行有效识别、预判膏盐岩层底部界线、进行碳酸盐岩地层划分和层位卡取,在钻遇异常高压层及孔、缝、洞发育段实现提前预警、规避钻井复杂,在油气勘探开发领域切实发挥了元素录井技术优势。
以往冀东油区中浅层勘探中,常规录井效果良好,但钻井工艺技术的不断发展对岩屑录井的影响不断增大,不仅岩屑代表性逐渐变差,中浅层中大量存在的低电阻率、低气测异常层也给解释评价带来了困难。鉴于井壁取心能够有效保留储集层含油信息,弥补岩屑录井的不足,而地化录井能够定量检测岩石含油信息,反映储集层含油性,通过对井壁取心地化解释方法研究,优选出敏感参数S1和OPI,并建立了解释评价图板。目前,新方法在冀东油区中浅层勘探中应用效果显著,截止到2018年底,解释符合率提高至81.5%,有效解决了冀东油区中浅层储集层含油性识别难题,为试油选层及下一步勘探开发提供了有力支撑。
位于渤中凹陷西南部的渤中19-6构造在潜山已发现渤海湾盆地最大的凝析气田,在录井过程中,由于荧光显示微弱,快速准确识别储集层含油气性难度很大,通过地化录井资料统计分析,总结出适用于该构造凝析气藏准确识别和评价的方法。根据轻烃丰度、∑(C6-C9)和热解气相色谱∑nC21-/∑nC22+等参数建立交会图板,可有效识别太古界变质岩潜山储集层凝析气层、湿气层与干层,利用岩石热解Pg、(S0+S1)/S2、地化亮点、热解气相色谱谱图形态识别凝析气层与湿气层。实践证明,地化录井技术有效地解决了储集层含气性判识的难题,为该凹陷储集层的录井解释评价提供了可靠的技术手段,为下步选择录井方案及决策提供了参考依据。
在渤海锦州南油田花岗质潜山界面上,局部覆盖一层薄层砂岩,通过钻井发现含有一定油气储量。一方面该薄层砂岩地震识别困难,前期研究不足,资料有限;另一方面钻完井方案随砂岩是否发育而变化,使得钻井效率低风险高,无法满足地质资料获取要求。因此,有效预测或快速识别该薄层砂岩,成为解决问题的关键。在重新分析探井资料和已钻井资料基础上,初步推测薄层砂岩的成因,预测有利发育区;应用功指数模型识别钻入薄层砂岩的变化特征,建立了薄层砂岩快速识别方法。尽管薄层砂岩的成因有待进一步研究,但有利发育区与已揭露情况完全符合,对钻前预测有较好的参考价值。这种快速识别方法能够有效降低薄层砂岩识别难度,提高识别效率,为现场钻井人员提供一套切实可行的预判方法。
随着油气勘探的不断深入,太古界潜山逐渐成为渤海油田重点研究对象之一,渤中X构造潜山岩性为太古界花岗片麻岩,现场录井对于潜山岩性的准确识别有助于卡准潜山界面,降低工程作业风险。根据已钻井资料,综合利用薄片鉴定技术、XRD全岩分析技术以及测井数据对潜山岩屑、壁心、岩心资料进行分析,探索花岗片麻岩矿物特性的录井与测井关系,以指导现场作业。工程实践表明,花岗片麻岩矿物特征录测井研究成果能较好地指导现场卡准潜山界面,在区域内具有一定的推广价值。
利用井场第一手资料进行储集层流体类型快速识别,一直是油气勘探评价的重点和难点。QFA三维定量荧光技术在含油气性分析与流体识别评价中有较好的应用效果,但对图谱数据的应用多数以类比观察和定性归纳为主,对图谱数据反映地层流体特征的多维性、丰富性及精准性挖掘不够充分。通过对QFA图谱反映油气信息的特征量进行构形解析,得到水线荧光强度、油水变化率等多个衍生参数,利用这些参数建立标准解释图板,从而对储集层流体进行解释评价。研究表明:油层的油水变化率0.20.5,含油水层的油水变化率0.010.2,水层的油水变化率0.0110;油层和含油水层的水线偏差距2545 nm,水层的水线偏差距025 nm;重质油处于对角线夹角5°9°,中质油处于对角线夹角9°13°,轻质油和凝析油处于对角线夹角13°17°。经过验证显示,流体解释与试油结果对比符合率达83.3%,可有效指导油气的勘探评价。
在录、测井领域有数十种技术应用于油气层评价,针对每项技术的局限性及各项技术间存在的多解性,通过使用SPSS统计软件,运用多元判别分析方法对已有试油资料的各项录、测井参数进行综合分析,导出判别公式,用2个判别函数代替原来的20项参数的分类信息,并利用判别函数建立二维坐标图板,将待评价层数据代入判别函数和分类函数,进而对储集层产能进行评价;同时应用Fisher线性判别建立差别准则,根据最大隶属原则对油气层进行分类。使用该方法对饶阳凹陷肃宁构造带的16口井44层进行判别分析,避免了常规解释评价中的多解性、差异性、交叉性,实现了对油气层流体性质的有效评价。
冀东油田南堡凹陷中深层东营组一段(东一段)、东营组三段(东三段)、沙河街组一段(沙一段)的气测参数响应特征不一致、钻探过程中多采用咸水钻井液进行钻探以及测井参数难以准确评价储集层,造成该地区储集层解释评价的难度增大。为提高该地区解释的精度,系统分析南堡凹陷1-5号构造中深层各含油层系的气测数据组分响应特征,经过已钻38口井48层段数据统计,筛选出了烃斜率、湿度比、平衡比、特征比4项气测敏感参数,建立东一段、东三段、沙一段含油层系气测解释评价图板,从图板中发现油层湿度比的区间东一段为13.53%42.31%、东三段为17.26%25.00%,沙一段为12.17%20.91%;油层烃斜率的区间东一段为0.623.25、东三段为0.761.72,沙一段为1.532.80;油层平衡比的区间东一段为1.2618.08、东三段为5.0314.75,沙一段为10.1119.64;油层特征比的区间东一段为0.141.67、东三段为0.330.60,沙一段为0.270.55。据此建立了相应的评价标准,现场应用实例表明该方法评价效果较好,可以为勘探评价提供重要的依据。
为了解决鄂尔多斯盆地镇北-环江地区中生界三叠系延长组致密砂岩油气层复杂流体性质识别难的问题,利用测井技术优势,采用测井密度曲线、声波时差曲线拟合岩石孔隙度,对储集层物性进行评价,建立测井储集层级别划分标准和有效储集层识别标准,并与录井油气识别标准、含水识别标准相结合,形成了新的录井综合解释方法。2018年,在镇北-环江地区76口井录井解释过程中,通过结合常规测井曲线储集层物性评价标准及有效储集层识别标准的应用,该地区延长组录井综合解释符合率从2016-2017年的66.35%提高到76.79%,大幅提高了致密砂岩油气层录井综合解释精度。
随着石油勘探精细化进程的加快,如何寻找碎屑岩中的优质储集层,已成为现阶段勘探开发要解决的首要问题,由于常规储集层分析仅注重对分析化验资料的统计归纳,受分析化验资料的精度所限,预测的有利储集区带范围较大,无法达到精细勘探的要求。为此,以歧北斜坡区沙三2亚段为例,将分析化验数据与测井资料相结合,依据分析化验资料确定不同类型储集层,通过归纳不同类型储集层的测井响应特征,形成满足精细勘探需求的储集层评价标准,进而实现利用测井资料完成多井碎屑岩储集层识别评价。最终研究认为,歧北中高斜坡扇三角洲与辫状河三角洲前缘砂体是优质储集体发育带,低斜坡区远岸水下扇主沟道砂体也是优质储集体发育带,从而为歧北斜坡区下步精细勘探开发提供了有力依据。
川西海相雷四上亚段溶蚀储集层取得了天然气勘探开发的重大突破,但因储集层特征复杂,主要依靠钻后测井或实验分析获取孔渗性,难以随钻准确识别并评价储集层。为此,通过优选工程和录井参数进行统计分析形成元素识别方法,在快速识别储集层的基础上,针对工区特点改进了机械比能指数计算模型,建立了随钻评价方法与随钻评价标准。井场试验表明,新的录井随钻评价方法与钻后的测井解释结论、测试结果较为吻合,可为该气藏的取心卡层完井作业与测试选层提供可靠依据。
气测录井是苏里格气田储集层含气性认识与评价的主要参数和手段,钻井过程中受到储集层含气特征、钻井参数、钻井液参数、脱气及传输效率、仪器性能等多方面影响,全烃检测值差异很大,低全烃值气井频繁出现,影响了气层的有效识别和评价,制约了工艺流程选择和合理实施。通过合作区块低全烃值井分析探究发现,引起低全烃值有三种情况:一是钻井进程和录井环节都正常,因钻时大、钻井液粘度大、气泵泵效低等因素影响致使全烃值偏低,这种影响效应全井是一致的,属于全井低全烃值型;二是钻井参数(如井眼大小)或工艺(如定向钻进)阶段变化甚至频繁变换引起局部井段全烃值偏低,属于钻井参数低全烃值型;三是井漏、仪器故障等因素引起全烃值失真或丢失而偏低,属于录井工艺低全烃值型。针对不同原因采用区域标志层法、冲淡系数法、参数关联法等进行校正、恢复、还原,实现储集层含气性有效认识和正确评价,促进了气测录井在苏里格气田开发中的作用。
X射线荧光元素录井技术已经得到了广泛的应用,但由于仪器的型号多,不同型号仪器的测量结果有一定差异,导致油田建设方对分析结果产生质疑,故以实验室级别的波长色散型仪器分析结果为标准,对比4种能量色散型仪器的分析效果。仪器对比表明,不同仪器的测量结果有差异,但对主要元素而言,Mg、Al、Ca、Si等元素的测量误差相对较低或误差具有明显的一致性,测量误差变化趋势一致,测量结果能反映地层的真实变化趋势。根据对比情况,分析出现测量误差的原因主要有低原子序数元素测量精度不高,低含量元素的测量误差较大等,因而有必要开展针对性的装备技术研发,同时建议根据不同地层的测量需求,制定具有针对性的精细标定与校准规范,进一步发挥好元素录井的作用。
通过介绍光谱录井技术发展现状以及红外光谱录井技术在长庆油田大开发中的创新应用,证明红外光谱录井技术在解决长庆油田“三低”储集层油气显示发现中的重要作用与意义,阐明该技术在油气田“提速、提效、提质、提产”中的显著作用,并对该技术的后续发展进行展望。红外光谱录井技术在长庆油田创新应用十多年,显示出该项技术是油气田勘探开发中发现油气显示的一种适用的新型录井技术,是对常规气测录井的重要补充,具有近井口安装,快速检测C1-C5、C5+以及非烃CO、CO2等14种气体等优势,在长庆油田录井作业中获得了很好的应用效果,对于提高油气层发现识别准确率和符合率、控制录井采集质量、提高油气田经济效益和社会效益有着十分重要的意义。
近年来,渤海湾盆地黄骅坳陷潜山油气勘探不断获得重大突破,实现了由寻找单一奥陶系潜山向寻找多层系潜山油气藏勘探的转变。以埋藏浅、近油源、具多层系含油潜力的港北潜山为例,通过对潜山内幕成像叠前深度偏移处理攻关和构造精细解释,从潜山构造形态、源岩系统、储集层特征、疏导体系与油气成藏的关系入手解剖潜山内幕油气成藏特征,构思“多类型”储集层,构建“多层系”成藏新模式,指导潜山勘探。结果表明:高精度叠前深度偏移地震资料是潜山勘探突破的基础和前提,多期构造强改造、多类型储集层发育以及源岩供给充足是多层系潜山高产富集的主控因素。港北潜山多套含油层系均获发现,拓展了油气勘探层系和领域,展现了渤海湾盆地黄骅坳陷多层系潜山良好的勘探前景,为大港油田增储上产作出了重大贡献,对东部同类型油田的勘探具有借鉴意义。
在油田综合调整阶段,针对调整井大多会钻遇不同水淹程度油层,而开发初期制定的避边、底水的射孔方案已不能适用于水淹油层的射孔这一问题,建立了水淹层定量识别图板,根据油藏工程及数值模拟方法设计了机理模型,在结合实际数值模拟模型的基础上,进行水淹油层射孔优化研究,最终得到适用于水淹油层的射孔方案。研究结果表明:对于油层存在弱、中水淹的情况,不需要避射;对于强水淹油层,根据不同的油层厚度应该避射剩余油层的1/3,此时油井的累产油最高。在渤海A油田综合调整过程中应用该方法进行射孔方案的制定,投产的20余口调整井平均产能为93 m3/d,平均含水率小于10%,取得了较好的调整效果,显示该方法对相似油田综合调整期间射孔方案的制定具有一定的参考价值。
近些年水平井在海上油田开发中的应用越来越广泛,但由于大规模开发起步晚、资料录取较少以及钻遇岩性相对单一等原因,水平井在储集层定量描述中系统应用较少。以秦皇岛32-6油田为例,综合运用测井、地震、水平井探边等资料,结合水平井实钻信息及经验公式,在进一步完善精细地层格架的基础上,定量给出了曲流河单期河道(四级构型)和点坝内部侧积体(三级构型)的识别标志及关键几何参数,建立了秦皇岛32-6油田定量地质知识库,以此为基础建立油田更为精细的三维地质模型,并进行了油藏数值模拟。油田南区历史拟合结果显示,区块和单井拟合符合率超过90%,拟合精度大幅提升。该研究方法在秦皇岛32-6油田取得了明显效果,为类似油田储集层定量描述及剩余油预测提供了借鉴。
以惠民凹陷夏8地区为例,在区域岩浆活动旋回指导下,综合分析岩相、测井相、地震相等资料,根据喷发相火山喷出物的产出形态及岩石学特征,将火成岩分为喷发相及浅成侵入相两组,喷发相组细分为2种岩相、5类亚相,明确了夏8地区不同成因火成岩岩相特征,建立了第三系不同成因火成岩岩相模式;同时,在火成岩岩相特征及发育模式指导下,开展火成岩发育期次研究,通过各喷发期次的识别与横向对比,搭建火成岩地层地震层序格架,总结不同期次喷发的特征及分布规律,为下一步的火成岩勘探开发奠定了基础。
利用微观及高压压汞等技术手段,获取相关实验资料,分析福山凹陷古近系YN背斜流沙港组一段储集层孔隙特征,研究储集层孔隙类型和孔喉大小、连通性、分布特征以及孔隙结构对储集层物性、驱油效率的影响。结果表明,该区流沙港组一段储集层属中低孔隙度、低渗透率储集层,以次生孔隙为主,孔隙类型主要为粒间溶蚀孔隙、粒内溶蚀孔隙;喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布。孔喉大小分布不均匀,连通性较差,是造成储集层渗透能力差、采出程度低的主控因素。
位于乍得Bongor盆地的BS油藏为一薄层状构造-岩性油藏,储集层非均质性强,井距偏大,难以构建符合油藏实际用于开发方案调整优化的高精度地质模型。为此,基于地震、测井、地质、油藏动态多方资料和成果综合分析,设计了适合BS油藏的建模技术路线,采用角点网格构造框架建模和确定性建模与随机建模相结合的方法,通过严格的过程控制和QC检查,建立了贴近油藏实际的高精度三维构造模型、岩相模型和属性模型,并进行了模型合理性验证。基于模型粗化和油藏数值模拟分析结果,在构造高部油层发育、连通性较好、单井控制储量大、剩余油丰度高的剩余油富集区部署加密井7口,为油藏下步开发挖潜切实发挥了指导作用。
井旁构造恢复是一种地质分析手段,通过对地层层位、倾角倾向、断层发育等地质信息的整合和分析,恢复井旁地层和构造特征,旨在为实钻中复杂问题的解决提供关键助力。巫溪地区地处大巴山台缘坳陷带,断褶作用强,地层揉皱和断层发育,该区X井实钻发现龙马溪组底部地层直立、岩性复杂、断裂发育,目标页岩段品质明显变差,下步工程措施难以确定。利用测井、录井及岩心资料落实了井区地层、断层、构造等地质特征,并以地层倾角倾向为基础,结合断层刻画、倒转与重复分析,实现了井旁构造恢复,有效解释了页岩品质变差的原因,为钻井工程施工和区域勘探部署提供了重要依据。
通过采用岩心观察、薄片鉴定、X衍射、扫描电镜、测井相、地震相、沉积相等方法,分析了二连盆地巴音都兰凹陷南洼槽下白垩统阿尔善组云质岩成藏机理。结果表明:阿尔善组云质岩储集层岩石类型以云质砂岩为主,白云岩次之,储集空间类型为裂缝-孔隙型,主要为受构造活动(断裂)形成的裂缝型空间和差异压实作用下形成的原生粒间、晶间孔隙以及溶蚀作用下形成的粒间、粒内溶孔、晶间溶孔,云质岩成藏主要控制因素为源储运配置关系、物性临界值以及溶蚀作用有效降低油气充注毛管压力等,进而以云质岩储集层有效孔隙度≥12.2%、渗透率≥0.3 mD、厚度≥40 m为划分标准,对南洼槽云质岩有效储集层分布进行预测:平面主要分布在南洼槽巴Ⅰ构造带北部、西南斜坡中内带、巴Ⅱ构造带中部,优选井位目标为B 36南圈闭。
高尚堡油田G 5断块E2
