年石油勘探与开发
第卷第期
利用
声波时差计算盖岩排替压力
吕延防陈章明万龙
贵
大庆石油学院摘要本文在实验数据基础上利用孔隙度建立了不同砂质含量泥质岩声波时差与
排替压力的关系并依据此关系利用测井资料研究了大庆长垣以东地区盖岩排替压力剖面与平面的变化规律主题词盖层测井信息压力声波时差大庆长垣
目日舀
排替压力是盖层封闭能力评价中最直观最重要的参数过去人们只能通过取心样品测
试来了解盖层岩石排替压力的大小然而由于大量取样测试困难有的地区和层位根本无法取到岩样用有限个实验数据代表一个地区甚至一个盆地内盖层的封闭能力这种以点代面的研究方法势必给盖层评价和油气勘探带来较大的风险为此笔者在利用声波时差测井资料
求取盖岩排替压力方面做了有效的尝试为在大区域内详细研究盖层岩石在空间上的变化规律宏观研究盖岩的微观封闭性变化将盖层宏观与微观研究有机结合在一起找到了新方法
并以大庆长垣以东地区为例利用声波时差研究了区内盖岩的剖面与平面变化规律
地质
概
况
本研究区位于大庆长垣以东西邻大庆长垣南至松花江沿岸东到阿拉布勒北近安
达市面积约‘天然气储存在下白奎统泉头组四段,和三段的扶余杨大城子油层中气
源岩为深部上侏罗统煤系地层石油储层是下白奎统姚家组,的葡萄花油层和泉四三段的扶余杨大城子油层油源为下白奎统青山口组下部青一段的暗色泥岩两套区域性泥质岩盖层—下白奎统嫩一二段和青山口组分别覆盖在葡萄
花
油层和扶余杨大城子油层之上泉头组及其以下的登娄库组和上侏罗统中的
泥
质岩层为局部盖层
声波时差与盖岩排替压力的关系
泥质岩排替压力随泥质岩压实程度的增加而增加泥质岩压实程度的增加过程是岩石孔
作者简介吕延防男岁年毕业于大庆石油学院石油地质专业博士现从事油藏地质研究工作收稿期石油勘探与开发年
径减小孔隙度降低的过程因此泥质岩排替压力应与孔隙度存在负相关性在测试大庆长垣以东地区泥质岩样排替压力的同时也测泥质岩孔隙度经饱和煤油排替压力与饱和水排替压力转换以后做饱和水排替压力与孔隙度关系散点图见图由图可见泥质岩排替压力与孔隙度之间存在着良好的相关性孔隙度越高排替压力越低反之亦然这是由于高孔隙度的泥质岩相同砂质含量条件下压实程度相对低岩石孔径相对大排替压力就自然低若泥岩孔径小则岩石的排替压力高此外在相同孔隙度的情况下砂质含量越高排替压力越低反之越高因此相同孔隙度的泥岩排替压力最高泥质粉砂岩
最小对图中泥岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩的排替压力与孔隙度进行回归分析分别
得出二
者关系的数学表达式为人一人一。人。
一
恤一
式中如如嘛、九,—泥岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩气驱水排替压力人凡
弧—泥岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩孔隙度凡,凡—上述三种岩石排替压力与孔隙度关系的拟合度
在以往的研究中利用声波时差计算泥质岩孔隙度已是成熟的方法之一本文采用实测数
据统计法建立孔隙度与声波时差的关系即由实验测得岩石孔隙度后从测井曲线上读相应样品点的声波时差值然后按样品的砂质含量分别做出泥岩粉砂质泥岩及泥质粉砂岩孔隙度与声波时差关系散点图见图
。么”
泥洲
粉砂玉,吐丫
、卜久
代
少
图戈艺二娇泥质岩排替压力与孔隙度关系图图图例同图泥质岩声波时差与孔隙度关系图从图可见泥质岩孔隙度与声波时差存在较好的线性关系将其拟合成数学表达式为人一山卜一人‘匀一第卷第期
吕延防等利用声波时差计算盖岩排替压力
人、一仪一
式中人汽丸—泥岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩孔隙度山山卜山—泥
岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩声波时差拌将式分别代入式可得到泥质岩排替压力与
声波时差
的关系式
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山一一
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任—任
一
山、一
一
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心
为能通过测井资料确定泥质岩中的砂质含量以便细分岩性根据样品实测
砂质含量
及样品对应的自然伽马值绘关系图见图发现泥质岩中砂质含量与自然伽马间存在较好的线性关系拟合成数学表达式为一式中—泥质岩中的砂质含量
—测井自然伽马值
在实际工作中先根据自然伽马值确定泥质岩的砂质含量细分岩性再根据声波时差求得盖岩排替压力此排替压力为地表温度条
件下的气驱水排替压力按式进
叭图岩石中砂质含量与自然伽马关系图
行温度校正吕延防修改后即可求得地层条件下盖岩的实际排替压力。,
,。式中—地层条件下岩石气驱水排替压力九—地表条件下岩石气驱水排替压力。—地表年平均温度℃,—地层温度℃—地层埋深—地温梯度
盖岩排替压力的变化规律
盖岩排替压力的纵向变化规律
根据上述方法利用声波时差求得单井泥岩粉砂质泥岩和泥质粉砂岩地层条件下排替压力并编制各岩性排替压力与深度关系图见图从图可见大庆长垣以东地区盖岩排替压力在纵向上有如下变化规律各井各岩性的排替压力均随深度的增加而增加其中泥岩随深度增加而增加的速率最大泥质粉砂岩最小粉砂质泥岩介于二者之间
在相同深度条件下泥岩排替压力最高泥质粉砂岩最低充分反映了不同砂质含石油勘探与开发
年
量泥质岩层封闭能力的差别
尸入
义训一扮入任娜送
三咨送
岁、一芳深井一肇深井一朝深井
图地层条件下泥质岩排替压力随深度变化特征图
在大套泥质岩层段内由于泥质岩的欠压实作用岩石孔径的增大排替压力不按
正常埋深规律变化而是出现低值这一现象在泥岩中最明显表现为在欠压实段内排替压力大幅度降低粉砂质泥岩稍差泥质粉砂岩基本按正常规律变化不同地区不同井泥岩排替压力随深度的变化规律不同图中肇深井和芳深井无大
的差别但此二井与朝深井间差别较大如同是埋深芳深井与肇深井泥岩排替
压
力分别为和而朝深井泥岩排替压力则为排替压力的这种差异主要是由于后期构造变动史不同所致朝深井所在的朝长地区自嫩江组沉积末期以后大幅度
抬升并遭受剥蚀原来具深埋史的地层变浅由此出现目前相同埋深且岩性相同的泥质岩
在该区的排替压力较其它区域高的现象盖岩排替压力的平面变化规律正常压实情况下同一岩性的地层随着埋藏深度的增加压实程度增强孔径减小排
替压力增加因此厚度较大的泥质岩层其底部盖岩的排替压力最大油气穿过盖层向上部储层运移首先受到盖层底部岩石排替压力的阻碍所以盖层底部岩石的排替压力大小对油气运移影响最大
统计分析大庆长垣以东地区多口井的测井资料在确定青山口组底部和嫩一二段
底
部盖岩岩性的基础上利用声波时差计算了该两套盖岩地层条件下的排替压力并编制了排替压力等值图见图
由图可见青山口组和嫩一二段底部盖岩的排替压力均在凹陷中部最大向周边变小在南部的长春岭地区其盖层排替压力都显示低值这主要是由于长春岭地区盖层砂质含量增加地层埋藏深度较浅的缘故
总体上看两套盖层底部岩石的排替压力在长垣以东地区均很高按表的评价标准两套盖层均具级极强封闭能力这两套盖层全区分布稳定厚度一般大于尽管两套盖层第卷第期吕延防等利用声波时差计算盖岩排替压力
均被大量或,断层所错动但断移这两套盖层的断层断距最大不超过即断层没将盖层错开尤其断移青山口组的断层绝大部分向上消失在青山口组二三段中部表明断层
对盖层没起破坏作用盖层分布的连续性好是两套具有极强封闭性的区域性盖层事实上
嫩一二段底图盖层岩石排替压力等值图青一段底
青山口组盖层形成之后上侏罗统排运的天然气
余杨大城子油层中青一段向上排运的油气花油层中表盖岩封闭性能评价表
基本均被封盖于青山口组区域盖层之下的扶均被封盖在嫩一二段区域盖层之下的葡萄
玄古宁喜
尹曰犷】月
地下饱和水泥质岩
排替压力封闭能力封闭级别
极强
盖岩排替压力与声波时差关系的建立是以实
测数据为基础的具有较高的可信度利用声波时
差
求取盖岩排替压力方法的应用解决了井中不取心即无法测知排替压力的难题使认识盖岩排替压力平面变化规律及编制图件有了现实可行的方法
强中弱
极弱据吕延防等年编辑马燕丽
参考文献
刘方槐盖层在油气藏保存和破坏中的作用及其评价方法天然气地球科学陈章明等泥岩盖层封闭性的确定孕其与源岩排烃史的匹配大庆石油学院学报游秀玲天然气盖层评价方法探讨石油与天然气地质
吕延防等松辽盆地朝长地区青山口组天然气盖层封闭特征及封闭有效性研究石油勘探与开发