Đánh giá sự thay đổi của hệ số xi măng gắn kết trong đá cacbonat từ tài liệu ĐVLGK

Nội dung text: Đánh giá sự thay đổi của hệ số xi măng gắn kết trong đá cacbonat từ tài liệu ĐVLGK

1. T¹p chÝ KHKT Má - §Þa chÊt, sè 49, 01-2015, tr.8-12 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI CỦA HỆ SỐ XI MĂNG GẮN KẾT TRONG ĐÁ CACBONAT TỪ TÀI LIỆU ĐVLGK PHẠM ĐỨC BIỂU, LƯU VĂN VỊNH, Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) Tóm tắt: Trong các đá trầm tích chứa các tích tụ dầu khí thì đá cacbonat đặc biệt quan trọng, đá cacbonat vừa đóng vai trò là tầng chứa và vừa đóng vai trò là tầng chắn. Tùy thuộc vào môi trường thành tạo kích thước hạt, mức độ gắn kết giữa các hạt (hệ số xi măng gắn kết m) và các hoạt động thứ sinh mà phân chia ra các loại đá có các loại độ rỗng khác nhau. Bài báo giới thiệu phương pháp nghiên cứu, đánh giá sự thay đổi của hệ số xi măng gắn kết giữa các hạt trong đá cacbonat từ tài liệu địa vật lý giếng khoan, trên cơ sở của phương trình Archie chỉ ra sự thay đổi của hệ số xi măng gắn kết trong mỗi loại độ rỗng khác nhau. Bằng phương pháp tiếp cận trên, các tác giải đã tiến hành đánh giá sự thay đổi của hệ số m, trên giếng khoan ALV1562 tại vùng hồ Maracaibo nước Cộng hòa Venezuela. Kết quả đánh giá chỉ ra mức độ biến đổi của m theo các loại độ rỗng khác nhau, giúp cho việc chính xác hóa hệ số bão hòa dầu khí, làm gia tăng chiều dày hiệu dụng của đá chứa. 1. Giới thiệu chung mẫu đặc biệt, các mẫu đặc biệt này thường Trong các loại đá chứa dầu khí thì đá không liên tục và không đại diện cho toàn bộ cacbonat là loại đá đặc biệt được quan tâm giếng khoan. Nghiên cứu này sẽ chỉ ra sự thay không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn thế đổi của hệ số m trong mỗi loại tướng đá khác giới. Theo thống kê trên thế giới thì trữ lượng nhau của đá cacbonat và sự thay đổi này ảnh dầu khí trong đá cacbonat chiếm trên 60% tổng hưởng rất lớn đến sự thay đổi của độ bão hòa trữ lượng dầu khí trên toàn thế giới. Ở Việt nước trong quá trình tính toán. Trước đây giá trị Nam đá cacbonat chứa dầu khí chủ yếu tìm thấy m được áp dụng tính toán cho mô hình độ bão ở các bể Nam Côn Sơn, bể Sông Hồng và phần hòa nước theo Archie trong đá cacbonat là một phía Bắc của bể Phú Khánh (theo báo cáo Hội hằng số có giá trị bằng 2 nhưng trong nghiên nghị khoa học dầu khí) và là đối tượng chứa cứu này giá trị đó sẽ thay đổi từ 1,3 ÷ 3, sự thay dầu khí được các nhà nghiên cứu dầu khí đặc đổi này phụ thuộc vào kiến trúc và độ rỗng của biệt quan tâm. Trong nghiên cứu này, các tác đá. giả đã nghiên cứu và chỉ ra sự thay đổi hệ số xi 2. Cơ sở lý thuyết măng gắn kết trong đá liên quan đến đặc tính lỗ rỗng và sự ảnh hưởng của nó đến việc tính toán Các đá cacbonat thường được thành tạo trong độ bão hòa nước. Hệ số xi măng gắn kết m là môi trường biển nông. Độ rỗng tổng bao gồm độ một tham số đặc biệt quan trọng thể hiện mức rỗng nguyên sinh và độ rỗng thứ sinh. Độ rỗng độ liên kết giữa các hạt trong đá, độ rắn chắc nguyên sinh là độ rỗng giữa hạt hình thành trong trong kiến trúc tạo đá. Ngoài ra nó còn là một quá trình tạo đá, độ rỗng thứ sinh là độ rỗng hình trong những tham số ảnh hưởng trực tiếp đến thành sau quá trình tạo đá do các yếu tố như gặm việc tính toán độ bão hòa nước trong đá. Mô mòn, rửa lũa, biến đổi hóa học, các hoạt động hình tính toán độ bão hòa nước đối với đá kiến tạo Theo nghiên cứu của John K Warren cacbonat thường là mô hình Archie hoặc Archie thì hầu hết độ rỗng có trong đá cacbonat đều là độ tổng, trong đó hệ số xi măng gắn kết trong mô rỗng thứ sinh. Kích thước hạt là một trong những hình tính toán chưa được hiệu chỉnh và được tham số mà Lucia đã chia đá cacbonat ra làm 3 lấy theo giá trị trung bình của kết quả phân tích loại: 8
2.  Loại 1: có kích thước hạt > 100 µm là Giá trị m sẽ đạt giá trị lớn nhất khi vỉa bão hòa limestone hoặc dolomite có kích thước hạt thô. 100% (SWR =1) khi đó công thức (1.1) viết gọn:  Loại 2: có kích thước hạt 20 ÷ 100 µm log( Rw / Rt ) độ hạt trung bình thường là grain-dominated mmax . (1.3) log( ) dolopackstones. e  Loại 3: có kích thước hạt 2. khoan và điện trở suất thực của thành hệ mà hệ Xét yếu tố thành hệ a = 1 (đá có tính đồng số gắn kết của thành hệ sẽ có giá trị biến đổi từ nhất cao), theo phương trình Archie giá trị m có mmin đến mmax. thể tính toán được từ tài liệu địa vật lý giếng Từ các tham số đầu vào áp dụng phương khoan theo công thức sau: trình (1.3) và (1.4) tính mmax và mmin trên toàn bộ giếng khoan, sau đó tính giá trị mvariable theo Rw log công thức (1.1). Nếu giá trị mvariable > mmax thì n Rt SWR m = m ; nếu giá trị m 2 SWa >2 SWa SWR PhiS<PhiT Hai độ rỗng m<2 SWa < SWR PhiS=PhiT 9
3. Đồ thị trực giao giữa Rt và PHI Hình 1. Đồ thị trực giao độ rỗng và điện trở suất thực của thành hệ qua các loại độ rỗng 3. Kết quả khu vực phía Đông này mức độ dolomit hóa Bằng phương pháp tiếp cận trên các tác giả diễn ra mạnh mẽ điều này đã làm tăng thêm độ đã áp dụng trực tiếp lên tài liệu giếng khoan rỗng thứ sinh và làm phức tạp hơn về sự phân AVL1562. Đối tượng tầng chứa là đá cacbonat bố về độ rỗng trong đá cacbonat. Vùng hồ phía có tuổi Creta được thành tạo trong môi trường Đông Maracaibo có trữ lượng dầu khí khoảng lòng hồ Maracaibo, nằm ngay phía dước các địa 706 MMbls thùng dầu thuộc loại dầu nhẹ (29- tầng trầm tích lục nguyên, các đá cacbonat có 31 API). bề dày trầm 1000m nằm bất chỉnh hợp lên các Các hoạt động kiến tạo là một trong những trầm tích tuổi Paleozoi. nguyên nhân chính gây ra hệ thống nứt nẻ trong Giếng khoan AVL1562 là một trong những đá cacbonat, mức độ và mật độ phân bố hệ giếng khoan điển hình trong khu vực. Giếng thống nứt nẻ thường rất phức tạp nên các cách khoan đã khoan qua tất cả các hệ tầng tới các tiếp cận thông thường trước đây sẽ tiềm ẩn trầm tích Paleozoi trong khu vực cánh phía nhiều rủi ro trong đánh giá tiềm năng và trữ Đông của vùng hồ, nơi có sự hoạt động mạnh lượng tại chỗ của mỏ. Do đó, cách tiếp cận mẽ của các đứt gãy. Sự hoạt động mạnh mẽ của trong bài báo này sẽ hạn chế được phần nào các đứt gãy này đã tạo ra nhiều đới dập vỡ, nứt những rủi ro đặc biệt là chiều dày hiệu dụng nẻ trong các đá cacbonat có tuổi Creta. Ngoài ra thực của đá chứa. 15822 Hang hốc Nứt nẻ 15846 ` Ejemplo FM APON Cotejo PHIfracture y PHIvuggy con Registro de Imagen FMI VLA-1562 Hình 2. Kết quả minh giải tài liệu ĐVLGK, giếng khoan ALV 1562 10
4. Kết quả tính toán sự biến đổi của hệ số xi số xi măng gắn kết m >2 tương ứng với vùng măng gắn kết m tại giếng khoan cho thấy trong tồn tại loại độ rỗng hang hốc. Ngoài ra trên tài khoảng độ sâu 15822-15848ft hệ số xi măng gắn liệu FMI còn cho thấy rất rõ sự nứt nẻ và hang kết m 2 (vùng 3). Đá chứa là thông kém thì SWR>SWa (vùng 3) tương ứng độ rỗng nứt nẻ liên thông tốt thì độ rỗng tính với giá trị m>2, đá chứa có độ rỗng là độ rỗng theo phương pháp điện trở thường nhỏ hơn độ nứt nẻ thì SWR>SWa (vùng 1) tương ứng với rỗng tính theo phương pháp neutron và mật độ giá trị m<2. Bảng 1. Tổng hợp kết quả xác định m thay đổi theo loại độ rỗng trên giếng khoan ALV 1562 Loại lỗ rỗng mmin-mmax m vari m (Pickett) Lỗ rỗng giữa hạt 1,8-2,2 1,96 2 Hang hốc liên thông tốt 2,2-3,4 2,5 2,44 Nứt nẻ 1-1,8 1,46 1,42 Bảng 2. Kết quả tính toán độ bão hòa nước theo các giá trị m khác nhau giếng khoan ALV 1562 Loại lỗ rỗng a Rw RT PHI m vari SW m (Pick) SW Lỗ rỗng giữa hạt 1 0,06 4 0,15 1,96 0,62 2 0,67 Hang hốc liên thông tốt 1 0,06 2 0,25 2,5 0,96 2,44 0,88 Nứt nẻ 1 0,06 25 0,07 1,46 0,12 1,42 0,10 11
5. Kết quả đánh giá sự thay đổi hệ số xi măng phương pháp trên cho kết quả sát thực với điều gắn kết m theo tài liệu ĐVLGK tại giếng khoan kiện thực tế hơn. ALV 1562 (bảng 1) cho thấy giá trị m biến đổi Sự thay đổi của hệ số xi măng gắn kết từ 1-3,4. Trong khi đó giá trị m tính theo Pickett có liên quan mật thiết đến các loại độ rỗng, Plot biến đổi từ 1,42-2,44. Sự biến đổi của m có phản ánh trực tiếp đặc điểm và tính chất của đá liên quan mật thiết đến các loại độ rỗng (bảng chứa. 2), thông qua giá trị m cho phép ta có thể nhận Sử dụng kết quả xác định hệ số xi măng định được đặc điểm của đá chứa. gắn kết m theo phương pháp nghiên cứu trên sẽ Trong bảng kết quả trên tại các thành hệ có cho phép xác định độ bão hòa nước của thành các loại độ rỗng khác nhau thì độ bão hòa nước hệ được chính xác hơn, giảm thiểu rủi ro trong khác nhau, độ bão hòa nước tính theo mvariable tính toán, làm gia tăng chiều dày hiệu dụng của và m (theo Pickett) có sự khác biệt từ 2-8%. đá chứa. Nếu giá trị ngưỡng SW = 65% áp dụng mvariable thì vỉa có độ rỗng là độ rỗng giữa hạt đồng thời TÀI LIỆU THAM KHẢO vẫn là vỉa sản phẩm, còn áp dụng theo Pickett [1]. Asquith George, 1995. Determining Plot thì vỉa đó lại là vỉa nước. Carbonate Pore Types From Petrophysical 4. Kết luận Logs, Texas Teach University, Texas. Từ các kết quả thu được trong nghiên cứu [2]. Asquith George, 1985. Handbook of log này, các tác giả rút ra một số kết luận sau đây Evaluation Techniques for Carbonate về hệ số m trong đá chứa cacbonat: Reservoirs, The Americans Association of Giá trị m tin cậy thường dựa vào kết quả Petroleum Geologists, Tulsa. phân tích mẫu đặc biệt. Song, việc thực hiện lấy [3]. Archie GE, 1952. Classification of carbonate mẫu lõi thường không có tính liên tục cho toàn reservoir rocks and petrophysicalcon- siderations. bộ giếng khoan, ngoài ra các mẫu lõi không thể AAPG Bulletin 36, 2:278-298 tiến hành lấy ở những thành hệ bở rời và nứt nẻ [4]. Báo cáo hội nghị khoa học dầu khí, 2007. mạnh nên việc áp dụng tính toán giá trị m theo [5]. Heflin, 1979. Fracture Detection in West phương pháp trên là có cơ sở và cần thiết. Coast Reservoirs Using Well Logs, SPE 7979, Việc tính toán độ bão hòa nước trong Dresser Atlas. từng thành hệ sử dụng giá trị m cố định chỉ [6]. Jerry Lucia, 2007. Carbonate Reservoir đúng đối với các đá đồng nhất, có tính ổn định Characterization, Second Edition. cao. Đối với các đá có mức độ biến đổi lớn đặc [7]. John K Warren. Carbonate reservoir biệt là biến đổi thứ sinh thì việc áp dụng characterization. SUMMARY Evaluation of cement factor’s variation in carbonate from logs data Pham Duc Bieu, Luu Van Vinh PetroVietnam exploration and production corporation In the sedimentary rocks that accumulate hydrocarbon, the carbonates are particularly important. They play a role as both reservoirs and seals. Based on the environment, grain size, particle cohesion (cement factor - m) and secondary alteration, rocks with different porosities are classified. This paper presents research methods, evaluation of cement factor’s variation between particles in carbonates from logs data and on the basis of the Archie equation, the variation of cement factor in each type of porosity is indicated. Approaching these methods, the authors had evaluated the variation of coefficient “m” based on the ALV1562 well data in the Maracaibo Lake of the Republic of Venezuela. The result of evaluation indicates the variation of “m” factor according to different types of porosity, optimizes hydrocarbon saturation factor and increases effective thickness of reservoir. 12