志丹地區長9儲集層物性特征研究

劉廣偉，田 濤

(西北大學大陸動力學國家重點實驗室/西北大學地質學系，陜西 西安 710069)

志丹地區長9儲集層物性特征研究

劉廣偉，田 濤

(西北大學大陸動力學國家重點實驗室/西北大學地質學系，陜西 西安 710069)

長9儲集層屬于鄂爾多斯盆地延長組湖泊發育早期，油源關系復雜，前期的沉積作用和后期的成巖作用共同塑造了儲層低孔低滲的特征。儲層的物性是連結巖性和含油性之間的重要環節，加大對低孔低滲儲層物性的分析，有利于儲層其他方面特征的研究。在對儲層孔隙度和滲透率作深入分析的基礎上，使用反映儲層孔隙度比較靈敏的聲波時差測井曲線，來研究其物性特征。通過建立米產液量和聲波時差的對應關系，確定聲波時差下限，再根據聲波時差和儲層物性之間的關系式，最終確定儲層孔隙度和滲透率下限，為儲層含油性特征、有利區優選等方面的研究提供依據。

志丹;長9;孔隙度;滲透率;聲波時差;物性下限

鄂爾多斯盆地延長組主要在長9、長7和長4+5時期發育有3套重要烴源巖。其中長9烴源巖(“李家畔”頁巖)和長7烴源巖(“張家灘”頁巖)均可為長9儲集層提供油源。因此，長9以自身的砂巖為儲集層發育有自生自儲式、下生上儲式和上生下儲式3種成藏組合類型［1－3］，油源關系比較復雜。根據油頁巖在測井曲線上的響應特征(高自然伽馬、高聲波時差、高電阻率等特征)，可將長9儲集體明確的劃分出來，并結合沉積學和層序地層學原理［4－7］，自上而下將其細分為長91、長92兩套儲集層段。

儲層的巖性、物性、含油性之間既存在內在聯系又相互制約，巖石顆粒的粗細、分選好壞、粒度縱向變化特征以及泥質含量、膠結類型等都直接影響著儲層物性特征及其變化;儲層物性的好壞又直接影響著油氣的運移、聚集成藏等，很大程度上決定了儲層的含油性特征。儲層物性是連結巖性和含油性之間的重要環節，所以加大對儲層物性的研究十分必要。同時，測井曲線可以很好的反映儲層物性的好壞，因此可以利用測井資料對儲層物性進行研究，進而為儲層含油性特征等方面的研究提供依據。

1 區域地質概況

研究區位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡構造帶中部，一直是鄂爾多斯盆地延長組的主要勘探區域，長2、長4+5、長6、長8儲集層都見到工業油流。

根據前人的研究，在古地理演化過程中，研究區下組合時期發育有兩套重要烴源巖—“張家灘頁巖”和“李家畔頁巖”［8－10］，在本研究區的地層中它們均比較明顯，可作為地層劃分的標志層。

長9儲集層作為延長組主要含油層系之一，人們對它的認識隨著對下組合儲層勘探程度的加大而加深。長91儲集層主要發育為深灰色泥巖、碳質泥巖夾油頁巖夾薄層粉細砂巖;長92儲集層主要為一套層狀中細粒長石砂巖夾灰色—深灰色泥巖，或者二者呈不等厚互層。巖石碎屑組分以長石、綠泥石 +云母高含量為特征［14－15］。

前期的沉積環境、沉積作用和后期的成巖作用共同決定了儲層的物性特征，影響著油在儲集層內部的運移和聚集成藏，進而影響其含油性特征。

2 儲層物性特征

根據沉積學和層序地層學原理［4－7］，結合大量測井數據，將長9自上而下細分為長91、長92兩套儲集層段，通過對大量的取芯物性實驗資料的分析，可以看出長91和長92兩套儲集層的孔隙度和滲透率之間既具有相似性，又存在一定差異(如圖1、圖2所示)。

圖1 長91和長92孔隙度、滲透率分布直方圖

圖1可以看出長91孔隙度主要集中分布在＜10%的區間內，長92孔隙度主要集中分布在＜14%的區間內。92相對于91，＜2%區間的數據所占的比重明顯減少，＞10%區間的數據所占的比重明顯增加，即長92與長91相比，孔隙度明顯增大;長 9《》1 滲透率以 ＜0.3*10－3μm2為主，以(0.1 ～0.2)*10－3μm2為最多，同時(0.5 ～1)*10－3μm2之間也存在一個小區間的峰值，92與91相似，也以(0.1～0.2)*10－3μm2區間為最多，(0.5 ～1)*10－3μm2之間也存在一個峰值，不過 92相對于 91，(0.3～3)*10－3μm2之間的相對比重明顯增大，即92的滲透率明顯增大。通過圖1可以看出長92和長91屬于低孔低滲儲層，但是長92相對于長91孔隙度和滲透率都有明顯增加。

儲層的滲透率除了和孔隙度有關外，同時還受到儲層巖石類型、孔隙類型、孔隙結構、膠結物類型、顆粒粗細程度、泥質含量等很多因素的制約，因此儲層滲透率是一個十分復雜的參數［11－13］。即便如此，儲層的滲透率和孔隙度之間還是存在著一定的正相關關系(圖2)，故儲層孔隙度的大小在一定程度上可以反映滲透率的高低。

圖2 長91、長92孔隙度—滲透率交會圖

根據取芯物性實驗資料分析可得出91和92孔隙度和滲透率的關系圖(圖2)，長91和長92孔隙度—滲透率相關性表示如下:

3 儲層物性測井響應特征

測井信號是儲層巖性、物性、含油性的綜合反映，聲波時差曲線可以很好地反映孔隙度的大小(圖3所示)。對于泥質含量較高的砂巖，可以通過GR曲線對泥質含量進行校正。基于本區取芯物性資料，針對長91和長92分別建立聲波時差—孔隙度交會圖(圖4)，由此可以通過聲波時差來反映儲層孔隙度。

圖3 Y844井四性關系圖

圖4 長91、92聲波時差—孔隙度交會圖

由圖4可知，聲波時差與孔隙度之間存在明顯的正相關關系。對于未取芯井，我們可以通過測井參數(聲波時差)來研究儲層的孔隙度，再根據孔隙度和滲透率之間的關系(圖2)分析儲層的滲透率，因此儲層的聲波時差可以簡便而相對準確的反映儲層的物性。

4 儲層物性下限

影響儲層物性下限因素比較多，地質因素是客觀因素，主要包括巖石類型及膠結物成分及含量、孔隙結構、儲集層裂縫、儲層壓力、流體性質和埋藏深度等［16－17］。確定儲層物性下限的方法有很多，基于以上研究，本文結合試油試產資料和測井參數，來確定儲層物性有效下限。首先制作試油試產成果和現有測井系列與巖性、物性、含油性對應較好層段的聲波時差與米產液量等交會圖(圖5)。

圖5 長91、92米產液量—聲波時差交會圖

根據長91單米日產液量與聲波時差交會圖(圖5a)，得出長91聲波時差下限值為213μs/m。根據長91孔隙度－聲波時差關系(圖4a)和孔隙度－滲透率關系(圖2a)，反推其對應孔隙度下限值5.95%，對應滲透率下限值0.18×10－3μm2。

同理，根據長92單米日產液量與聲波時差交會圖(圖5b)，得其聲波時差下限值為215.5 μs/m。再根據長92孔隙度－聲波時差關系(圖4b)和孔隙度－滲透率關系(圖2b)，反推其對應孔隙度下限值為5.58%，對應滲透率下限值為0.16 × 10－3μm2。

儲層物性下限的確定對于儲層的含油性特征、含油飽和度的確定、有效富集區優選等方面工作的開展提供依據。

5 結論

1)志丹地區長9儲集層屬于低孔低滲儲集層，孔隙度較小，滲透率較低，長92與長91相比，儲層物性相對較好。

2)聲波時差測井曲線可以很好地反映儲層孔隙度大小，因此可以利用聲波時差來研究儲層物性特征。進而確定長91孔隙度和滲透率下限分別為:5.95%、0.18 ×10－3μm2;長92 孔隙度和滲透率下限分別為:5.58%、0.16 ×10－3μm2。

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Study on Physical Property of Chang 9 Reservoir in Zhidan Region

LIU Guang －wei，TIAN Tao
(State key laboratory for Continental Dynamics/Department of Geology，Northwest University，Xi’an710069，Shaanxi)

The Chang 9 reservoir belongs to early development of the lake during Yanchang formation of Ordos Basin.The oil source is very complex，deposition effect and digenesis resulted in the low porosity and permeability characteristic of the reservoir.The physical property of the reservoir is an important link between lithology and oil，so it is favorable to study other characteristics of the reservoir that increase the analysis to the physical properties of low porosity and permeability reservoir.Firstly，The paper studies physical properties of the reservoir，on the basis of made an in －depth analysis about porosity and permeability of the reservoir，using the Acoustic time which is sensitive reflects the porosity relatively.Secondly，to determine the lower limit of acoustic time，it is based on establishment of the corresponding relations between the fluid production of per－meter and the acoustic time.Finally，to determine the lower limit of porosity and permeability for the reservoir，it is according to relationship between acoustic time and properties of the reservoir.The above can provide a basis for study of the oilbearing characteristics of reservoir and favorable areas are preferred.

Zhidan;Chang 9;Porosity;permeability;acoustic time and lower limit of physical property

P542

A

1004－1184(2012)03－0206－02

2012－03－09

“十一五”國家科技支撐計劃基金項目資助(2007BAB1701)

劉廣偉(1988－)，男，山東泰安人，碩士研究生，主要從事測井資料處理與解釋方面的科研工作。