M油田低阻儲層的成因機理研究

劉歡 蔣恒豐 李浩

摘 要：影響低阻儲層形成的原因復雜多樣，總體上可分為5類，包括不動水飽和度高、粘土附加導電性、泥漿侵入、砂泥巖薄互層及油水層礦化度差異[1]。M油田出現了大量的低阻油氣層，在儲層特征分析的基礎上，認為M油田低阻儲層的成因主要是極高礦化度地層水、巖性細，束縛水飽和度高和砂泥巖薄互層。

關鍵詞：低阻儲層 四性關系 成因類型

中圖分類號：P618.13 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-01

低阻油氣層的電阻率與水層電阻率差異小或者低于圍巖的電阻率，因此會給油氣層識別與評價帶來極大的困難。M油田大范圍出現了低電阻率油氣層，為了有效的識別和正確的評價低阻儲層，有必要對低阻儲層的特性和低阻儲層低電阻率成因機理作詳細的分析，這對于油田勘探和開發均具有極為重要的意義。

1 低阻儲層特征分析

1.1 儲層巖性特征

M油田的目的層主要為K組，根據巖心和錄井資料的分析可知K組儲層巖性主要是細砂巖-粉砂巖。通過對薄片資料的分析，研究區K組儲層巖石主要表現為石英類砂巖含量高，含有部分次生石英，而巖屑含量少，長石含量為零的特點。粘土礦物含量較少，硬石膏和白云石含量在有些層段發育，還有很少量磁鐵礦和黃鐵礦等。M油田K組儲層以灰白色細粒石英砂巖為主，少量淺棕色砂巖；膠結程度好，含泥質、硅質膠結物；碎屑顆粒分選好—中等，磨圓為次圓狀一次棱角狀，分選好一差不等。

1.2 儲層物性特征

M油田K組儲層的物性資料共有170個樣品點。總體上K組儲層物性較好，屬低中孔低中滲儲層。K組儲層孔隙度為0.97～14.79%，平均為9.07%，其中6～14%占樣品總數的76.32%；滲透率為0.014～491.828mD，平均為78.181mD，其中0.01～1mD占28.95%，1～10mD占18.42%，10～100mD占28.95%，100～491.828占23.68%。

1.3 儲層含油性特征

儲層的含油性是儲層含油飽和度的定性描述，含油級別高低反映了含油飽和度的變化。據本區巖心、錄井資料統計，含油顯示主要是在K組，為金黃色的熒光。由于區域構造影響，K組上部儲層受構造因素控制為主，表現為油藏高部位出油，油水界面以下出水。根據K組油層樣品點分析，在同一砂體單元，孔隙類型和滲透率對含油性和試油產量的控制作用非常明顯。一般情況隨滲透率的增大含水飽和度呈減小的趨勢。

1.4 儲層電性特征分析

根據巖性描述和錄井資料標定的巖性，分析了儲層段和非儲層段的測井響應特征。通過指示泥質的自然伽馬曲線可以較明顯地劃分出泥巖層段和砂巖層段。相對于非儲層段，儲層段中子響應值變小，密度響應值變小，電阻率較泥巖層增大，自然伽馬降低。對應較好的儲層，密度明顯變小，電阻率相對變大。有些儲層段電阻率值較低，甚至低于圍巖電阻率，為明顯的低阻油層。對于高阻儲層，電阻率可達到87 Ω·m，而低阻儲層電阻率可達到8 Ω·m，甚至低于2.1 Ω·m，和泥巖差不多，或者比泥巖

更低。

2 低阻儲層成因機理研究

2.1 高礦化度地層水對電阻率的影響

根據K組儲層的水樣分析資料可以看出：K組砂巖層地層水NaCl型，總礦化度為364952 mg/L，pH值為4.89，屬于極高礦化度地層水，是引起含油儲層電阻率降低的一個主要原因。

在儲層巖性、物性條件相似，地層水礦化度基本相同的條件下，油氣層的電阻率大于水層，一般油氣層的電阻率是水層的3～5倍甚至更大，這時油、水層很容易識別。但在其他地質條件相同的情況下，這樣的高礦化地層水往往會使含油儲層的電阻率降低。因為只要巖石孔隙內壁和吼道表面的吸附水存在連通的條件，含油儲層的電阻率就會變得很低，而巖石顆粒細和泥質含量的存在能夠提供這一條件[2]。模擬了儲層孔隙度為15%的情況下，不同飽和度時地層電阻率（Rt）隨地層水電阻率（Rw）的變化情況。對于Sw=50%，φ=15%，當Rw從0.02 Ωm下降到0.012 Ωm時，Rt從1.35 Ωm下降到0.8 Ωm。

若油水層礦化度出現差異時，地層水礦化度的不同會給油氣層識別帶來更大的困難。因此極高礦化度型地層水是引起含油儲層電阻率降低的一個主要原因。

2.2 巖性對電阻率的影響

根據巖心分析資料、錄井資料及成像資料，M油田K組儲層含油儲層巖性主要以石英為主的細砂巖-粉砂巖，膠結物主要是泥質和硅質。隨著巖性變細，孔隙空間與孔喉變小，物性變差，儲層的電阻率也降低。

若儲層泥質含量越高，儲層的電阻率也會越低。泥質成分中粘土成分增多不僅會堵塞孔隙吼道，增加顆粒的比表面積，同時粘土的特殊膨脹特性也大大增加了泥質砂巖儲層的含水量[3]，造成不動水飽和度增加。提取了K組井段的孔隙度、滲透率、AT90以及泥質含量的測井數據，分析了相近物性條件下儲層電阻率與泥質含量的關系。結果表明在物性相近情況下，隨著泥質含量的增加，電阻率逐漸下降；物性越差，泥質對電阻率的影響越明顯。根據薄片資料分析，儲層主要是以石英含量為主的細-粉砂巖，泥質含量和粘土礦物含量很少。通過分析儲層受泥質含量影響不是最主要的原因。

2.3 砂泥巖薄互層對電阻率的影響

砂巖原始電阻率并不一定低，但是由于受圍巖的影響，可能導致砂巖儲層的電阻率降低，造成低阻油氣層形成，儲層難以

識別。

在砂泥巖薄互層中由于存在低電阻率的泥巖夾層，電阻率測井儀器受到縱向分辨率的限制，使其油層測井電阻率比純砂巖地層真電阻率要低很多，甚至接近于水層。電阻率隨著泥質夾層數量增多和厚度增大也會降低。

3 結語

該文首先分析了M油田儲層特征分析，包括儲層巖性、物性、含油性及電性特征。在儲層特征分析的基礎上，分析了M油田儲層低電阻率的成因機理。通過水分析資料可知高礦化度地層水是引起儲層電阻率降低的主要原因。該地區巖性主要是細砂巖-粉砂巖，巖性顆粒細，孔隙結構復雜及微孔隙發育導致不動水飽和度高造成低阻儲層形成。同時砂泥巖薄互層也是引起M油田低阻儲層形成的原因。

參考文獻

[1] 程相志，范宜仁，周燦燦.淡水儲層中低阻油氣層識別技術[J].地質前緣，2008，15（1）：146-153.

[2] 高楚橋.復雜儲層測井評價方法[M].北京：石油工業出版社，2003.

[3] 梁忠奎.復雜孔隙結構高不動水低阻油層識別評價[D].大慶石油學院，2008.