吳起地區(qū)低阻油層成因分析及其識別方法

王向公， 況 晏， 楊 林， 麻平社， 張 燕， 李 名

(1. 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))， 湖北 武漢 430100；2. 長江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院， 湖北 武漢 430100；3．中國石油集團(tuán)測井有限公司長慶事業(yè)部， 陜西 西安 710201；4．華北油田地球物理勘探研究院， 河北 任丘 062552)

吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層屬于晚三疊世延長統(tǒng)大型湖泊三角洲沉積的一部分，在地理上位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中西部，由于湖水對三角洲主體的改造作用減弱，砂體相對穩(wěn)定[1].該油層組物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、泥質(zhì)含量偏高，導(dǎo)致其油層電阻率值在5～12Ω·m之間，低于該區(qū)塊油層電阻率下限值，低阻油層特征明顯.

1 低阻油層影響因素分析

1.1 巖性影響

圖1為吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層薄片分析資料分布直方圖.從圖中可以看出，長6儲(chǔ)層巖性以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，含少量鈣質(zhì)砂巖.砂巖顆粒以次棱角狀為主，分選程度好(中等)，巖石結(jié)構(gòu)成熟度中等[2].儲(chǔ)層巖性細(xì)造成儲(chǔ)層物性差，巖石顆粒比表面積增大，束縛水含量偏高，導(dǎo)致電阻率測井曲線幅度值低于該區(qū)塊油層電阻率下限值[3].因此，巖性影響為吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層低阻油層存在的主要原因之一.

圖1 吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層巖性分布直方圖

1.2 泥質(zhì)含量影響

圖2為吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層泥質(zhì)含量與深電阻率交會(huì)圖.從圖中可以看出，泥質(zhì)含量越高，電阻率越低.圖3為W1井巖心(1號巖心)相滲實(shí)驗(yàn)分析圖，該巖心對應(yīng)圖2所示*點(diǎn)，從圖中可以看出，該巖心泥質(zhì)含量為21%，電阻率測井值為7Ω·m，孔隙度為14.7%，滲透率為1.187mD.由此可知，泥質(zhì)含量高導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透性差，各向異性嚴(yán)重，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，電阻率測井值降低.因此，儲(chǔ)層泥質(zhì)含量變化大導(dǎo)致吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層低阻油層存在.

圖2 泥質(zhì)含量與電阻率交會(huì)圖

圖3 W1井巖心1相滲實(shí)驗(yàn)分析圖

1.3 孔隙結(jié)構(gòu)影響

圖4為吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層W2井某深度巖心壓汞實(shí)驗(yàn)分析圖.從圖中可以看出，巖心壓汞曲線差異明顯.圖5為孔喉半徑頻率分布直方圖，孔喉半徑頻率分布單峰與雙峰并存，粒間孔與微孔均有發(fā)育，說明孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致儲(chǔ)層物性差，束縛水飽和度增大，電阻率值下降.

圖4 W2井壓汞實(shí)驗(yàn)分析圖

圖5 孔喉半徑頻率分布直方圖

2 低阻油層測井識別方法

2.1 利用交會(huì)圖法識別油水層

吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層低阻油層明顯，油水層電阻率呈現(xiàn)油層<油水同層<水層特征，不符合一般規(guī)律[4]，利用常規(guī)電阻率與其他測井曲線建立交會(huì)圖版識別油水層已經(jīng)行不通.在研究分析該區(qū)塊的過程中，發(fā)現(xiàn)利用4米底部梯度電阻率與深電阻率幅度差，與其它測井曲線建立交會(huì)圖版，能較好識別出低阻油層、油水同層、水層.

圖6為4米底部梯度電阻率與深電阻率對數(shù)幅度差與聲波時(shí)差交會(huì)圖.根據(jù)圖6可以建立吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層油水層識別標(biāo)準(zhǔn)(見表1).因此，可以根據(jù)交會(huì)圖法有效地識別油水層.

圖6 電阻率對數(shù)幅度差與聲波時(shí)差交會(huì)圖

表1 長6儲(chǔ)層油水層識別標(biāo)準(zhǔn)

2.2 利用模糊綜合評判識別油水層

模糊綜合評判就是應(yīng)用模糊變換原理和貼近度原則，考慮與被評價(jià)事物相關(guān)的各個(gè)相因素，對其作綜合評價(jià)[5].這里評價(jià)的著眼點(diǎn)是所要考慮的各個(gè)相因素，在評價(jià)某個(gè)事物時(shí)，可以將評價(jià)結(jié)論分成一定等級，設(shè)著眼因素集為U=(u1,u2,…,um)；抉擇評語集為V=(V1,V2,…,Vm).對著眼因素集U中的單因素ui(i=1,2,…,m)作為單因素評判，從因素ui著眼，確定該事物對抉擇等級Vi=(i=1,2,…,n)的隸屬變r(jià)ij，這樣就得出第i個(gè)因素ui的單因素評判集ri=(rr1,rr2,…,rm),(i=1,2,…,m)它是抉擇評語集上的模糊子集.在對吳起地區(qū)長61儲(chǔ)層進(jìn)行分析研究后，確定長61油層組著眼因素集：

U=(AC,ΔGR,Rx).

其中AC=AC/10;Rs=log(R4-RILD);

ΔG=(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)

確定抉擇評語集：V=(油層、油水同層、水層)

設(shè)定字母GRAD代表判定結(jié)果，當(dāng)GRAD為1時(shí)為油層，GRAD為2時(shí)為油水同層，GRAD值為3時(shí)為水層.

圖7為利用模糊綜合評判處理的W4井成果圖.從圖中可以看出， 2號層評判結(jié)果為油層(模糊綜合評判結(jié)果)；由試油結(jié)論可知，其試油結(jié)論為油層.判定結(jié)果與試油結(jié)果相符，從而說明利用模糊綜合評判識別油水層應(yīng)用效果良好.

圖7 W4井綜合處理成果圖

3 結(jié)束語

通過對其巖石物理實(shí)驗(yàn)資料、測井資料分析，確定巖性、泥質(zhì)含量和儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜是導(dǎo)致該區(qū)塊低阻油層存在的主要原因：對于低阻油層直接利用電阻率與聲波時(shí)差做交會(huì)圖不能識別油水層.利用4米底部梯度電阻率與深感應(yīng)電阻率幅度差和聲波時(shí)差做交會(huì)圖能較好地識別油水層.

[1]周康，劉佳慶，段國英，等．吳起地區(qū)長61油層黏土礦物對油層低電阻率化的影響[J]．巖性油氣藏，2012，24(2)：26-30.

[2]肖玲，田景春，魏欽廉，等．鄂爾多斯盆地吳起地區(qū)長6儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征[J]．新疆地質(zhì)，2007，25(1)：101-104.

[3]董樹政，李玉江，劉蔚清，等．低阻油層機(jī)理分類及相應(yīng)識別方法研究[J]．國外測井技術(shù)，2007，22(2)：34-37.

[4]雍世和，張超謨．測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋[M]．東營：中國石油大學(xué)出版社，2002.

[5]李安貴，張志宏，孟艷，等．模糊數(shù)學(xué)及應(yīng)用[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2005.