庫車坳陷克深地區(qū)巖性粒級測井分類及應用效果

何春紅，章成廣，唐軍

（油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室（長江大學），湖北 武漢430100）

居大海，曹江寧

（中石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆 庫爾勒841000）

在油氣勘探與開發(fā)工程中，充分認識和客觀分析不同巖性結構，對研究巖石的分選性、孔滲性及油氣水的儲集與運移具有重要的實用價值［1］。通過前階段的科技攻關，已初步建立了庫車坳陷致密砂巖儲層流體性質的評價流程及方法。研究表明，沉積物泥質含量、粒度變化對儲層物性有一定的影響。加之研究區(qū)巖心資料有限，充分利用測井曲線響應特征定性與定量描述不同巖性粒度中值、平均粒徑等特征參數(shù)顯得尤為重要［2～6］。庫車坳陷克深地區(qū)屬于低孔、低滲或特低孔、低滲裂縫型儲層，通過粒度中值與不同巖性段的典型常規(guī)測井響應參數(shù)的相關性研究發(fā)現(xiàn)，儲層物性與粒徑呈正相關，巖石學特性的變化直接影響著儲層流體性質的測井識別。因此，分類巖性進行儲層評價是提高儲層預測與流體識別精度的迫切需要，為精細測井綜合解釋與單井油水層評價提供重要的客觀依據(jù)。筆者主要依據(jù)自然伽馬、電阻率、孔隙度等常規(guī)測井響應以及粒度中值、平均粒徑等定量參數(shù)建立了適合粒度中值的相關計算方法和巖石粒徑分類的測井識別方法。

1 工區(qū)粒度分布概況

中白堊統(tǒng)巴什基奇克組（K2bs）主要分布于庫車坳陷中西部露頭，庫車坳陷東部山前缺失。其主要巖性下部為紫灰色厚層狀礫巖，上部為棕紅色厚層狀－塊狀中、細粒砂巖夾同色含礫砂巖、粉砂巖、泥巖。根據(jù)目的層K2bs在克深地區(qū)的分布特征，選取并整理克深地區(qū)6口井的取樣巖心粒度數(shù)據(jù)，按照不同儲層等級進行粒度分析（圖1）可知：Ⅰ、Ⅱ類儲層的碎屑巖顆粒粒度優(yōu)于Ⅲ、Ⅳ類儲層，隨著地層巖石粒度變大，儲層等級變好，碎屑沉積物粒度與儲層物性有較好的相關關系。

2 粒度參數(shù)計算方法及模型建立

2.1 常用的粒度參數(shù)

粒度中值（Md）是指累積曲線上顆粒體積分數(shù)為50%處對應的粒徑，單位用mm（或φ）表示。Md的含意是指它在粒度上居于沉積物的中央，有一半數(shù)量的顆粒大于它，另有一半小于它。

平均粒徑（Mz）是累積曲線上與累積體積分數(shù)分別為16%、50%、84%相對應的3個粒徑的平均值。根據(jù)福克和沃德定義，Mz＝（16φ＋50φ＋84φ）／3。Mz大表明樣品顆粒偏細，反之表明樣品顆粒較粗。

2.2 粒度參數(shù)的計算

各類測井曲線中，應用最廣的自然伽馬（qAPI）測井曲線的響應值主要受沉積物泥質含量、分選性和粒度變化的影響。由此，Md與qAPI之間應有一定的聯(lián)系。碎屑巖粒徑的大小反映沉積環(huán)境及水動力狀況、物源供給條件、沉積作用方式和沉積相演化序列等諸多方面信息。此外，大量實際統(tǒng)計資料分析表明，碎屑沉積物頻率曲線基本（或近似）服從正態(tài)分布，Md是其期望值。因此從沉積原理和數(shù)理統(tǒng)計的角度看，Md與qAPI之間會有較好的相關關系［1］。圖2（a）為克深地區(qū)6口井取樣巖心的Md與自然伽馬增大系數(shù)（CqAPI）之間的關系，隨著CqAPI的增大，Md顯示出線性降低的趨勢，符合碎屑沉積物的一般沉積規(guī)律，二者相關性較好，相關系數(shù)達到0.753；圖2（b）為Md與Mz的關系圖，相關系數(shù)達0.817。據(jù)此可以得出克深地區(qū)標定的巖石Md計算模型為：

圖1 克深地區(qū)不同等級儲層的巖性粒度分布特征

圖2 克深地區(qū)Md與CqAPI（a）及Mz（b）的關系圖

圖3為克深地區(qū)單井粒度參數(shù)計算結果圖，可以看出，巖心分析粒度中值和測井計算粒度中值的對比包絡線符合程度較高，計算得到的各項粒度參數(shù)與粒度分析資料得到的實際結果基本符合，從而驗證了粒度參數(shù)計算模型的可靠性。

2.3 建立粒度中值劃分巖性模型

根據(jù)測井的應用環(huán)境，該次研究所提出的巖性粒徑以儲層為基本單位進行劃分識別。根據(jù)錄井巖屑描述，克深地區(qū)共統(tǒng)計了7口井387個儲層，目的層段巖性粒徑主要以細砂巖、粉砂巖以及中砂巖為主，含少量的含礫砂巖。取7口井中較厚的中砂巖、細砂巖、粉砂巖、含礫砂巖層段，并輸出了其常規(guī)曲線測井響應值，建立了不同粒徑的Md與常規(guī)測井曲線值的關系圖（圖4）。結果表明，孔隙度（φ）、φn、電阻率（ρt）3種測井信息對不同粒徑的Md響應較好，分異性明顯；中砂巖、細砂巖、粉砂巖在電性上區(qū)別不甚明顯，但基本都小于70Ω·m，而含礫砂巖一般大于70Ω·m。結合圖4，初步得到克深地區(qū)K2bs儲層粒度劃分標準（見表1）。

圖3 克深地區(qū)單井測井解釋與粒度分析結果

圖4 克深地區(qū)K2bs不同測井曲線與Md的關系圖版

表1 克深地區(qū)K2bs儲層粒度劃分標準

圖5 克深地區(qū)單井巖性劃分模型與錄井結果對比圖

3 巖性粒級分類模型的劃分效果

結合克深地區(qū)單井巖性劃分模型與錄井結果對比圖（圖5）可以看出，含礫砂巖的電阻率比較高，一般大于70Ω·m，Md大于0.25mm；中砂巖的Md大于0.25mm，而其電阻率小于70Ω·m，孔隙度最大達8%，中砂巖的孔隙度一般略大于細砂巖；細砂巖的Md在0.18～0.25mm之間，孔隙度最大達6.26%，中子孔隙度比中砂巖略高；粉砂巖的Md小于0.18mm，孔隙度也最小，最大在3.6%左右。測井資料綜合評價結果表明，巖性粒級的理論分類模型與實際測井綜合解釋及地質錄井各項參數(shù)均有很好的對應關系，能為研究區(qū)測井精細解釋、儲層劃分與參數(shù)評價提供理論依據(jù)和客觀標準，對該區(qū)的儲層預測具有實際指導應用價值。

4 結論與認識

1）沉積物泥質含量、粒度變化對儲層物性有一定的影響。砂巖Md主要是通過巖心機械破碎篩析法和砂巖薄片圖像粒度分析法來獲取。研究發(fā)現(xiàn)，Md與qAPI、泥質含量具有較好的相關關系，利用測井資料提供的相關參數(shù)，建立與理論計算Md的關系，可以間接描述工區(qū)不同粒徑Md的變化范圍及規(guī)律。

2）砂巖的Md是碎屑巖儲集層的一個重要參數(shù)，計算得到的各項粒度參數(shù)與巖心分析粒度參數(shù)基本符合。通過理論計算Md范圍和規(guī)律，可為不同巖性粗細與結構研究提供理論依據(jù)。

3）研究區(qū)目的層段巖性粒徑主要以細砂巖、粉砂巖以及中砂巖為主。以不同粒徑的Md計算值結合測井資料相關巖性段常規(guī)測井響應特征參數(shù)值建立的巖性粒級劃分模型表明：φ、φn、ρt等3種測井信息對不同粒徑Md響應較好，不同巖性分異性明顯。

4）砂巖的Md與儲層的孔滲性密切相關。研究結果表明：巖性粒級的理論分類模型與實際測井綜合解釋及地質錄井各項參數(shù)均有很好的對應關系。分類巖性模型的建立能為研究區(qū)測井精細解釋、儲層劃分與參數(shù)評價提供理論依據(jù)和客觀標準，對該區(qū)的儲層預測具有實際指導應用價值。

5）砂巖巖性粗細、結構與儲層物性密切相關，巖石顆粒粒徑越大，孔滲性越好。通過分類巖性建立不同巖性的孔滲模型來求取的飽和度進行儲層評價，能夠提高儲層流體預測與識別的精度。

［1］譚增駒，鄭宏安，張超謨，等.利用粒度值平均粒徑研究陸源碎屑巖巖性與結構 ［J］.測井技術，1995，9（2）：130～134.

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