勝利油區低阻層飽和度測井解釋與評價

蔣宏娜

摘 要：勝利某地區構造上位于東營凹陷中央隆起帶的西段，是東營三角洲自東向西推進衰亡期形成的中帶西滑塌濁積砂體的一部分。低阻儲層識別與評價十分困難，主要是由于油水電性差異小，及時發現難；目的層系多，及時測井難；成因類型多樣，準確選擇方法難；分布規律復雜，有效預測難。形成低阻儲層的地質環境均比較復雜，與油氣成藏過程、沉積過程及成巖作用等密切相關。而低阻儲層的巖石物理成因類型多樣，測井響應關系復雜，故低阻儲層與常規儲層相比，其測井識別評價方法存在很大差異，因而在低阻儲層識別與評價認識上帶來一系列問題。勝利某地區是東營三角洲自東向西推進衰亡期形成的中帶西滑塌濁積砂體的一部分，儲集物性具有低孔隙、低滲透的特點。評價低阻油氣層的重點和關鍵在于計算地層的含水飽和度。本文簡單探討了以下五種含水飽和度測井與評價解釋，對于油田勘探和開發均具有極為重要的意義。

關鍵詞：低電阻率油層；儲集物性；飽和度；方法評價；測井解釋

勝利某地區構造上位于東營凹陷中央隆起帶的西段，是東營三角洲自東向西推進衰亡期形成的中帶西滑塌濁積砂體的一部分。構造上屬于濟陽坳陷東營凹陷中央隆起帶的西段，向西傾沒于利津洼陷，是一個向東北抬起，向西南傾沒的大型鼻狀構造。受三角洲沉積的前積特征控制，使該層系砂體自東向西呈迭瓦狀分布。該地區的主要含油層系為沙三中1、沙三中2，其次是沙三中3，地層的主要巖性為砂巖、泥巖、灰質泥巖，儲層巖性為粉砂巖和細砂巖。分選中偏差到差，儲層巖石礦物成分中石英含量為32%～46%，長石含量為31%～39%，巖屑含量為17%～35%。膠結物含量以泥質為主，粘土礦物成分以高嶺石為主。儲集類型為孔隙性，孔隙度主要分布區間為16%～22%，滲透率分布范圍為1-200×10-3μm2，平均值為13.3×10-3μm2。儲集物性具有低孔隙、低滲透的特點。

形成低阻儲層的地質環境均比較復雜，與油氣成藏過程、沉積過程及成巖作用等密切相關。而低阻儲層的巖石物理成因類型多樣，測井響應關系復雜，故低阻儲層與常規儲層相比，其測井識別評價方法存在很大差異，因而在低阻儲層識別與評價認識上帶來一系列問題。以測井資料為核心，充分利用地質、地震和油藏資料，深入開展低阻油氣層測井識別評價研究與技術推廣，已成為油田增儲上產的有效途徑。

1 研究區儲層類型

勝利某油區儲層基本分為三類：退積式砂層組、進積式砂層組和加積式砂層組。退積式砂層組是指水體變深、沉積物后退的過程中沉積的一組砂巖儲層。進積式砂層組是指水體變淺、沉積物向前推進的過程中沉積的一組砂巖儲層。加積式砂層組是指水體深度基本不變的情況下沉積的一組砂巖儲層。區塊低阻油氣層基本出現在退積式砂層組的上部或中上部，該部位具有巖性細、純、厚、電阻率低的特點，而出現在進積式和加積式砂層組的上部或中上部的油氣層不具備低阻特征。因此本地區巖性的這種遞變特征導致的儲層物性復雜是形成低阻油氣層的主要因素。該低阻油氣層最根本的控制因素是巖性細，退積式砂層組的上部或中上部是形成低阻油氣層的有利部位。地層水礦化度高、雙峰孔隙結構、束縛水飽和度高、巖石強親水等特點是造成低阻的基礎和條件。粘土礦物陽離子交換能力引起的附加導電性對具有如此高礦化度地層水的油氣層而言，其貢獻可以忽略。

2儲層飽和度的測井解釋方法

評價低阻油氣層的重點和關鍵在于計算地層的含水飽和度。為此參考國內外近年來研究成果，探討了以下五種方法評價含水飽和度，它們是經典阿爾奇公式法、變化的n指數法、雙孔隙水模型法、S--B模型法、Paul模型法。

2.1 經典阿爾奇公式法

對于低阻油氣層，通過調整阿爾奇公式中系數a、b、m、n，使飽和度計算合理。調整依據是對低阻油氣層取心樣品作巖電實驗測量。測量結果是否合理要看測量樣品中含水飽和度接近束縛水飽和度時電阻率指數的大小。如果電阻率指數偏大，可能有以下幾方面原因：①油氣層本身不是低阻，是外因造成的低阻，這時如果能設法求準油氣層的地層水電阻率，就可用測量結果直接求飽和度；②油氣層本身為低阻（內因造成的低阻），說明巖電測量結果有誤差。

2.2 變n指數模型

由巖電實驗測量結果，進行多元回歸分析，得到的飽和度指數n與地層電阻率Rt、地層水電阻率R，和含水飽和度S，的關系，再將n回代入阿爾奇公式，迭代求解含水飽和度的關系。回歸得到n的關系式為：

2.3 雙孔隙水模型法

根據DPSM模型和雙孔隙模型提出了以束縛水為基礎的有別于雙水模型的雙孔隙模型。基本假設如下：①地層導電由微孔隙和滲流孔隙兩部分并聯決定；②微孔隙中100%含水，其相對含量由束縛水飽和度Swir表征；③滲流孔隙中流體含水飽和度遞減，可以}叭100%降到0%，其相對含量由自由水飽和度表征}④微孔隙和滲流孔隙均服從阿爾奇公式，⑤微孔隙中束縛水電阻率由油氣層中束縛水（即地層水）電阻率決定。

2.4 S—B模型

S—B模型是由Silva—Bassiouni提出的基于W--S模型和D—w模型的復合模型。該模型認為，泥質砂巖的導電特性與具有相同孔隙度和曲折度、地層水等效電阻率Cwe為的純砂巖相同，因此它仍服從阿爾奇公式。Cwe則是自由水與擴散雙電層作用下的束縛水并聯導電之和。

2.5 通用Paul模型

Paul.F.Worthington提出了通用模型，我們則從數學級數的角度把它歸結為更普遍的形式。

4 結論

4.1 勝利油區低電阻率油層的形成原因比較復雜，主要原因是微孔隙發育、束縛水含量高、地層水礦化度較高、巖石親水、含導電性物質等幾個方面。

4.2 低電阻率油層測井解釋的關鍵是確定合適的飽和度解釋模型和選取合理的解釋參數。

4.3 要綜合評價儲層的含油性。對低電阻率油層的評價是一個復雜的技術問題。實踐證明，無論何種先進的解釋技術，都無法排除測井分析人員在測井資料數字處理中的主導作用，對于低電阻率油層的判識更是這樣。因為有許多低電阻率油層用常規的解釋方法是難以判別的，而必須對測井信息進行定性、定量的分析，并結合非測井信息（包括構造、地質錄井、取心、氣測、鄰井測試等資料）以及數字處理結果進行綜合的分析，去偽存真，拓寬分析渠道，將測井信息還原為符合地區規律的地質信息，以得出正確的測井解釋結果。

參考文獻：

[1] 孫業恒.史南油田史深100塊裂縫性砂巖油藏建模及數值模擬研究[D].中國礦業大學（北京）.2015.