陸東凹陷后河地區九佛堂組儲層有效厚度劃分標準研究

咸秀明

中國石油遼河油田分公司勘探開發研究院（遼寧 盤錦 124010）

近年來，隨著勘探程度的不斷深入和儲量研究工作的進一步發展，國內各油田地區均根據當地的情況，建立了符合自身特點的儲層四性關系和有效厚度劃分標準[1-4]。遼河油田經過半個多世紀的勘探開發，隨著技術水平的不斷提高，已經逐步將勘探重心擴展至遼河外圍地區。2017—2018年陸東凹陷后河地區新完鉆探井6口，九佛堂組新、老井試油8口，全部獲得工業油流。將常規測井方法和成像測井方法相結合，通過研究儲層特征和四性關系，結合錄井、巖礦、試油等資料，確定儲層有效厚度劃分標準，為陸東凹陷后河地區預測儲量上報提供技術支持。

1 研究區概況

陸東凹陷后河地區構造上位于開魯盆地陸東凹陷中部后河斷裂背斜構造帶，構造走向為北西向，面積約120 km2。該地區為完整的斷裂背斜構造，油藏主要發育層段為中生界下白堊統九佛堂組，油藏類型為構造背景下發育的受沉積相帶控制的層狀構造—巖性油藏[5]。通過大量的巖心、單井以及連井分析，認為本區發育扇三角洲沉積體系，優勢儲層為扇三角洲前緣水下分流河道砂體。由于受沉積環境、成巖作用等因素的影響，后河地區普遍存在砂巖儲層巖性細、單層厚度薄、砂泥巖薄互層分布范圍廣、碳酸鹽含量高、非均質性強、儲層物性整體較差的特點。

2 儲層特征

2.1 巖性特征

后河地區九佛堂組儲集層段多為細砂巖、粉砂巖、夾薄層泥巖及油頁巖沉積，平面上分布面積廣，縱向上呈多旋回、多期次發育。此外，還發育中粗砂巖、不等粒砂巖和砂礫巖等多種類型儲集層。巖石碎屑組分以巖屑及長石為主；發育巖屑砂巖或長石巖屑砂巖，粒度以細砂和粉砂為主，接觸關系以線—點接觸為主；分選性差—中等；磨圓度為次棱—次圓，巖石成分成熟度和結構成熟度較低。膠結類型以碳酸鹽膠結及黏土礦物膠結為主[6]。

2.2 物性特征

后河地區九佛堂組儲集空間類型以次生儲集空間為主，孔隙主要為溶蝕作用下產生的粒內、粒間溶孔及殘余粒間孔，此外還發育少量構造縫。孔隙喉道易被黏土及碳酸鹽充填，造成孔隙連通性差。根據巖心物性分析，粉砂巖滲透率一般小于0.1×10-3μm2，細砂巖、中砂巖和砂礫巖滲透率一般大于0.1×10-3μm2，儲層物性受巖性控制明顯。根據本區九佛堂組巖心分析統計結果（圖1、圖2），儲層孔隙度一般分布在8%～18%，平均12.6%，滲透率一般分布在(0.06～5.76)×10-3μm2，平均0.61×10-3μm2，屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層。

圖1 后河地區儲層巖心分析孔隙度分布直方圖

圖2 后河地區儲層巖心分析滲透率分布直方圖

2.3 含油性特征

根據后河地區鉆井取心資料，挑選目的層段儲層巖心進行含油性分析，制作了儲層含油性直方圖，如圖3所示。含油巖心占儲層段巖心的71.5%，其中油浸以上含油性占比48.2%，飽含油巖心占比30.5%，占比最高。因此，后河地區的含油性整體較好。

圖3 后河地區儲層巖心含油性分析直方圖

2.4 電性特征

電性特征是儲層巖性、物性和含油性的綜合反映。巖性、物性和含油性的差異，都從根本上影響著儲層在測井曲線上的綜合響應[7]。從后河地區單井的典型曲線上可以看出儲層段的電性響應特征為：自然電位測井曲線在儲層段會偏離泥巖基線，出現正、負異常（淡水泥漿負異常，咸水泥漿正異常）。由于后河地區巖性整體處于中酸性背景下，因此自然伽馬測井值整體處于鋸齒狀中、高值，難以用于識別儲層；深、淺雙側向測井曲線在儲層段具有幅度差；微電極測井曲線在儲層段也具有幅度差，并且針對后河地區這種薄層砂巖儲層，微電極測井具有更高的分辨率[8]。此外，應用核磁測井不僅能進行儲層識別，還可以區分流體性質。通過河21井測井綜合解釋成果圖（圖4）可以看出，油層段核磁共振T2譜具有明顯的拖曳現象。在移譜上，油層移譜前移較慢，水層的移譜收斂較快，可以有效識別流體性質。據此，可利用自然電位、深淺雙側向電阻率、微電極、核磁共振測井響應特征定性識別儲層和區分流體性質。

圖4 后河地區河21單井測井綜合解釋成果圖

3 儲層四性關系

儲層四性關系研究是指對儲集層的巖性、物性、電性與含油性特征及其相互間的關系進行研究、評價的過程[9]，此項工作是有效儲層識別劃分、流體性質識別的基礎[10]。

3.1 巖性與含油性關系

通過巖心觀察發現，后河地區單井含油顯示主要集中于砂巖類巖性。根據河平1導1 864.69 m巖心（圖5）顯示褐色油浸中砂巖滴水呈珠狀，碎屑分選較好，含油較飽滿；淺褐灰色油斑細砂巖局部夾有泥質條紋，滴水呈半珠狀。河平1導2 000.47 m巖心（圖6）顯示褐灰色油浸細砂巖中夾灰白色油斑粉砂質條帶（薄層）；褐灰色油浸細砂巖滴水呈珠狀，灰白色油斑粉砂巖滴水呈扁珠狀，緩滲。由此可得，巖性由粉砂巖向細砂巖、中砂巖變化，即儲層巖性變好，含油級別升高，巖性控制含油性。

3.2 巖性與物性關系

根據后河地區巖心物性分析數據，結合巖礦鑒定制作了后河地區巖性-物性關系圖版（圖7）。通過圖7可以看出，隨著巖性由粉砂巖向細砂巖、中砂巖變化，儲層巖性逐漸變好，物性變好。因此可以看出，巖性也控制物性[11]。

圖6 河平1導井2 000.47 m巖心圖

圖7 后河地區巖性-物性關系圖版

3.3 物性與含油性關系

根據后河地區巖心含油性、物性資料還建立了該地區含油性與物性關系圖版（圖8）。通過圖8可以看出，隨著物性變好，含油級別升高。因此，物性也控制含油性。

圖8 后河地區含油性-物性關系圖版

通過以上分析認為：巖性控制含油性、巖性控制物性、巖性和物性綜合控制含油性，巖性是后河地區有效儲層的主控因素。

3.4 物性與電性關系

根據7口井（河11、河13、河19、河20、河21、河24、河平1導），17個層的巖心分析孔隙度和補償密度測井值（DEN）制作了孔隙度-密度交會圖版（圖9），通過線性擬合，得到巖心孔隙度和密度之間的關系式，相關系數較高。

圖9 后河地區巖心分析孔隙度-密度測井值交匯圖版

式中：Φ為巖心分析孔隙度，%；DEN為補償密度，g/cm3。

4 有效厚度劃分標準

通過對后河地區儲層特征、四性關系分析的基礎上，進一步對儲層有效厚度劃分標準進行研究，確定儲層有效厚度劃分的下限標準。

4.1 含油性下限

2017—2018年，后河地區新、老井試油8口，8口井壓后全部獲得工業油流。統計顯示只有河13井試油段內鉆井取心取到測井曲線顯示較好的儲層部位。河13井試油井段1 537.8～1 567.8 m內，試油獲得工業油流，試油井段內鉆井取心最高含油級別為油浸（圖10），可以確定油浸含油顯示是保證可以獲得工業油流的。參考外圍盆地探明儲量相同油藏特征區塊含油性標準，含油性下限均為油浸（表1）。考慮到后河地區儲層巖性、物性特征的分析，其縱向上呈薄層狀分布，且滲透性較差，因此，只有較高級別的含油顯示才可以獲得工業油流。綜合考慮，以油浸作為后河地區有效厚度劃分標準的含油性下限。

表1 外圍盆地已上報探明儲量油層含油下限統計表

2.2 巖性下限

根據后河地區鉆井取心資料，制作了巖性與含油性關系直方圖（圖11）。從圖中可以看到，其中油浸以上含油顯示都集中在細砂巖、中砂巖、不等粒砂巖、砂質礫巖等巖性上，分析以油浸作為有效厚度含油性下限，后河地區有效厚度劃分的巖性下限則定為細砂巖。

圖10 后河地區河13井試油取心井段

圖11 后河地區單井巖心含油性統計直方圖

2.3 物性下限

根據對后河地區九佛堂組儲層物性特征的分析和物性與含油性關系分析，認為后河地區屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層，隨著儲層物性變好，含油級別升高。后河地區九佛堂組儲層有效厚度的含油性下限為油浸，從含油性與物性關系圖版（圖8）上可以看到，油浸以上含油級別對應的物性下限為Φ≥10.0%，K≥0.6×10-3μm2，以此作為后河地區儲層有效厚度劃分的物性下限。

2.4 電性下限

利用后河地區巖心的巖電實驗確定了巖電參數，a=1.175 4，b=1.014 5，m=1.712，n=1.642。結合試油資料、巖心孔隙度和密度之間的關系、地層水化驗分析資料、阿爾奇公式，制作了后河地區油水識別圖版（圖12）。從圖12上可以確定后河地區儲層有效厚度的電性下限標準：深側向電阻率（Rt）下限為16 Ω·m，含油飽和度（So）下限為45%，密度（DEN）下限2.53 g/cm3。

圖12 后河地區油水識別圖版

由此可見，巖性是后河地區有效儲層的主控因素。在此基礎上，得出九佛堂組儲層有效厚度劃分標準，詳見表2。

表2 后河地區油層有效厚度下限標準

3 結論

陸東凹陷后河地區九佛堂組儲集層段多為細砂巖、粉砂巖夾薄層泥巖及油頁巖沉積，還發育中粗砂巖、不等粒砂巖和砂礫巖等多種類型儲集層，屬于中或低孔、低滲或特低滲儲層，含油顯示主要集中在細砂巖以上巖性，整體含油性較好。通過自然電位、深、淺雙側向、微電極、核磁測井可以有效地進行儲層定性識別。

通過四性關系的分析認為，巖性是后河地區有效儲層的主控因素，得出九佛堂組儲層有效厚度劃分標準。此標準為陸東凹陷后河地區快速準確地識別油層提供技術支撐，同時也為該區實現增儲穩產奠定基礎，2018年該后河地區河19區塊成功上報預測石油地質儲量3 000多萬噸。