基于常規(guī)測(cè)井資料的儲(chǔ)層特征定量評(píng)價(jià)研究

黑偉 彭遙圓 王喆

摘 要：吳起油田是鄂爾多斯盆地重要的油氣產(chǎn)區(qū)，長(zhǎng)8段發(fā)育多套碎屑巖儲(chǔ)層，本文以吳起油田為例，利用不同井的測(cè)井曲線進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，根據(jù)儲(chǔ)層物理參數(shù)分析和中子-密度交會(huì)圖法認(rèn)為儲(chǔ)層儲(chǔ)集性主要為砂巖，利用測(cè)井解釋評(píng)價(jià)儲(chǔ)層油氣潛力。儲(chǔ)層物性參數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明：有效孔隙度為7%-12%，泥質(zhì)含量在27%-40%。

關(guān)鍵詞：合水地區(qū);長(zhǎng)8段;砂巖;鄂爾多斯盆地;測(cè)井評(píng)價(jià)

1 引言

鄂爾多斯盆地位于華北地臺(tái)的西部，呈南北向較長(zhǎng)的矩形盆地：北起陰山、大青山和狼山，南至秦嶺，東自呂梁山、中條山，西抵賀蘭山、六盤(pán)山，面積約37×104km2，是我國(guó)陸上第二大盆地。以往的勘探開(kāi)發(fā)工作主要集中于長(zhǎng)3-5段、長(zhǎng)6段、長(zhǎng)7段含油層系，由于理論及技術(shù)層面的原因，長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)長(zhǎng)8段儲(chǔ)層的研究還不夠深入。目前合水地區(qū)長(zhǎng)8段砂巖引起了石油工作者的廣泛關(guān)注，關(guān)于儲(chǔ)層特征中最基本的參數(shù)一直沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致近年來(lái)的勘探未有大的突破。本文擬在大量基礎(chǔ)資料分析基礎(chǔ)上，對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層物性參數(shù)特征進(jìn)行研究，以期對(duì)下一步油氣勘探起到一定的指導(dǎo)作用。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

吳起油田位于于鄂爾多斯盆地陜北斜坡的中西部，東起薛岔與靖安油田毗鄰，西到廟溝，北自五谷城，南到金鼎，勘探面積約1000km2。主力含油層系為中生界上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)6、長(zhǎng)2、長(zhǎng)8油層組，以及侏羅系延安組底部的延8、延9、延10油層組。作為本文研究對(duì)象的長(zhǎng)8油層組，為一套湖盆三角洲沉積，該區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，表現(xiàn)為微向西傾的單斜，平均坡降8-10m/km，在此背景上發(fā)育一系列由東向西傾沒(méi)的低幅鼻狀隆起，無(wú)斷層發(fā)育。

3 儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)

利用測(cè)井曲線對(duì)合水地區(qū)長(zhǎng)8段砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)井曲線主要伽馬（GR）、聲波（AC）、密度（DEN）、雙側(cè)向（LLD、LLS）。長(zhǎng)8段砂巖儲(chǔ)層主要由砂巖和泥巖組成，泥巖與砂巖、碳酸鹽巖相比有較高的放射性，因此利用GR曲線劃分砂巖和泥巖，為了消除砂巖段泥質(zhì)含量的影響，利用GR曲線提取GR曲線最大值（GRmax）和GR曲線最小值（GRmin）建立伽馬曲線指數(shù)（IGR）。

GRlog為在相應(yīng)深度段GR曲線值，GR曲線有多種線性和非線性經(jīng)驗(yàn)公式，本文根據(jù)地層年齡和區(qū)域構(gòu)造等因素建立的非線性公式計(jì)算的泥質(zhì)含量比通過(guò)線性公式要低很多。Larionov和Stieber和Clavier等人根據(jù)IGR值分別建立的泥質(zhì)含量計(jì)算公式。

另一個(gè)重要的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)為孔隙度，平均孔隙度是通過(guò)密度DEN曲線計(jì)算的密度孔隙度和中子CNL曲線計(jì)算的中子孔隙度聯(lián)合求取，其公式如下：

中子孔隙度測(cè)井測(cè)量的是地層中含氫指數(shù)，氫原子主要存在儲(chǔ)層巖石中，因此中子孔隙度測(cè)井對(duì)巖石孔隙有敏感的響應(yīng)，其直接測(cè)量巖石孔隙度。儲(chǔ)層總密度是儲(chǔ)層固體和流體的總密度值，其是基質(zhì)密度（ρma）、孔隙度（φD）、孔隙流體密度（ρf）的函數(shù)，利用密度曲線計(jì)算孔隙度的公式如下：

4 結(jié)果和討論

4.1 利用中子-密度交會(huì)圖法確定巖性

由于巖心樣品數(shù)量有限，因此利用測(cè)井響應(yīng)特征來(lái)識(shí)別儲(chǔ)層巖性就顯得十分重要，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，交會(huì)圖是實(shí)現(xiàn)不同測(cè)井系列組合對(duì)不同巖性的響應(yīng)特征的最好的方法，本文利用了多種方式的交會(huì)圖，其中最常用的是密度-中子交會(huì)圖，其主要用于識(shí)別二元巖性組合如：砂巖和泥巖、白云巖和石灰?guī)r、砂巖和石灰?guī)r等等。當(dāng)建立二元巖性的交會(huì)圖版后，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)就會(huì)落在相應(yīng)的巖性分區(qū)內(nèi)，因此綜合利用多種測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)信息可以更高效準(zhǔn)確的識(shí)別不同的巖性。

根據(jù)合水地區(qū)長(zhǎng)8段取芯井的數(shù)據(jù)建立中子-密度交會(huì)圖（圖2），圖2中子為x軸，密度為y軸，中子-密度交會(huì)圖數(shù)據(jù)顯示儲(chǔ)層巖性主要為砂巖，少量的粘土和碳酸鹽礦物，砂巖中粘土礦物的存在使交會(huì)圖中砂巖數(shù)據(jù)點(diǎn)在相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線之下，偏向于泥巖區(qū);在中子-密度交會(huì)圖中泥巖密度較低，在2.2-2.3g/cm3，因此其比較容易從砂巖中區(qū)分。

4.2長(zhǎng)8段儲(chǔ)層物性測(cè)井評(píng)價(jià)

圖3為N1井儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)圖，圖中最基本的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)包括伽馬（GR）、聲波（AC）、密度（DEN）、雙側(cè)向電阻率（LLD、LLS），以及通過(guò)測(cè)井曲線計(jì)算出的其他測(cè)井曲線如：地層水電阻率（Rw）、含水飽和度（SW）、最后一道為通過(guò)自然伽馬曲線計(jì)算出砂泥巖剖面。在N1井中（圖3）砂巖泥質(zhì)含量平均在40%，有效孔隙度為5%，含水飽和度為88%，含油飽和度為12%。該段儲(chǔ)層中水所占據(jù)的比例最高，含油氣層厚度只有9m，深度在2836-2845m，該段水所占比例下降為35%。

5 砂巖儲(chǔ)層物性參數(shù)等厚圖

圖5為合水地區(qū)砂巖有效孔隙度等厚圖，從圖中可以看出：孔隙度在東北方向呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，在X5井處孔隙度最大為20%，孔隙度等厚圖分布趨勢(shì)與泥質(zhì)趨勢(shì)大致相同，這是因?yàn)橛行Э紫抖仁峭ㄟ^(guò)泥質(zhì)含量公式計(jì)算得來(lái)的（Por有效=Por總*（1-Vsh））。因此泥質(zhì)含量對(duì)儲(chǔ)層有效孔隙度空間分布特征有重要影響。

6 結(jié)論

①利用測(cè)井方法對(duì)等取芯井進(jìn)行了詳細(xì)的儲(chǔ)層測(cè)井定性和定量評(píng)價(jià)，進(jìn)一步明確了吳起油田長(zhǎng)8段油氣勘探潛力。中子-密度交會(huì)圖分析長(zhǎng)8段主要的巖性為砂巖和泥巖;②泥巖主要分布在砂巖中間，因此有效砂體的分布具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，通過(guò)對(duì)不同的井進(jìn)行孔隙度分析，建立孔隙度分布平面圖，揭示研究區(qū)東北方向?yàn)橛欣碧絽^(qū)。

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作者簡(jiǎn)介：

黑偉（1987- ），男，漢族，陜西延安，本科，勘查技術(shù)與工程，工程師，主要從事油氣儲(chǔ)層地球物理及地質(zhì)方面的研究工作。

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃：CO2驅(qū)油技術(shù)及地質(zhì)封存安全監(jiān)測(cè)（2018YFB0605500）