下寺灣油田長8 致密油甜點分類評價方法研究

薛佳奇，李錦鋒，楊 靜，張獻偉，蘇存娃

（延長油田股份有限公司，陜西延安 716000）

隨著非常規油氣勘探開發理論[1-5]認識的不斷深入、長水平段水平井鉆完井技術的不斷突破和長水平段體積壓裂裝備研發的迅速更新[6-9]，全球非常規油氣資源量在大幅增加（約占全球油氣資源量的70%），進一步推動了全球油氣產量的高速增長，在非常規油氣勘探開發領域中致密油（頁巖油）勘探開發也占據了較大的比重[10]。下寺灣油田構造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡帶南部下寺灣褶鼻群，地理位置位于陜西省延安市甘泉縣境內，三疊系延長組長8 段致密油是近年來新發現的產油層系，三級儲量估算約1.0×108t[11-13]，儲量極為豐富，具有廣闊的開發前景。開發前期由于對研究區長8 地質理論認識的不足在部分區域出現了低液量或高含水低效井，制約了油田的整體高效開發。

雖然相關學者在前期對研究區長8 致密油成藏條件、富集主控因素、有效儲層的識別及壓裂工藝等進行了一定的研究[11-13]，但多數是從宏觀方面進行了分析。基于測井資料及相關參數的長8 致密油甜點分類評價方法的研究較少，影響長8 致密油開發效果的主要因素尚不明確。本次研究采用模糊綜合評價方法對研究區長8 段測井資料進行了深入研究，在此基礎上建立了研究區長8 致密油甜點分類評價標準。相關研究成果不僅可以指導研究區長8 致密油藏的高效開發，同時對整個鄂爾多斯盆地南部致密油的開發具有十分重要的指導意義。

1 基本地質概況

下寺灣油田長8 致密油以三角洲前緣水下分流河道沉積為主，研究區長8 致密油富集主要受“優質烴源巖”、“優相優儲”、“較高的過剩壓力差”和“廣泛的微裂縫發育”四大因素控制[11，12]。長8 致密油甜點巖性主要為細粒長石砂巖，主要儲集空間以長石溶孔為主，埋深在1 200～1 700 m，甜點滲透率為（0.01～1.25）×10-3μm2，均值為0.30×10-3μm2，孔隙度為4.0%～15.0%，均值為8.4%，原油黏度為4.2～6.2 mPa·s，原始地層氣油比為26～53 m3/t，壓力系數為0.54～0.68，平均地層壓力為8.04～9.23 MPa，平均地層溫度為45.50～62.32 ℃，脆性指數為38%～45%，均值為41.5%，水平兩向應力差為2.5～5.5 MPa。

2 地質參數灰色關聯分析

由于研究區長8 致密油藏測井資料數據豐富，而地震和重磁電等資料數據較少，因此本次對研究區長8 致密油甜點的識別主要利用測井資料進行相關研究。灰色關聯分析是根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系的相關性。曲線越接近，相應序列之間關聯度就越大，反之就越小。本次研究主要選取儲層有效厚度、自然伽馬、聲波時差、地層電阻率、泥質含量、孔隙度、滲透率和含油飽和度等參數，采用灰色關聯分析方法進行研究。

聚類分析和相關系數法表明：自然伽馬與泥質含量相關性較強，聲波時差、孔隙度、滲透率相關性較強。地質參數精選指標集為：甜點厚度、自然伽馬、聲波時差、地層電阻率和含油飽和度。地質參數相關系數矩陣（見表1）。

表1 地質參數相關系數矩陣

以初始產量為例（見圖1），參數關聯順序為：地層電阻率＞聲波時差＞含油飽和度＞厚度＞自然伽馬分別為：0.208 1＞0.203 3＞0.202 7＞0.198 9＞0.187 0。

圖1 相關參數關聯比重

3 模糊綜合評價法建立評價指標集

由于應用測井資料中測井數據（自然伽馬、自然電位、井徑、聲波時差、電阻率等）對儲層進行評價具有復雜性、不確定性等因素，因此本次研究建立了模糊綜合評價方法，對多個指標與儲層甜點隸屬等級狀況從定性和定量兩方面進行了綜合性評價。地質參數開展指標相關性分析，確定五個關鍵指標（厚度、自然伽馬、聲波時差、地層電阻率和含油飽和度）對甜點進行分類評估（見圖2）。

圖2 甜點分類評價五個關鍵指標

4 模糊綜合評價方法進行甜點分類

以最優的評價因素值為基準，將其評價值確定為1，依據欠優的程度確定剩余評價因素的評價值。在綜合考慮相關評價因素的基礎上，建立評價值與評價因素值之間的隸屬度函數關系。相關數據經過多次處理后，確定每個評價對象的相關分值，然后按分值大小進行排序，優選出最優者。

根據上述評價理念，分別建立了儲層有效厚度、自然伽馬、聲波時差、電阻率和含油飽和度對地質甜點的隸屬度函數關系（見圖3）。

圖3 相關評價參數與各類型地質甜點隸屬度關系

基于隸屬度函數，采用模糊綜合評價方法將研究區長8 致密油地質甜點劃為四類，其中一類地質甜點占比為34%，二類地質甜點占比為16%，三類地質甜點占比為12%，四類地質甜點占比為38%（見圖4）。

圖4 長8 段四類地質甜點占比分布圖

5 甜點劃分標準

經過模糊評價法對研究區長8 段地質參數隸屬度的分析，將研究區延長組長8 段地質參數進行分析，通過對各類型地質甜點和五項評價指標隸屬度綜合分析，建立了基于常規測井數據的長8 致密油地質甜點分類的參數標準（見表2）。其中一類甜點在常規測井數據中顯示為自然伽馬值小于70.0 API，儲層厚度大于8.0 m，聲波時差大于226.0 μs/m，含油飽和度大于30.0%，地層電阻率大于60.0 Ω·m；二類甜點在常規測井數據中顯示為自然伽馬值70～75 API，儲層厚度4.0～8.0 m，聲波時差223.0～226.0 μs/m，含油飽和度23.0%～30.0%，地層電阻率45.0～60.0 Ω·m；三類甜點在常規測井數據中顯示為自然伽馬值75.0～80.0 API，儲層厚度2.0～5.0 m，聲波時差220.0～224.0 μs/m，含油飽和度20.0%～25.0%，地層電阻率40.0～48.0 Ω·m；四類甜點在常規測井數據中顯示為自然伽馬值大于80.0 API，儲層厚度小于2.0 m，聲波時差小于220.0 μs/m，含油飽和度小于20.0%，地層電阻率小于40.0 Ω·m。

表2 甜點分類標準

6 結論

（1）基于常規測井數據，采用灰色關聯分析方法研究表明，儲層有效厚度、自然伽馬、聲波時差、地層電阻率和含油飽和度這五個關鍵指標集與研究區長8 致密油各類型甜點的相關性較強。在此基礎上采用模糊綜合評價方法對長8 致密油甜點進行分類評價，建立了基于常規測井數據的長8 致密油地質“甜點”分類的評價標準。

（2）礦場試驗結果表明，采用模糊綜合評價方法所建立的長8 致密油地質“甜點”分類評價標準較為可靠，相關研究成果為后續長8 致密油差異化細分切割多簇裂縫設計和縫控體積工藝的研究及礦產實踐提供了理論和實踐依據。