胡海川，吳淑琴，劉忠華，宋連騰

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京100083；2.中國石油天然氣股份有限公司測井重點(diǎn)實(shí)驗室，北京100083；3.大港油田公司勘探事業(yè)部，天津300280）

0 引 言

根據(jù)石油地質(zhì)、盆地模擬和地球化學(xué)的研究成果，歧口凹陷的2個含油氣系統(tǒng)為沙三含油氣系統(tǒng)和沙一含油氣系統(tǒng)［1］，儲集層巖性多變，粗、細(xì)粒砂巖間互、地層水礦化度低。由于在海域處的勘探井均采用鹽水泥漿鉆井，自然電位呈現(xiàn)正極性，鹽水泥漿濾液的侵入將導(dǎo)致井筒周圍地層流體飽和度、地層水礦化度和地層電阻率等徑向剖面的改變，使得電測井受其影響而不能準(zhǔn)確反映出地層的真電阻率，給油水層識別帶來了很大的困難致使測井解釋精度很低。本文針對大港歧口凹陷鹽水泥漿井主要目的層位沙河街組進(jìn)行分析研究。

國內(nèi)外解決鹽水泥漿井常規(guī)測井解釋的方法有3種，① 針對電阻率曲線采用各種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行侵入校正，從而得到地層真電阻率和泥漿侵入深度，該方法可以將井眼影響、層厚影響與侵入影響同時校正，但計算復(fù)雜、耗時且精確度不高；② 時間推移測井，該方法在需要快速做出解釋評價且只有1次電阻率測井的勘探井中無法得到應(yīng)用；③ 利用侵入后儲層剩余油氣測井曲線的信息來處理和解釋，本文用該方法對目標(biāo)區(qū)的勘探井進(jìn)行解釋和評價。

1 油氣層識別方法

1.1 測井系列優(yōu)選

鹽水泥漿井中，不同浸泡時間下不同的測井系列在反映儲層巖性、物性、含油性方面具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，針對不同的地質(zhì)、鉆井、測井情況選擇最佳的電阻率系列對于油氣層的識別至關(guān)重要。由雙側(cè)向、高分辨率陣列感應(yīng)和隨鉆等不同電測井方法的原理出發(fā)，結(jié)合目標(biāo)地區(qū)測井資料研究制定了一套電阻率系列的優(yōu)選原則（見圖1）：①在泥漿侵入時間很長的情況下，雙側(cè)向的深電阻率已不能表征地層的真實(shí)電阻率，應(yīng)考慮采用陣列感應(yīng)資料的深電阻率［見圖1（a）］；②泥漿侵入時間相對不長，當(dāng)待解釋儲層泥漿電阻率值Rm接近0.02Ω·m時，陣列感應(yīng)合成聚焦效果不好的情況下，應(yīng)考慮使用側(cè)向電阻率的深電阻率。圖1（b）為沙一下儲層浸泡10d，第3道的陣列感應(yīng)電阻率出現(xiàn)散焦；③麥克巴泥漿條件（無固相泥漿保護(hù)油氣層）下，可以很大程度地抑制泥漿濾液的侵入，應(yīng)該采用側(cè)向電阻率的深電阻率值［見圖1（c）］；④電磁波隨鉆測井中的幅度衰減電阻率的縱向分辨率不如相位電阻率，但其探測深度較大，如果用隨鉆儀器進(jìn)行劃眼測量且泥漿侵入時間較長時，應(yīng)該考慮使用衰減電阻率［見圖1（d）］。

圖1 電阻率優(yōu)選

1.2 油氣層評價技術(shù)分析

根據(jù)上述的測井系列優(yōu)選原則，針對歧口凹陷沙河街組的試油層選取最佳的電阻率測井曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。分析發(fā)現(xiàn)以往的各種經(jīng)驗圖版：地層電阻率－聲波時差（Rt－AC）、地層電阻率－伽馬相對值（Rt－DGR）、由地層電阻率計算得到的視地層水電阻率－聲波時差［Rwa（Rt）－AC］、由地層電阻率計算得到的視地層水電阻率－伽馬相對值［Rwa（Rt）－DGR］、由自然電位計算得到的視地層水電阻率－聲波時差［Rwa（SP）－AC］、由自然電位計算得到的視地層水電阻率－伽馬相對值［Rwa（Rt）－DGR］等在該目標(biāo)區(qū)效果都不理想，無規(guī)律可循。

圖2 ××井不同深度段的測井響應(yīng)

以××井為例，梳理、研究目標(biāo)區(qū)的地質(zhì)特征、沉積環(huán)境、典型試油層的測井響應(yīng)特征（見圖2）。圖2中a段儲層孔隙度8%，滲透率為0.15mD＊，浸泡37d后測井，但其電阻率比相鄰泥巖段高出6倍左右，試油結(jié)論為油層；圖2中b段儲層孔隙度15.6%，浸泡33d后測井比a段時間短，但是儲層電阻率幾乎等于相鄰泥巖段的電阻率，試油結(jié)論為水層；圖2中c段儲層孔隙度13.6%，滲透率為0.67mD，浸泡27d后測井比a、b段時間短，但3個小層的電阻率均明顯大于相鄰泥巖段的電阻率，合試結(jié)論為油層，日產(chǎn)油85.95t、日產(chǎn)氣24 291m3；圖2中d段儲層孔隙度為13.8%，滲透率為1.22mD，浸泡22d后測井侵泡時間最短，儲層電阻率也是接近于相鄰泥巖段的電阻率，試油結(jié)論為水層。

研究發(fā)現(xiàn)，造成圖2中電阻率測井曲線現(xiàn)象（見圖3）的原因，一是鹽水泥漿的侵入會造成儲層流體包括油、氣、水層的電阻率降低，但是由于巖石物理的機(jī)理勢必在油氣層中有一部分油氣不會被泥漿沖走而滯留在儲層的孔隙或喉道之中，這樣即使鹽水泥漿的侵入降低了儲層的電阻率測量值，但是殘余的油氣依然會使其保持相對于臨近泥巖段的電阻率高值；二是該地區(qū)沙河街組的儲層都屬于低孔隙度低滲透率儲層，在這類儲層中孔隙度一般為6.5%～16.9%，滲透率一般為0.03～2mD，沙一段蓋層和沙三段蓋層一樣，為區(qū)域性蓋層，主要為暗色泥巖，其次有油頁巖、鈣質(zhì)泥巖和碳酸鹽巖、鹽膏層等。沙二段蓋層為局部蓋層，不過也主要為泥巖，其次為含膏泥巖等［2］。這樣就致使水層的電阻率非常的接近于臨近蓋層的電阻率值。通過以上的分析研究借鑒電阻增大系數(shù)的思想［4］，令

圖3 泥漿侵入前后油氣層、水層與泥巖段的電阻率變化示意圖

即在解釋圖版（見圖4）上用儲層的電阻率比臨近泥巖段的電阻率來消去（確切的說是隱含掉）水層。另外該地區(qū)沙河街組砂巖段的黏土礦物以蒙脫石為主（50%～70%），其次是伊利石（14%～40%）和少量的高嶺石、綠泥石。其中蒙脫石礦物極易吸水，吸水后基面間距階梯式增大進(jìn)而導(dǎo)致多層吸附和（或）充填外部微孔隙，致使膨脹分散影響儲層物性［3］。然而黏土發(fā)生表面水化和滲透水化膨脹后會造成其本身的變軟強(qiáng)度下降，因而聲波時差能夠比其他測井方法更好地反映儲層物性，所以在圖4中橫坐標(biāo)使用聲波時差。通過已試油井的實(shí)際數(shù)據(jù)、試油報告及巖石物理分析，建立了岐口凹陷沙河街組鹽水泥漿井的油氣層識別標(biāo)準(zhǔn)（圖4中油氣識別圖版的黑色線），最后將研究成果（Rt／Rsh）－AC的油氣層識別評價圖版應(yīng)用在Forward平臺上，編制成軟件SML可以實(shí)現(xiàn)對鹽水泥漿井全井段的處理解釋。

圖4 歧口凹陷沙河街組鹽水泥漿井油氣識別圖版

2 應(yīng) 用

將該方法軟件應(yīng)用到歧口凹陷2008年、2009年的預(yù)探××井中（見圖5），該井在鉆進(jìn)過程中使用了斯倫貝謝公司的LWD。圖5所示第5道為LWD的幅度衰減電阻率，第6道為LWD的相位電阻率，在5 460～5 472.8m處進(jìn)行了劃眼測量，浸泡10d。根據(jù)測井系列優(yōu)選原則選用衰減電阻率來表征儲層的電阻率性質(zhì)（見第8道紅色曲線A40 H），該道中的Rto黑色曲線為上述油氣識別方法軟件SML處理得到的數(shù)據(jù)，即圖4油氣識別圖版中的油氣層與水層的分界標(biāo)準(zhǔn)。將選用的電阻率曲線A40 H在儲層位置于黑色線Rto進(jìn)行對比，當(dāng)實(shí)測的電阻率曲線大于等于該黑線值時表示該層為油氣層，否則為水層。由圖5第8道判斷該層為油氣層。經(jīng)試油證實(shí)為油氣層，日產(chǎn)油7.9m3、日產(chǎn)氣28 664m3。

圖6為SML軟件在濱深××井中的應(yīng)用效果。圖6中第6道紅色曲線為選用的電阻率曲線RLLd，黑色曲線為本文研究的油氣識別方法軟件處理得到Rto。1 356.6～1 361.2m井段RLLd大于Rto，判斷為油層；1 361.2～1 363.7m井段與上部物性相同、井徑?jīng)]有變化，但電阻率迅速下降，同時RLLd小于Rto數(shù)值，判斷為水層，所以該層應(yīng)為油水同層，試油結(jié)論與本文解釋方法的結(jié)論相符。1 322.5～1 330m井段，常規(guī)測井解釋為油層，但是在1 334～1 340m井段，自然電位幅度變大且電阻率明顯降低，常規(guī)解釋很難給出正確的結(jié)論。根據(jù)第6道RLLd與Rto的比較分析，可以很清楚地判斷為油層，經(jīng)試油結(jié)論證實(shí)為油層，再一次驗證了該方法的正確性。

圖5 SML軟件在濱?！痢辆械膽?yīng)用效果

圖6 SML軟件在濱深××井中的應(yīng)用效果

將該油氣層識別方法軟件應(yīng)用到了大港歧口凹陷的9口預(yù)探井中，經(jīng)這9口井的29個試油層證實(shí)其解釋符合率為89.7%，提高了13.8%。

3 結(jié) 論

（1）針對歧口凹陷沙河街組在鹽水泥漿鉆井條件下的流體識別圖版的關(guān)鍵要素，即聲波時差和受侵入后的儲層電阻率以及泥巖段的電阻率，然后根據(jù)優(yōu)選的測井系列建立了鹽水泥漿油氣層識別圖版，并形成軟件實(shí)現(xiàn)了全井段處理。

（2）該套解釋方法在實(shí)際中得到了很好的應(yīng)用，有效地提高鹽水泥漿井的測井解釋符合率。

（3）在油氣、水層識別前需要剔除干層，即該識別圖版還不能進(jìn)行對干層的有效區(qū)分；對于那些物性較差的水層可能會出現(xiàn)在評價標(biāo)準(zhǔn)中油氣、水層分界線的上部。因此還需進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

［1］ 吳元燕，付建林，周建生，徐佑德.歧口凹陷含油氣系統(tǒng)及其評價［J］.石油學(xué)報，2000，21（6）：18-22.

［2］ 何海清，王兆云，程玉群.渤海灣盆地深層石油地質(zhì)條件分析［J］.沉積學(xué)報，199，17（2）：273－279.

［3］ 趙杏媛，張有瑜.黏土礦物與黏土礦物分析［M］.北京：海洋出版社，1990.

［4］ 雍世和，張超謨.測井?dāng)?shù)據(jù)處理與綜合解釋［M］.東營：中國石油大學(xué)出版社，2007.