蔣阿明 （中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州225009）

蘇北盆地低對(duì)比度油層特征及識(shí)別方法

蔣阿明 （中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，江蘇 揚(yáng)州225009）

蘇北盆地低對(duì)比度油層主要是由于低電阻、物性差異及層薄所致。針對(duì)不同特征及成因的低對(duì)比度油層，提出了求取束縛水飽和度、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別及建立多參數(shù)判別模型等多種識(shí)別方法，有效提高了低對(duì)比度油層識(shí)別的可靠性和準(zhǔn)確性，并在生產(chǎn)中取得了明顯的效果。

低對(duì)比度油層；成因；識(shí)別方法；蘇北盆地

在同一個(gè)油藏中油層與水層、干層的對(duì)比度較低、差異較少，油水層電阻率倍數(shù)一般小于2，造成常規(guī)測(cè)井方法難以正確識(shí)別［1］。蘇北盆地古近系已發(fā)現(xiàn)的低對(duì)比度油層主要分布在兩類地區(qū)：一類是低電阻油層分布區(qū)；另一類是構(gòu)造巖性油藏或純巖性油藏分布區(qū)。隨著勘探開發(fā)領(lǐng)域的不斷拓展，低對(duì)比度油層愈來愈成為重要的研究對(duì)象。結(jié)合蘇北盆地古近系低對(duì)比度油層的特征，筆者提出了一些識(shí)別方法，有效提高了低對(duì)比度油層識(shí)別的可靠性和準(zhǔn)確性。

1 低對(duì)比度油層特征及成因

蘇北盆地低對(duì)比度油層主要有3種表現(xiàn)形式。

1）油層電阻率普遍較低，一般為2～4Ω·m，與水層特征差異較小 （圖1），主要分布在高郵凹陷北斜坡沙瓦地區(qū)阜三段（E1f3）和金湖凹陷卞閔楊地區(qū)E1f3。該類低對(duì)比度油層是由于儲(chǔ)層巖性細(xì)、泥質(zhì)含量高，造成了儲(chǔ)層的束縛水飽和度較高，油層電阻率較低。如沙埝地區(qū)E1f3儲(chǔ)層試驗(yàn)分析巖心的束縛水飽和度較高，都在30%以上，平均束縛水飽和度達(dá)到48.5%。

2）儲(chǔ)層電阻率中等，通常在10Ω·m左右。儲(chǔ)層試油或油層或水層，油水層識(shí)別難度也較大。該類低對(duì)比度油層主要分布在高郵凹陷深凹帶的黃馬聯(lián)地區(qū)戴二段 （E2d2）和戴一段 （E2d1）巖性油藏中。E2d2和E2d1油藏埋深跨度大，含油井段長，如馬家嘴E2d2油藏埋深1220～2000m，E2d1油藏埋深1440～2500m。由于儲(chǔ)層埋深差異大，造成儲(chǔ)層物性變化大 （表1），從而造成油水層在電性特征方面差異較小。

3）油層厚度薄、電阻率低。通常儲(chǔ)層厚度一般小于1.5m，絕大部分在1m左右，電性主要是受圍巖影響，造成電阻偏低的假象。該類低對(duì)比度油層主要分布在高郵凹陷北斜坡赤岸－碼頭莊地區(qū)阜二段（E1f2）和阜一段 （E1f1）。

圖1 閔橋油田聲波時(shí)差與電阻率交會(huì)圖

表1 黃馬聯(lián)地區(qū)戴南組 （E2d）儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)表

2 主要識(shí)別方法及其應(yīng)用

針對(duì)上述不同低對(duì)比度油層特征及其成因，采用了不同的技術(shù)方法，有效提高了測(cè)井解釋的可靠性和準(zhǔn)確性。

2.1 低電阻引起的低對(duì)比度油層識(shí)別技術(shù)

2.1.1 電性交會(huì)圖版法

高郵凹陷瓦莊地區(qū)瓦2和瓦3斷塊E1f3油藏，雖然其油層電阻率較低，但其儲(chǔ)層物性相對(duì)較好，地層水礦化度平面上變化較小，在聲波時(shí)差（Δt）與電阻率（Rt）交會(huì)圖中（圖2），油層和水層具有較明顯的分界線，能有效識(shí)別油層。

圖2 瓦莊地區(qū)E1f3聲波時(shí)差與電阻率交會(huì)圖

2.1.2 束縛水飽和度識(shí)別法

沙埝地區(qū)E1f3油藏由于地層水礦化度變化較大，在建立的聲波時(shí)差與電阻率交會(huì)圖中，油水層分區(qū)不明顯，不適合采用交會(huì)圖法來識(shí)別油層，特別是低阻油層。同樣在閔橋油田，深感應(yīng)電阻率較低 （一般在2.4～3.8Ω·m之間）的儲(chǔ)層，試油既有油層又有水層，油層與水層的電性界限不清楚。在這種情況下，求準(zhǔn)儲(chǔ)層的束縛水飽和度是評(píng)價(jià)低阻油層的關(guān)鍵。在此運(yùn)用了兩種方法求取儲(chǔ)層的束縛水飽和度［2］。

1）利用儲(chǔ)層的粒度中值和孔隙度計(jì)算束縛水飽和度 砂巖儲(chǔ)層的束縛水飽和度受粒度中值、孔隙度、粘土含量、孔隙度結(jié)構(gòu)、巖石的潤濕性等很多因素的影響，但試驗(yàn)證明粒度中值、孔隙度是影響束縛水飽和度的主要因素［3］。

通過對(duì)沙埝地區(qū)E1f3砂巖儲(chǔ)層自然伽馬和巖心粒度中值進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為自然伽馬變化基本反映儲(chǔ)層的粒度情況，通過建立自然伽馬與粒度中值的關(guān)系式求取儲(chǔ)層的粒度中值。根據(jù)巖心的粒度中值、孔隙度與束縛水飽和度3者之間的關(guān)系，擬合出束縛水飽和度經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)，建立束縛水飽和度經(jīng)驗(yàn)公式，最終根據(jù)儲(chǔ)層的孔隙度和粒度中值來計(jì)算儲(chǔ)層的束縛水飽和度。

高、中孔隙度（≥20%）砂巖地層的束縛水飽和度經(jīng)驗(yàn)公式為：

式中，Md為粒度中值；Swi為束縛水飽和度，%為孔隙度，%；A0、A1、A2、A3為系數(shù)。

用最小二乘法回歸出關(guān)系式的系數(shù)值為：A0＝－0.08，A1＝0.79，A2＝1.37，A3＝0.09。

從含水飽和度與可動(dòng)水飽和度關(guān)系圖 （圖3）可見，油水層分區(qū)明顯，較好地解決了沙埝E1f3低阻油層識(shí)別問題。

2）利用P包計(jì)算束縛水飽和度 針對(duì)閔橋油田E1f3儲(chǔ)層，以測(cè)井資料為主要依據(jù)，并綜合應(yīng)用巖心、測(cè)試等資料，在油藏、巖石物理、測(cè)井等基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，利用斯侖貝謝公司的巖石物理軟件包 （P包），較準(zhǔn)確地計(jì)算出以含油飽和度為中心的一系列儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)，如含油飽和度、束縛水飽和度、孔隙度、滲透率、泥質(zhì)含量以及水相滲透率等［2］，詳細(xì)地制定了該區(qū)的油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)（圖4、5），即當(dāng)儲(chǔ)層滲透率小于0.05×10－3μm2，可動(dòng)水飽和度小于0.05，含油飽和度大于38%，可劃分為油層。

圖3 沙埝地區(qū)E1f3含水飽和度與可動(dòng)水飽和度關(guān)系圖

2.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別法

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于利用地震資料開展儲(chǔ)層橫向預(yù)測(cè)、含油氣檢測(cè)等油田研究領(lǐng)域。通過研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在低阻油層識(shí)別中效果也很明顯，其結(jié)果與常規(guī)的測(cè)井解釋結(jié)論相互驗(yàn)證，有效提高了測(cè)井解釋的可靠性和準(zhǔn)確性。

圖4 閔橋油田E1f3含油飽和度與可動(dòng)水飽和度關(guān)系圖

圖5 閔橋油田E1f3含油飽和度與滲透率關(guān)系圖

首先選擇對(duì)儲(chǔ)層含油性反映起主導(dǎo)作用的測(cè)井參數(shù)組合作為判別標(biāo)準(zhǔn) （SP、AC、Rt、R6、R0.45、微電極等）［2］。利用測(cè)試和取心的油、水、干層作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出，對(duì)研究區(qū)建立一個(gè)識(shí)別模式，根據(jù)建立的識(shí)別模式對(duì)目的層進(jìn)行預(yù)測(cè)識(shí)別。由表2可以看出：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別結(jié)論經(jīng)試油得以證實(shí)。

2.2 物性差異引起的低對(duì)比度油層識(shí)別技術(shù)

馬家嘴地區(qū)E2d巖性油藏含油井段較長，油、水層的電性特征在不同的層位有所差異，因此采取了細(xì)分層系 （即分E2d2、E2d1兩層位）詳細(xì)研究油水層判別標(biāo)準(zhǔn) （見表3和圖6），其中E2d2油層厚度下限標(biāo)準(zhǔn)中電阻率由原來的6.7Ω·m下降至5.5Ω·m。利用該下限標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該區(qū)61口井進(jìn)行精細(xì)解釋，重新補(bǔ)劃油層有效厚度119m，其中已經(jīng)試油生產(chǎn)證明為油層的有45.6m，效果顯著。

表2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別低阻油層結(jié)果表

表3 馬家嘴油田E2d有效厚度下限表［2］

2.3 層薄引起的低對(duì)比度油層識(shí)別技術(shù)

赤岸地區(qū)E1f2和E1f1砂巖儲(chǔ)層總體屬于淺湖－三角洲前緣亞相沉積，單砂體最大12m，最小0.5m。部分厚度1m左右的儲(chǔ)層盡管電性特征與干層相差無幾，但巖心觀察的含油級(jí)別一般都在油浸以上。顯然，這部分油層由于受層厚影響，利用常規(guī)電阻率很難將其完全識(shí)別出來，必須尋求其他解決途徑。通過對(duì)該區(qū)油藏的認(rèn)識(shí)，可以得出如下結(jié)論：①油藏基本具同一油水界面，對(duì)于油水界面以上的儲(chǔ)集層，只存在油層和干層的區(qū)別；②儲(chǔ)層含油性明顯受巖性、物性影響。因此，具備了以上條件，就可以選擇短電極或較能指示滲透性的電性參數(shù)，利用縱向分辨效果，有效地劃分出滲透性儲(chǔ)集層，進(jìn)而達(dá)到劃分有效厚度的目的。

根據(jù)該區(qū)的地質(zhì)和測(cè)井條件，選擇微電極、自然伽馬和自然電位曲線加以綜合判別，效果比較理想。

圖6 馬家嘴地區(qū)E2d2電阻率與聲波時(shí)差交會(huì)圖

微電極測(cè)量的是井壁附近的泥餅和沖洗帶電阻率，微電極差值與儲(chǔ)集層滲透性有關(guān)，滲透性好的儲(chǔ)層，幅度差值大，反之則小。但由于微電極曲線受測(cè)井系列、泥漿性能等因素影響，因此，必須選擇該井中厚度比較大，滲透性較好，幅度差值相對(duì)穩(wěn)定的儲(chǔ)集層作為標(biāo)準(zhǔn)層。通過標(biāo)準(zhǔn)層比值法對(duì)微電極曲線進(jìn)行影響因素的消除。自然伽馬和自然電位曲線同樣對(duì)薄層的分辨和滲透性反映比較好，但同樣也要選擇分布穩(wěn)定的儲(chǔ)層作為標(biāo)準(zhǔn)層對(duì)自然伽馬曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校正。

通過以上分析和研究，在取心資料的基礎(chǔ)上，建立了微電極幅度差比值－自然伽馬比值－自然電位3參數(shù)判別圖版 （見圖7）。具體在劃分有效厚度時(shí)，采用最小誤差原則，即3個(gè)參數(shù)中有兩個(gè)滿足電性標(biāo)準(zhǔn)，就可進(jìn)行劃分。該方法可以彌補(bǔ)層厚對(duì)電性參數(shù)的影響，避免了有效厚度的損失，提高了圖版精度。為了驗(yàn)證這部分儲(chǔ)層厚度能否在生產(chǎn)中發(fā)揮作用，通過選擇界限層進(jìn)行試油，效果明顯 （表4）。

圖7 赤岸油田韋2斷塊E1f2＋1薄層砂巖電性標(biāo)準(zhǔn)圖版

表4 赤岸油田韋2斷塊E1f2＋1砂巖電性標(biāo)準(zhǔn)精度分析表

3 結(jié) 語

蘇北盆地低對(duì)比度油層主要是由低電阻、物性差異及層薄等因素引起。對(duì)于低電阻引起的低對(duì)比度油層，可利用物性與電性參數(shù)交會(huì)、求取束縛水飽和度和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法加以識(shí)別。而由于物性差異造成的低對(duì)比度油層，可通過細(xì)分層系建立電性參數(shù)交會(huì)圖版進(jìn)行有效識(shí)別。層薄造成的低對(duì)比度油層，可在油藏認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，選取縱向分辨率較高的短電極測(cè)井參數(shù)，通過建立多參數(shù)模型進(jìn)行識(shí)別，從而避免了有效厚度的損失，提高了資源的利用率。

［1］歐陽健，修立軍，石玉江，等.測(cè)井低對(duì)比度油層飽和度評(píng)價(jià)與分布研究及其應(yīng)用 ［J］.中國石油勘探，2009，（1）：38～52.

［2］劉志霞.復(fù)雜油層精細(xì)解釋技術(shù)及應(yīng)用效果 ［J］.小型油氣藏，2008，13（2）：1～6.

［3］曾文沖.油氣藏儲(chǔ)集層測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1991.

Characteristics of the Low－contrast Reservoirs and Recognition Methods in Subei Basin

JIANG A－ming（Author's Address：Geological Scientific Research Institute of Jiangsu Oilfield Company，SINOPEC，Yangzhou225009，Jiangsu，China）

In Subei Basin，low－contrast reservoirs were mainly induced due to the low resistance，petrophysical differences and the thick reservoirs.According to the different characteristics and the reasons of the low－contrast reservoirs，several kinds of recognition methods were established，such as calculating bond water saturation，using neural network discrimination and establishing multi－parameter models.Those effectively improve the accuracy of low－contrast reservoirs，an obvious effect is obtained in production.

low－contrast reservoir；genesis；identification method；Subei Basin

P631.84

A

1000－9752（2011）06－0248－05

2010－09－03

蔣阿明 （1967－），男，1989年西北大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事儲(chǔ)量研究和管理工作。

［編輯］ 龍 舟