何香香

（中國石油大慶油田勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶 163712）

哈得遜地區(qū)東河砂巖測井資料隔夾層識別

何香香

（中國石油大慶油田勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶 163712）

隔夾層是導(dǎo)致儲集體非均質(zhì)的重要原因之一，特別是長期開發(fā)的油田，剩余油形成與分布受隔夾層的成因類型、空間分布和非均質(zhì)性控制。針對東河砂巖低阻、非均質(zhì)性較強的儲層特征，以巖心—測井為依據(jù)，將HD4油田隔夾層分為三類：鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層、含鈣泥質(zhì)砂巖夾層，其中主要以含鈣泥質(zhì)砂巖隔夾層為主，其次為鈣質(zhì)隔夾層，泥質(zhì)隔夾層較少。建立了該區(qū)隔夾層的測井識別標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行了單井縱向隔夾層識別，為HD4油田選擇合理開發(fā)層系、制定最佳開發(fā)方案、提高原油采收率，改善開發(fā)效果，以及進(jìn)一步尋找有利勘探區(qū)塊和開發(fā)對策，具有重要的實際意義。

隔夾層；HD4油田；東河砂巖；測井

塔里木盆地地質(zhì)特征復(fù)雜，造成了這些地區(qū)分布的東河砂巖表現(xiàn)了不同的沉積特征。厚層?xùn)|河砂巖的自然伽馬、自然電位等常規(guī)測井曲線呈平直塊狀，難以進(jìn)行沉積微相的精細(xì)劃分。隨著對哈得油田的開發(fā)，需要對儲層做精細(xì)的油藏描述，進(jìn)一步研究儲層的非均質(zhì)性特征、剩余油的分布特征等。而隔夾層是儲層非均質(zhì)性研究的重要內(nèi)容，油田開發(fā)特征顯示東河砂巖非均值性較強，然而目前尚未對該區(qū)隔夾層進(jìn)行系統(tǒng)的研究。

直接觀察巖心是識別隔夾層的基礎(chǔ)，但巖心的數(shù)量總是有限的；測井資料雖然要比巖心資料豐富得多，而且也有較高的垂向分辨率，但其橫向探測范圍僅限于井孔周圍；而地震資料盡管有一定的橫向分辨能力，但是垂向分辨能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于巖心和測井資料。因此，在綜合利用巖心和測井資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法預(yù)測隔夾層成為當(dāng)前國內(nèi)外油藏描述的主要發(fā)展趨勢[1-4]，它比單純利用巖心、測井或者地震資料的效果要好得多。李琳等[5]對曙二區(qū)大凌河油層緩坡濁積巖儲層進(jìn)行沉積學(xué)研究和儲層非均質(zhì)性研究，揭示了隔夾層的成因、類型、特征、分布組合特征及空間展布規(guī)律，探討了用分形幾何識別隔夾層的方法，利用分維值理論來區(qū)分不同類型的隔夾層。有關(guān)隔夾層的識別，一些新方法、新手段在不斷地出現(xiàn)和完善，它們對提高油藏描述精度和效率起著重要作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

HD4油田位于新疆沙雅縣境內(nèi)，塔里木河以南，哈得遜鄉(xiāng)西南約20 km。油田所在構(gòu)造位于滿加爾凹陷的哈得遜構(gòu)造帶上。哈得遜構(gòu)造帶是在塔北隆起輪南低凸起向南延伸的鼻狀隆起帶背景上形成的一個低幅度背斜構(gòu)造帶，屬典型的凹中?。▓D1）。哈得遜構(gòu)造帶所在的滿加爾凹陷，自早古生代起基本處于凹陷構(gòu)造格局。在晚奧陶世、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)，滿加爾凹陷為全盆地的沉積中心。在其地質(zhì)歷史演化過程中，總體上表現(xiàn)為相對穩(wěn)定的凹陷特征。

HD4油田石炭系自上而下鉆遇灰?guī)r段、砂泥巖段、上泥巖段、標(biāo)準(zhǔn)灰?guī)r段、中泥巖段、角礫巖段和東河砂巖段共7個巖性段，缺失與塔中地區(qū)對應(yīng)的生屑灰?guī)r段和下泥巖段，與下伏志留系為不整合接觸。

HD4油田東河砂巖油藏目的層為石炭系巴楚組的東河砂巖段。東河砂巖段為一套厚—巨厚層狀灰色、灰白色細(xì)粒石英砂巖。結(jié)構(gòu)成熟度及成份成熟度均較高，為濱岸相的海灘砂沉積。東河砂巖沿海岸線呈條帶狀分布，從西南到東北，東河砂巖厚度減薄至尖滅。電性特征為自然電位曲線和自然伽馬曲線均呈微齒化箱狀，其值分別為12 ~ 20 mV和27 ~ 45 API。深電阻率曲線自上而下呈臺階狀，視深電阻率值0.3 ~ 5Ω·m。聲波時差曲線呈波狀，其值為65 ~ 75 μs/ft。

本文選取了哈得遜地區(qū)東河砂巖的HD1-13H井、HD1-11H井、HD4-48H井、HD1-8H井、HD1-25H井、HD1-19H井、HD1-20H井、HD4-2H井、HD4-5H井、HD4-14H井、HD1-6H井、HD4-35H井、HD1-10H井、HD1-12H井、HD405H井等15口井進(jìn)行重點研究，哈得遜區(qū)塊位于區(qū)域的東南方向，其目的層都是石炭系下統(tǒng)巴楚組的東河砂巖段。

圖1 HD4油田所在構(gòu)造位置圖（據(jù)徐懷民，2006）

2 隔夾層類型確定

根據(jù)HD4油田東河砂巖段隔夾層巖性和物性特征，以巖心—測井為依據(jù)，可以把隔夾層劃分為三類 ：鈣質(zhì)夾層、泥質(zhì)夾層和含鈣泥質(zhì)砂巖夾層。泥質(zhì)夾層包括泥質(zhì)粉砂巖及部分粉砂巖，鈣質(zhì)夾層包括鈣質(zhì)細(xì)砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、部分鈣質(zhì)泥巖。

（1）鈣質(zhì)隔夾層

該類夾層巖性主要為鈣質(zhì)膠結(jié)砂巖，巖性致密，這類夾層與沉積物碳酸鹽膠結(jié)作用、溶解作用等成巖作用不均勻性有關(guān)，碳酸鹽巖充填孔隙并交代碎屑顆粒，分布隨機性強。該類隔夾層在研究區(qū)中出現(xiàn)頻率較高，是HD4油田主要的夾層類型，常分布于砂巖層頂、底交界處及砂巖層內(nèi)部，分布范圍??；巖性從粉砂巖到細(xì)砂巖均有出現(xiàn)。

（2）泥質(zhì)隔夾層

泥質(zhì)隔夾層在HD4油田東河砂巖段內(nèi)主要包括粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及一部分粉砂巖。研究區(qū)內(nèi)這類夾層在油層中出現(xiàn)的頻率較低。

（3）含鈣泥質(zhì)隔夾層

該類夾層包括泥質(zhì)粉砂質(zhì)支撐和膠結(jié)的砂巖，由于細(xì)粒沉積物充填孔隙，形成不滲透層。該類夾層在東河砂巖出現(xiàn)的頻率較高。由于具有一定的孔隙度和滲透性，但未達(dá)到有效厚度物性的下限，所以又稱為物性夾層。

泥質(zhì)夾層主要是在碎屑物源供給量減少、海平面上升時期沉積而成。相反，含鈣泥質(zhì)砂巖夾層大多形成于碎屑物源供給量充足、砂體向海盆方向進(jìn)積、海平面下降時期。由于碎屑物源供給量大，距物源近，碎屑物不能充分分選，從而形成多模態(tài)結(jié)構(gòu)、物性差的泥粉質(zhì)砂巖夾層。

圖2 哈得遜地區(qū)鈣質(zhì)隔夾層的典型電性響應(yīng)特征（HD1-8H井）

3 隔夾層物性識別標(biāo)準(zhǔn)

3.1 隔夾層巖性和物性標(biāo)準(zhǔn)

隔夾層是油層內(nèi)的非有效層，主要表現(xiàn)為物性相對較差。各地區(qū)各種沉積砂體的油層物性數(shù)值相差很大，因此，夾層的物性數(shù)值沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)HD4油田東河砂巖段的22口井巖心資料、單層試油井段資料分析，物性分析樣品1 319塊，采用有效厚度下限法，確定層內(nèi)絕對夾層的物性上限是：滲透率為10×10-3μm2，孔隙度為8%。

3.2 隔夾層電性標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)取心井的巖心、薄片和掃描電鏡等資料較容易正確識別上述3類隔夾層。但是，一個油藏的全區(qū)塊，其取心井資料十分有限，而測井資料卻較普遍。因此，根據(jù)測井曲線特征識別上述3類隔夾層更具有普遍意義。該區(qū)的隔夾層細(xì)分確定是在巖心觀察的基礎(chǔ)上，根據(jù)其物性特征，找出各類隔夾層在測井曲線上的響應(yīng)特征，分巖類建立典型剖面，以這些典型剖面作為未取心井利用測井資料確定隔夾層的依據(jù)。

研究區(qū)鈣質(zhì)夾層巖性致密，密度大，碳酸鹽巖充填孔隙、交代碎屑，導(dǎo)電性差，滲透率低，該區(qū)東河砂巖段電阻率整體呈現(xiàn)低電阻率特征，其鈣質(zhì)夾層在測井曲線上表現(xiàn)為電阻率相對高于鄰近油層電阻率值，自然伽馬曲線值高于油層自然伽馬值，分布在20 ~ 35API之間；自然電位值高于油層自然電位值；聲波時差明顯低值，主要分布在58 ~ 70 μs/ft之間；中子測井主要在4% ~ 10%之間；密度大，一般大于2.5 g/cm3；微球型聚焦（淺探測）電阻率異常高值；另外，其鉆時值高且變化小 ；井徑曲線無擴徑。據(jù)巖電資料確定，凡夾層的微電位和微梯度與鄰層的比值超過1.2倍以上者均為鈣質(zhì)夾層，如圖2中第1、2號層。

含鈣泥質(zhì)砂巖夾層在東河砂巖段出現(xiàn)頻率較高，該類夾層的孔隙度主要在3% ~ 13%之間，滲透率在（0.1 ~ 10）×10-3μm2。巖石導(dǎo)電性較差，地層電阻率略有增大，增大幅度較小，一般在0.8 ~ 5 Ω·m之間。在測井曲線上球形聚焦增大幅度較明顯，一般在1.5 ~ 5 Ω·m之間；聲波時差表現(xiàn)為低值，主要分布在60 ~ 75 μs/ft之間；密度一般在2.45 ~ 2.55 g/cm3；中子測井主要分布在6% ~ 12%之間；自然伽馬主要分布在30 ~ 40 API之間，如圖3中第3、4、5、7號層。

泥質(zhì)夾層以泥質(zhì)為主，在測井曲線上主要反映為泥巖特征,明顯特征是自然伽馬值相對升高，一般大于40 API；泥質(zhì)夾層物性較差，孔隙度小于12%，滲透率小于5×10-3um2；電阻率值有所下降，小于3 Ω·m；聲波時差有所升高，升高幅度較小，一般在65 ~ 72 μs/ft之間；密度較大，主要在2.47 ~ 2.56 g/cm3之間；中子有所增大。據(jù)巖電資料統(tǒng)計確定，凡深側(cè)向電阻率下降為鄰層的50%以上、微電極下降為鄰層的25%以上者，均屬此類夾層，如圖4中第9、10號層。

綜合以上分析，總結(jié)了哈得遜地區(qū)隔夾層測井響應(yīng)特征如表1所示。

圖3 哈得遜地區(qū)含鈣泥質(zhì)隔夾層的典型電性響應(yīng)特征（HD4-2H井）

表1 哈得遜地區(qū)東河砂巖內(nèi)隔夾層測井響應(yīng)特征

4 單井縱向隔夾層識別

在建立的隔夾層測井識別標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對上述15口井進(jìn)行了單井縱向隔夾層識別，并選取其中一口典型井HD4-35H井為例（圖5）：該井在測井曲線上表現(xiàn)為1號小層和2號小層的微球型聚焦（淺探測）電阻率異常高值，曲線呈尖峰狀，且幅度差??；聲波時差明顯低值，主要分布在58 ~ 70 μs/ft之間，中子測井主要在4% ~ 10%之間，密度大，所以判斷這兩個小層為鈣質(zhì)隔夾層。3號小層、5號小層、6號小層、7號小層和8號小層在測井曲線上的特征相似，均表現(xiàn)為球形聚焦增大幅度較明顯、深側(cè)向電阻率較低，一般為3.5 ~ 11 Ω·m、自然電位幅度低、聲波時差表現(xiàn)為低值，主要分布在60 ~ 75 μs/ft之間、密度較高，一般在2.45 ~ 2.55 g/cm3、中子減小，主要分布在6% ~ 12%之間、自然伽馬主要分布在30 ~ 40 API之間，依此判斷為含鈣泥質(zhì)砂巖隔夾層。9號小層在測井曲線上的明顯特征就是自然伽馬值升高，一般大于40 API、物性較差、電阻率值有所下降，小于3 Ω·m、聲波時差有所升高，升高幅度較小，一般在65 ~ 72 μs/ft之間、密度較大，主要在2.47 ~ 2.56 g/cm3之間、中子有所增大，判斷該小層為泥質(zhì)夾層。

圖5 HD4-35H井東河砂巖隔夾層識別成果圖

5 結(jié)論

在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)代沉積學(xué)、儲層地質(zhì)學(xué)理論和方法為指導(dǎo)，基于測井資料、鉆井、試油和開發(fā)動態(tài)資料，綜合其它區(qū)域地質(zhì)信息和已有成果，開展了對哈得遜地區(qū)東河砂巖隔夾層的研究。

（1）對研究區(qū)典型井的沉積儲層特征分析、巖心觀察和測井資料分析，建立巖電關(guān)系，確定了哈得遜地區(qū)東河砂巖段隔夾層的類型：鈣質(zhì)隔夾層、含鈣泥質(zhì)隔夾層和泥質(zhì)隔夾層，并分析了各類隔夾層巖性在測井曲線上的響應(yīng)特征，總結(jié)出了研究區(qū)隔夾層的測井模式。

（2）根據(jù)HD4油田東河砂巖段的22口井巖心資料、單層試油井段資料分析，確定層內(nèi)絕對夾層的物性上限是：滲透率為10×10-3μm2，孔隙度為8%。

（3）對研究區(qū)隔、夾層類型進(jìn)行了識別。識別出哈得遜地區(qū)東河砂巖段中隔夾層主要以含鈣泥質(zhì)隔夾層為主，其次為鈣質(zhì)隔夾層，泥質(zhì)隔夾層較少。

[1] Redha C Aggoun，Djebbar Tiab，Jalal F Owayed．Characterization of fl ow units in shaly sand reservoirs — Hassi R’mel Oil Rim, Algeria[J]．Journal of Petroleum Science and Engineering，2006，50（3-4）：211-216．

[2] 柳成志，張雁，單敬福，等．砂巖儲層隔夾層的形成機理及分布特征——以薩中地區(qū)PⅠ2小層曲流河河道砂巖為例[J].天然氣工業(yè)，2006，26（7）：15-17．

[3] 石志敏．隔夾層發(fā)育狀況對堵水調(diào)剖效果的影響分析——以勝坨油田二區(qū)沙二1-2單元為例[J]．河南石油，2005，19（4）：37-39．

[4] 林承焰，侯連華，董春梅，等．應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法識別隔夾層——以遼河西部凹陷沙三段為例 [J]．石油實驗地質(zhì)，1997，19（3）：245-251．

[5] 李琳， 任作偉， 林承焰，等．曙二區(qū)緩坡濁積巖儲層隔夾層研究[J]．西安石油學(xué)院學(xué)報，1996，11（3）：8-11．

Identif i cation on Interbedded Layers among Donghe Sandstones in Hadexun District with Well Logging Data

HE Xiangxiang
（Exploration and Development Research Institute of Daqing Oil fi eld Company Ltd., Daqing Heilongjiang 163721, China）

Interbedded layer is one of the most important reasons for serious reservoir heterogeneity, especially for the oil fi led with a long production history. The remaining oil distribution is controlled by the genetic type, spatial distribution and reservoir heterogeneity. In the view of the characters of Donghe Sandstone, such as low resistivity, heavy heterogeneity, on the basis of core and log, the interbedded layer of HD4 oil fi led have been divided into three kinds, including calcareous interlayer, argillaceous interlayer and calcareous argillaceous sandstone interlayer, most of them are calcareous argillaceous sandstone interlayer, followed by calcareous interlayer, with argillaceous interlayer at least. The criteria for identif i cation of interbedded layers with logging data have been established for this block, and the vertical interlayer have been identif i ed. The work has an important and practical signif i cance for selecting advisable series of development layers, making the best exploitation plan, enhancing oil recovery, improving effect of development and searching for favorable exploration blocks and development measures for HD4 oil fi led.

interbedded layer; HD4 oil fi led; Donghe sandstone; well logging

P631.8

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2012.04.070

1008-2336（2012）04-0070-05

2012-05-02；改回日期：2012-07-23

何香香，女，1984年生，助理工程師，主要從事儲量評價工作。E-mail：hexiangxiang@petrochina.com.cn。