宋璠，蘇妮娜，華吳平，顧戰(zhàn)宇，劉鈺銘，王紹華

（1.中國石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266555；2.中國石化西南石油局川東北采氣廠，四川 閬中 637400；3.中國石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249）

0 引 言

隨著勘探開發(fā)不斷深入，我國大多數(shù)油田都相繼進(jìn)入開發(fā)中后期，高含水、強(qiáng)水淹、采收程度低是普遍存在的問題[1]。測井二次解釋是這個(gè)時(shí)期的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其方法通常是綜合各類測井曲線及巖心數(shù)據(jù)建立測井解釋模型[2]。但是對于年代久遠(yuǎn)的老油田，測井系列較老，曲線類型不齊全，利用常規(guī)測井解釋方法難以滿足油田二次開發(fā)的要求。本文以老君廟油田L(fēng)油藏為例，提出一套適合此類老油田測井二次解釋的方法，經(jīng)驗(yàn)證解釋結(jié)果符合實(shí)際。

1 研究區(qū)概況

老君廟油田是我國最早的油田之一，位于酒泉盆地南部隆起帶背斜構(gòu)造，為第三系白楊河群間泉子組地層組成的不對稱穹隆背斜構(gòu)造油藏[3]。老君廟油田L(fēng)油藏主要為內(nèi)陸山間湖盆環(huán)境下的辮狀河流相沉積，其次為三角洲沉積。巖性單一，屬于正韻律層狀孔隙性砂巖油藏，自上而下發(fā)育L1、L2、L3、L4、L5等5個(gè)砂層組。該油藏于1941年投入開發(fā)，目前已處于高含水后期低產(chǎn)、低速開發(fā)階段。

老君廟油田鉆遇L油藏的井目前有950口，統(tǒng)計(jì)表明測井資料時(shí)間跨度70年，系統(tǒng)性較差，且1970年以前的井占68%，測井系列較老。測井曲線類型較雜亂，有三孔隙度測井曲線的井較少，僅自然電位曲線SP和視電阻率曲線Ra較齊全（見圖1），視電阻率曲線中又以R25、R8最為齊全。

圖1 老君廟油田測井曲線類型統(tǒng)計(jì)

2 測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化

測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化方法大致分為直方圖分析法和趨勢面分析法等[4]。老君廟油田測井曲線間存在較大的系統(tǒng)誤差，統(tǒng)計(jì)表明可用于定量解釋的測井曲線中包含聲波時(shí)差測井曲線AC、密度測井曲線DEN的井?dāng)?shù)量太少，無校正意義；視電阻率測井曲線R25、R8雖然數(shù)量較多，但其標(biāo)準(zhǔn)層的曲線值誤差范圍主要在0～2之間，常規(guī)的直方圖法和趨勢面法無法很好地校正這種小尺度誤差。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層視電阻率變差函數(shù)曲線

測井如何利用變差函數(shù)來分析各井的儀器精度，關(guān)鍵是要找到具有同一變異特性的地質(zhì)體[6]。老君廟油田L(fēng)油藏頂部存在一套厚44～105m穩(wěn)定分布的暗棕紅色泥巖，巖性穩(wěn)定、特征明顯，是該區(qū)最典型的標(biāo)準(zhǔn)層。根據(jù)該層的視電阻率曲線值作出變差函數(shù)曲線（見圖2），求出每口井的塊金效應(yīng)，便可得到每口井視電阻率曲線曲線的系統(tǒng)誤差。實(shí)驗(yàn)證明變差函數(shù)分析法在系統(tǒng)誤差尺度較小的曲線標(biāo)準(zhǔn)化中效果較好。表1為老君廟油田部分井的標(biāo)準(zhǔn)化校正量，可看出系統(tǒng)誤差較小，少部分井需進(jìn)行校正。

表1 標(biāo)準(zhǔn)層Ra標(biāo)準(zhǔn)化校正量統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 建立解釋模型

在測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化及儲層“四性”關(guān)系（巖性、物性、電性、含油性）研究的基礎(chǔ)上，針對老君廟油田目前的測井實(shí)際狀況，采用沉積相控下的電阻率建模研究思路，建立了適合該區(qū)的孔隙度、滲透率、飽和度解釋模型。

3.1 孔隙度解釋模型

老君廟油田測井系列相對完善的只有自然電位曲線和視電阻率曲線，近千口井中僅有75口井有聲波時(shí)差曲線，給孔隙度解釋帶來了很大困難。過去通常用聲波時(shí)差曲線結(jié)合自然電位曲線鄰井對比外推的方法解釋孔隙度，該方法誤差較大且僅在個(gè)別井區(qū)適用，無法建立統(tǒng)一的測井解釋模型。針對這一問題，利用覆蓋全區(qū)的220余口取心井資料，尋找?guī)r石物性與其他曲線間的相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)表明巖心孔隙度與視電阻率曲線間存在一定相關(guān)性，且以8m視電阻率（R8）曲線相關(guān)程度最高（見圖3），其原因在于為了消除含油性影響，選取純水層砂巖段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而該區(qū)L油藏地層水礦化度整體較低，因此隨著孔隙度增大，地層中離子所占比率減小，電阻率值增高。

圖3 老君廟油田L(fēng)油藏8m視電阻率與孔隙度關(guān)系

研究區(qū)L油層自上而下分為L1～L5等5個(gè)砂層組，其中L1為三角洲前緣沉積，L2為三角洲平原沉積，L3～L5為辮狀河沉積。鑒于不同沉積環(huán)境儲層的“四性”特征存在一定差異，采用分不同沉積環(huán)境細(xì)化R8－φ解釋模型，結(jié)果表明細(xì)化后的孔隙度模型相關(guān)性明顯提高（見圖4），尤其是對于巖性較粗、物性較好的辮狀河儲層，模型相關(guān)系數(shù)達(dá)到90%。圖5是該區(qū)6813井L層測井解釋圖，其中626～640m段屬于L3～L5段辮狀河儲集層，經(jīng)分段處理后，測井解釋孔隙度與巖心實(shí)測孔隙度更為吻合（見圖5）。由此建立了適合該區(qū)的孔隙度解釋模型（見表2）。

表2 分相帶孔隙度、滲透率測井解釋模型統(tǒng)計(jì)

3.2 滲透率解釋模型

滲透率由于受巖石顆粒粗細(xì)、孔喉半徑、流體性質(zhì)和黏土分布形式等多種因素的影響，因此測井響應(yīng)與滲透率之間的關(guān)系非常復(fù)雜[7]。通過取心井“四性”關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)L油藏儲層的孔隙度和滲透率之間具有良好的正相關(guān)性（見圖6）。

圖6 孔隙度與滲透率關(guān)系圖

利用所有取心井的分析化驗(yàn)資料，建立滲透率模型。并且，參照孔隙度模型建立方法，分沉積環(huán)境建立模型（見表2），旨在提高測井解釋精度。實(shí)驗(yàn)證明，分相帶模型的相關(guān)系數(shù)更高，解釋的滲透率更符合實(shí)際。

3.3 飽和度解釋模型

針對老油田測井系列較老、缺乏巖電實(shí)驗(yàn)參數(shù)的實(shí)際情況，鑒于該區(qū)電阻率測井曲線齊全以及泥質(zhì)含量可準(zhǔn)確獲得，選用Simandoux模型計(jì)算含水飽和度。儲層“四性”關(guān)系表明該區(qū)泥質(zhì)含量對儲層物性影響較大，而Simandoux模型中充分考慮了泥質(zhì)含量以及泥巖電阻率的影響，因此解釋效果較好。飽和度模型為

注射用血塞通對MCA粥樣硬化性血管狹窄伴MES陽性TIA患者M(jìn)ES和血脂水平的影響 …………… 史 敏等（4）：512

式中，φ為孔隙度，%；Rw為地層水電阻率，Ω·m；Rt為地層電阻率，Ω·m；Rsh為泥巖電阻率，Ω·m；Vsh為泥質(zhì)含量。

4 水淹層綜合評價(jià)

4.1 水淹層定性識別

用常規(guī)測井資料定性識別水淹層的基本方法就是根據(jù)對Rw和Sw的變化有明顯反映的深、中、淺視電阻率曲線和自然電位曲線綜合判斷水淹層的水淹部位、水淹類型及水淹級別[8]。老君廟油田L(fēng)油藏在經(jīng)歷了幾十年開發(fā)歷程中已大范圍水淹，注入水與地層水相混合，且混合地層水電阻率Rwz常大于Rw，深、中、淺視電阻率曲線反映不明顯，但自然電位曲線卻有明顯的幅度變化和基線偏移，因此以自然電位曲線為主對水淹層作定性判斷。

圖7 E145井水淹層綜合解釋圖

該區(qū)水淹層常規(guī)測井響應(yīng)特征。①自然電位曲線：水淹較強(qiáng)層段自然電位曲線基線會發(fā)生偏移，對于辮狀河相厚層均質(zhì)砂體，其上下部自然電位曲線基線均發(fā)生明顯偏移，如圖7所示E145井L3層795～798m、803～805m的2個(gè)段泥巖基線與上部相比明顯負(fù)偏；②視電阻率曲線：油層的視電阻率平均增大80Ω·m，其中R25略大于R4，R1略大于R8，水淹層視電阻率起伏不明顯；③聲波時(shí)差測井曲線：由于注入水改善了儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征，故水淹層的聲波時(shí)差值略大于油層段，如E145井L3層800～803m（見圖7），綜合判斷E145井9號層為水淹層。

4.2 水淹層定量評價(jià)

單井水淹層定量評價(jià)是通過計(jì)算以剩余油飽和度為核心的產(chǎn)層參數(shù)完成的[9]。對于開發(fā)歷史久遠(yuǎn)的老油田，在大范圍水淹條件下，水淹后地層水混合液的電阻率是一個(gè)變量，因此僅利用電阻率測井很難確定水淹后產(chǎn)層的剩余油飽和度。本文采用聯(lián)立方程組的方法，綜合剩余油飽和度Soj、水淹層混合液電阻率Rz、束縛水飽和度Swi的解釋方程，求得水淹層的驅(qū)油效率P，并以此分級定量評價(jià)油層水淹級別。

（1）剩余油飽和度Soj解釋方程

式中，Swj為與Soj與對應(yīng)的含水飽和度，%；Rz為水淹層混合液電阻率，Ω·m；R8為8m視電阻率，Ω·m；φ為孔隙度，%；a、m、n為巖電參數(shù)。

（2）混合液電阻率Rz解釋方程

式中，Swi為束縛水飽和度，%；Rw為原生水電阻率，Ω·m；Rwj為注入水的平均電阻率，Ω·m。

（3）束縛水飽和度Swi解釋方程采用曾文沖經(jīng)驗(yàn)公式

式中，Md為粒度中值，可通過自然伽馬或自然電位曲線求得；φ為孔隙度，%。

通過聯(lián)立式（2）～式（5），可以計(jì)算驅(qū)油效率P，計(jì)算公式為

顯然，式（6）中（Swj－Swi）代表進(jìn)入油層的注入水飽和度，（1－Swi）代表油層的原始含油飽和度，因此P的大小反映了油層的水淹強(qiáng)度。根據(jù)老君廟油田L(fēng)油層驅(qū)油效率可將水淹層劃分為3個(gè)級別：弱水淹P＜20%；中等水淹20%≤P≤35%；強(qiáng)水淹P＞35%。由于Sw和Swi是根據(jù)自然電位、普通電阻率以及孔隙度等多項(xiàng)參數(shù)求解獲得，因此驅(qū)油效率是各類測井資料對水淹層的反映，可作為定量評價(jià)油層水淹級別較為可靠的參數(shù)。該評價(jià)方法利用常規(guī)測井即可開展，同時(shí)回避了水淹后地層水電阻率難以獲取的難題，因此適用于測井系列較老、曲線類型不齊全的老油田。

5 應(yīng)用效果分析

利用上述測井解釋模型及評價(jià)方法，編制了相應(yīng)的測井解釋程序，對研究區(qū)950口井進(jìn)行了測井二次解釋，將測井解釋結(jié)果結(jié)合構(gòu)造特征、砂體分布特征進(jìn)行油水關(guān)系對比，并利用試油生產(chǎn)資料進(jìn)行驗(yàn)證，測井解釋吻合度達(dá)87.8%，充分說明本文采用的測井解釋模型及水淹層評價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性更高，采用的測井解釋方法更符合老油田二次解釋的實(shí)際需求。如E145井第9號層（799.5～803.2m井段）R4電阻率為25.6Ω·m、聲波時(shí)差為325.5μs／m，原測井解釋為油層，該次測井解釋為水淹層，經(jīng)單層試油產(chǎn)水量為2.89m3／d，見油花，確定為水淹層。

通過精細(xì)的測井二次解釋，大部分井油層厚度變小。盡管缺乏微電極曲線，但利用組合電阻率曲線以及孔隙度滲透率飽和度成果曲線，劃分出715個(gè)物性夾層，使油層厚度更為精確，精度達(dá)到0.5m級。通過水淹層評價(jià)，解釋出118口井共計(jì)1275個(gè)水淹層，編制了各小層的水淹分布圖。這些為該油田準(zhǔn)確落實(shí)石油地質(zhì)儲量以及編制開發(fā)調(diào)整方案提供了依據(jù)。

6 結(jié) 論

（1）利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中變差函數(shù)塊金效應(yīng)來進(jìn)行電阻率測井曲線標(biāo)準(zhǔn)化，該方法對于校正小尺度系統(tǒng)誤差效果更佳。

（2）在儲層“四性”關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行沉積相控下的電阻率建模，利用電阻率計(jì)算孔隙度及滲透率。該方法資料源于常規(guī)測井解釋，成本低、準(zhǔn)確性高。

（3）在對大量測井曲線分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出該區(qū)水淹層的常規(guī)測井曲線定性識別標(biāo)志，利用聯(lián)立方程組的方法求得驅(qū)油效率，以該參數(shù)劃分水淹強(qiáng)度。該方法有效回避了求解混合液電阻率的難題，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確且符合油田開發(fā)實(shí)際。

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