李長(zhǎng)志，朱玉雙，張翠萍，周創(chuàng)飛

(1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069;2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司采油六廠，陜西西安 710018)

胡尖山地區(qū)處于鄂爾多斯盆地陜北斜坡構(gòu)造帶中西部，姬塬地區(qū)東部，在晚三疊世延長(zhǎng)期毗鄰吳旗和定邊生油洼陷中心，具備充足的油源條件。延長(zhǎng)組長(zhǎng)9期為三角洲沉積環(huán)境，發(fā)育有三角洲平原和三角洲前緣兩個(gè)亞相，進(jìn)一步可分為分流河道、水下分流河道、天然堤、沼澤、分流間灣等微相。前人研究的層位多位于長(zhǎng)7油層組之上，但近些年來(lái)長(zhǎng)9油藏的發(fā)現(xiàn)，表明了長(zhǎng)9油層組深層油氣資源的巨大潛力。

1 長(zhǎng)9儲(chǔ)層“四性”特征

儲(chǔ)層的“四性”是指儲(chǔ)層的巖性、物性、含油性與電性。儲(chǔ)層巖性控制著物性和含油性，這是因?yàn)?，巖石類型、顆粒的粗細(xì)、分選的好壞、泥質(zhì)含量的多少、膠結(jié)物的類型及多少、成巖作用的強(qiáng)度及類型等直接決定了油層物性的變化，物性則對(duì)含油性影響較大。電性則是巖性、物性、含油性的綜合反映，通過電性特征可以進(jìn)一步分析巖石類型、物性特征及含油性的好壞［1－2］。

1.1 儲(chǔ)層巖性

研究區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層巖性主要以灰白色、灰綠色中、細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，主要粒徑為0.25～0.75 mm。砂巖結(jié)構(gòu)成熟度中等，分選性中－好，碎屑顆粒多呈次棱角狀，膠結(jié)類型以孔隙－薄膜式為主，還有部分薄膜 －加大式。砂巖碎屑成分平均占全巖含量91.7%，其中長(zhǎng)石含量最高，平均值為48.59%;石英含量平均為28.59%;巖屑平均含量為11.94%，巖屑類型以變質(zhì)巖屑和火山巖屑為主，含少量沉積巖屑。

1.2 儲(chǔ)層物性

長(zhǎng)9儲(chǔ)層孔隙類型主要包括粒間孔、長(zhǎng)石溶孔、巖屑溶孔及少量晶間孔、微裂隙等，喉道類型包括孔隙縮小型喉道、片狀、彎片狀喉道及縮頸型喉道，管束狀喉道較為少見。孔喉組合類型主要以中孔微喉和小孔微喉型為主，可見少量中孔微細(xì)喉型等其他孔喉組合。

通過對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層取芯井化驗(yàn)資料分析統(tǒng)計(jì)，主要孔隙度分布范圍在 7% ～12%之間，平均值為9.87%，主要滲透率分布范圍在 0.1 ×10－3μm2～3 ×10－3μm2之間，平均值0.847×10－3μm2屬低孔、特低孔隙度 －特低滲透率儲(chǔ)層。

1.3 儲(chǔ)層電性

測(cè)井系列為數(shù)控測(cè)井系列，測(cè)井曲線包括自然電位、自然伽瑪、井徑、聲波時(shí)差、4 m梯度和2.5 m梯度、微電位、微梯度、中感應(yīng)、深感應(yīng)、八側(cè)向、密度和補(bǔ)償中子等曲線。鉆井液為水基聚合物泥漿，儲(chǔ)層自然電位負(fù)異常，自然伽馬低值－中值，隨著泥質(zhì)含量增加，自然電位幅度減小，自然伽瑪值升高;隨著鈣質(zhì)含量增加，聲波時(shí)差降低，電阻率升高。

1.4 儲(chǔ)層含油性

取心資料顯示，含油巖性主要為有較好孔滲的中細(xì)砂巖，含油級(jí)別主要為含油性好、中等、差，泥質(zhì)粉砂巖和鈣質(zhì)砂巖不含油。在含油區(qū)域，層理的發(fā)育會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層含油性變差。

如圖1所示，胡192井長(zhǎng)9儲(chǔ)層四性關(guān)系圖可以看出，儲(chǔ)層物性影響其含油性，滲透率越高，含油飽和度越高，并且油層電阻率呈現(xiàn)高值，深感應(yīng)呈現(xiàn)低值。

圖1 胡192井四性關(guān)系圖

2 儲(chǔ)層參數(shù)解釋圖版的建立及有效儲(chǔ)層界限

由于胡尖山地區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層，自然伽馬曲線幾乎不受鉀長(zhǎng)石的影響，并且在一定程度上反映了儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量，所以在劃分巖性時(shí)，主要采用自然伽馬曲線，自然電位曲線則做參考曲線;對(duì)孔隙度值和滲透率值進(jìn)行泥質(zhì)校正，也使用自然伽馬曲線并取得較好的效果。

2.1 孔隙度、滲透率圖版建立

孔隙度是指巖石中孔隙體積與巖石總體積的比值［3］，反映巖石中孔隙的發(fā)育程度，表征儲(chǔ)集層儲(chǔ)集流體的能力。通過巖電歸位和多元回歸處理，建立了該地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)9儲(chǔ)層的孔隙度解釋圖版，公式為:

Φ =0.1946Δt－33.821，相關(guān)系數(shù) =0.859

研究巖心分析資料和測(cè)井資料建立的孔隙度圖版，發(fā)現(xiàn):儲(chǔ)層孔隙度與聲波時(shí)差成正相關(guān)，符合儲(chǔ)層的地質(zhì)規(guī)律?？紫抖葓D版相關(guān)系數(shù)為 0.859，孔隙度的平均絕對(duì)誤差0.820%，平均相對(duì)誤差7.79%，精度符合地質(zhì)研究和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的要求，可用于該地區(qū)的油藏描述和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究。

在制作該地區(qū)的孔隙度圖版的同時(shí)，也制作了該地區(qū)的滲透率圖版。滲透率是在一定壓力差下，對(duì)一定粘度的流體通過地層的能力，反映的是巖石允許流體通過能力的強(qiáng)弱［4］?？紫抖戎饕Q于儲(chǔ)集層的孔隙體積，而滲透率除了與巖石的孔隙體積有關(guān)外，又直接受孔隙喉道幾何尺寸與形態(tài)的控制［5］。在本區(qū)，孔隙度與滲透率有較好的的正相關(guān)性(圖 2)。

圖2 胡尖山地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)9孔隙度與滲透率關(guān)系圖

在制作滲透率圖版時(shí)，選擇的曲線主要是聲波時(shí)差曲線、自然伽馬曲線及自然電位曲線，這是因?yàn)槁暡〞r(shí)差能夠有效的反映儲(chǔ)層孔隙度的大小，而孔隙度與滲透率成正相關(guān)，自然伽馬曲線和自然電位曲線反映儲(chǔ)層的泥質(zhì)含量，泥質(zhì)含量越高、自然伽馬值大、自然電位曲線越接近泥巖基線、儲(chǔ)層的滲透率也就越差。經(jīng)過巖電歸位和多元回歸處理，建立了儲(chǔ)層滲透率的計(jì)算公式:

lg(K)=0.003273Δt－ 0.00315GR － 0.00816SP+0.133237，相關(guān)系數(shù) =0.881

滲透率圖版表明:滲透率與聲波時(shí)差呈正相關(guān)，與自然伽馬和自然電位呈負(fù)相關(guān)，符合儲(chǔ)層的地質(zhì)規(guī)律。相關(guān)系數(shù)為0.881，絕對(duì)誤差為 0.509 × 10－3μm2，相對(duì)誤差為50.1%，精度基本符合地質(zhì)研究和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的要求，可用于該地區(qū)的油藏描述和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究。

2.2 含油飽和度計(jì)算

確定儲(chǔ)層含油飽和度方法很多，有阿爾奇公式、油基泥漿取芯、壓汞法、相滲透率法等。阿爾奇公式連接了儲(chǔ)層物性、含油性和電性，所以本次計(jì)算采用阿爾奇公式。

統(tǒng)計(jì)研究區(qū)8口井8個(gè)樣品延長(zhǎng)組長(zhǎng)9儲(chǔ)層地層水礦化度化驗(yàn)分析資料，得出地層水總礦化度最小值為8.76 g/L，最大值為 79.45 g/L，平均值 30.11 g/L，水型為 CaCl2型，通過溫度校正和離子轉(zhuǎn)換，確定地層水電阻率范圍為0.1～4.1 Ω·m。

由于該地區(qū)沒有進(jìn)行巖電試驗(yàn)資料，所以借用吳堡－永寧油區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層的巖電試驗(yàn)資料［6］(圖3)，建立了該地區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層的含油飽和度計(jì)算公式:

式中:a、b為巖性系數(shù);m為膠結(jié)指數(shù);n為飽和度指數(shù);Rw為地層水電阻率(Ω·m);Rt為地層電阻率(Ω·m)。

a、b、m、n系數(shù)一般由各區(qū)塊樣品分析資料和樣品巖電實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合確定。該地區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層系數(shù)具體取值為:

a=22.183，b=1.00445，m=0.2925，n=1.2789。

圖3 吳堡－永寧油區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層儲(chǔ)層巖電試驗(yàn)關(guān)系圖

2.3 有效儲(chǔ)層下限確定

根據(jù)要求制作了孔隙度、滲透率交會(huì)圖和頻率分布圖，并在頻率分布圖上制作了孔隙度、滲透率的累積頻率曲線和累計(jì)能力丟失曲線(圖4)。當(dāng)孔隙度的下限為7.3%時(shí)，累計(jì)孔隙能力丟失4.5%，即儲(chǔ)油能力丟失4.5%，孔隙度樣品丟失5.6%;根據(jù)孔滲交匯圖，對(duì)應(yīng)的的滲透率為 0.28×10－3μm2，當(dāng)滲透率下限為 0.28 × 10－3μm2時(shí)，累計(jì)滲透能力丟失3.8%，滲透率樣品丟失 15.4%，即相當(dāng)丟失厚度15.4%。因此，根據(jù)孔隙度、滲透率樣品分布圖，確定孔滲下限為孔隙度 7.3%，滲透率為 0.28×10－3μm2。孔隙度的下限為7.3%時(shí)，對(duì)應(yīng)的聲波時(shí)差為214.2μs/m，所以電性的聲波時(shí)差的下限為214.2μs/m。

圖4 胡尖山地區(qū)長(zhǎng)9儲(chǔ)層孔隙度、滲透率直方圖

2.4 油水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)

將單層測(cè)試成果和現(xiàn)有的測(cè)井系列與巖性、物性、含油性對(duì)應(yīng)較好層段的聲波時(shí)差與感應(yīng)電阻、孔隙度與含油飽和度做成了對(duì)應(yīng)的關(guān)系圖版(圖5、圖6)，根據(jù)該圖版確定了油、水層識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。

油層、油水層的下限為:Δt≥214.2μs/m Rt≥21.0Ω·m

So≥34% Φ≥7.3%K≥0.28 ×10－3μm2 Rt= －1.56 Δt+379.13

圖5 胡尖山地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)9儲(chǔ)層電阻率、聲波時(shí)差交會(huì)圖

圖6 胡尖山地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)9儲(chǔ)層孔隙度、含油飽和度交會(huì)圖

3 結(jié)語(yǔ)

(1)長(zhǎng)9儲(chǔ)層巖性以長(zhǎng)石砂巖為主，結(jié)構(gòu)成熟度中等，分選性中－好，膠結(jié)類型以孔隙 －薄膜式為主，還有部分薄膜－加大式。

(2)長(zhǎng)9儲(chǔ)層屬低、特低孔隙度 －特低滲透率儲(chǔ)層，孔喉組合類型主要以中孔微喉和小孔微喉型為主，可見少量中孔微細(xì)喉型等其他孔喉組合。

(3)確定了長(zhǎng)9儲(chǔ)層有效儲(chǔ)層下限標(biāo)準(zhǔn):物性下限標(biāo)準(zhǔn)孔隙度為7.3% ，滲透率為 0.28×10－3μm2;電性下限聲波時(shí)差為 214.2μs/m。

［1］吳濤，張順存，周尚龍，等.瑪北油田三疊系百口泉組儲(chǔ)層四性關(guān)系研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2012，34(6):47－51.

［2］李延麗.柴達(dá)木盆地游園溝油田中淺層油藏四性關(guān)系研究［J］.天然氣地球科學(xué).2006.17(3):402 －406.

［3］張厚福等.石油地質(zhì)學(xué).北京:石油工業(yè)出版社.1999.

［4］楊勝來(lái)，魏俊之.油層物理學(xué).北京:石油工業(yè)出版社.2004.

［5］任江麗，茍永俊，李超，等.儲(chǔ)層四性關(guān)系研究在胡154井區(qū)中的應(yīng)用［J］.石油地質(zhì)與工程.2012，26(2):16 －19.

［6］黃薇.鄂爾多斯盆地吳堡一永寧油區(qū)長(zhǎng)9油水層識(shí)別［D］.西北大學(xué)碩士學(xué)位論文.2012.