王躍祥 何緒全 周 肖 梁 濤

（中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院）

龍崗地區(qū)侏羅系碎屑巖致密油測(cè)井評(píng)價(jià)新方法*

王躍祥 何緒全 周 肖 梁 濤

（中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院）

針對(duì)龍崗地區(qū)沙溪廟組和涼高山組致密油層的特征，建立了儲(chǔ)層品質(zhì)的測(cè)井表征方法，形成了有效的致密油測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)。結(jié)果表明：衍生反映巖性純度的特征參數(shù)TPI，結(jié)合反映物性的AC曲線和含油性的Rt曲線，構(gòu)建識(shí)別致密油層的產(chǎn)油指數(shù)法，較以往常用的圖版法在識(shí)別致密油層方面效果更明顯。圖10表1參8

龍崗地區(qū) 致密油 非常規(guī)油氣 測(cè)井評(píng)價(jià)

0 引言

侏羅系致密油是目前四川盆地勘探領(lǐng)域之一［1－2］。致密油是指與生油巖相伴生或與其直接接觸的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等巖石中短距離運(yùn)移的石油聚集，無(wú)明顯圈閉邊界［3－4］。致密油儲(chǔ)層具有以下基本特點(diǎn)：①儲(chǔ)層類型多樣，巖性復(fù)雜，單層厚度變化大；②成藏機(jī)理與常規(guī)油氣藏差異大，多為近源成藏；③孔隙度低，小于10%，基質(zhì)滲透率低，小于0.1mD；④一般發(fā)育天然裂縫，且是控制油氣產(chǎn)能至關(guān)重要的因素；⑤自然產(chǎn)能低，需采用水平井等工藝才可獲得工業(yè)產(chǎn)能。

近年來(lái)，雖然有一些新方法、新技術(shù)應(yīng)用于非常規(guī)油氣的勘探［5－8］，但是在致密油的勘探上仍未有較大的突破，尤其在四川盆地龍崗地區(qū)碎屑巖致密油的測(cè)井評(píng)價(jià)方面幾乎還未涉足。

1 儲(chǔ)層地質(zhì)特征

1.1 巖性特征

龍崗地區(qū)沙溪廟、涼高山組主要發(fā)育涼高山灘壩砂、沙一底部席裝砂、沙一中上部（包括沙二段）河道砂三套砂體。涼高山組多為灘壩沉積，儲(chǔ)層單層厚1～4 m，累厚10～20 m。砂體主要發(fā)育在涼上段，橫向穩(wěn)定，可追蹤對(duì)比。沙一底多為席狀砂沉積，單層厚度?。ㄒ话阈∮? m），廣泛分布，物性較差，非均質(zhì)性強(qiáng)。沙一中上部和沙二段發(fā)育河道砂，單層厚度大（可達(dá)30 m以上），廣泛發(fā)育，橫向變化大，難對(duì)比追蹤，多井疊合連片。龍崗地區(qū)沙溪廟、涼高山組儲(chǔ)層巖性主要為石英砂巖和巖屑石英砂巖，薄片分析表明，儲(chǔ)層巖石礦物成分以石英（68.4%）為主，巖屑（17.8%）次之，長(zhǎng)石含量為10.7%（圖1）。從粒級(jí)分析來(lái)看，涼高山砂巖以細(xì)—粉砂巖為主，沙一底為粉—細(xì)砂巖，沙一中上部和沙二的河道砂為細(xì)—中砂巖（圖2）。

圖1 礦物成分統(tǒng)計(jì)直方圖

1.2 儲(chǔ)集空間特征

對(duì)薄片資料觀察研究表明，龍崗地區(qū)沙溪廟、涼高山組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型以粒間、粒內(nèi)溶孔為主，發(fā)育裂縫（圖3，圖4）。

1.3 物性特征

龍崗地區(qū)沙溪廟、涼高山組儲(chǔ)層致密。據(jù)6口井97塊樣品統(tǒng)計(jì)表明，沙溪廟組沙一段孔隙度分布范圍為0.5%～9.2%，平均孔隙度3.7%（圖5）；涼高山組孔隙度分布范圍為0.3%～4%，平均孔隙度為1.5%（圖6）。滲透率均小于1 mD。儲(chǔ)層物性總體表現(xiàn)為特低孔、特低滲特征。

圖2 巖性類型統(tǒng)計(jì)直方圖

圖3 XX6井沙一段2467.82 m，粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔發(fā)育

圖4 XX11井沙一段2276 m，發(fā)育微裂縫

圖5 龍崗地區(qū)沙一段孔隙度直方圖

圖6 龍崗地區(qū)涼高山組孔隙度直方圖

2 儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)方法

2.1 圖版法

交會(huì)圖技術(shù)是測(cè)井評(píng)價(jià)中最有效的油氣層定性－半定量識(shí)別技術(shù)之一。它利用測(cè)井原始信息或計(jì)算信息兩兩組合而形成交會(huì)圖，根據(jù)交會(huì)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布規(guī)律來(lái)進(jìn)行流體性質(zhì)判別。

應(yīng)用龍崗地區(qū)沙溪廟、涼高山組9口井的試油資料和測(cè)井資料，建立深側(cè)向電阻率－聲波時(shí)差、深側(cè)向電阻率－自然伽馬等常規(guī)測(cè)井解釋圖版。如（圖7a、圖7b）所示，典型油層一般深側(cè)向電阻率（RLLD）大于300Ω·m，干層深側(cè)向電阻率（RLLD）小于100 Ω·m，差油層深側(cè)向電阻率（RLLD）位于油層、干層二者之間。油、差油、干層的聲波時(shí)差均大于57μs／ft，自然伽馬小于70 API，區(qū)分不明顯。測(cè)井解釋符合率僅為77%。

2.2 產(chǎn)油指數(shù)法

在進(jìn)行測(cè)井評(píng)價(jià)時(shí)，除了利用圖版法進(jìn)行流體性質(zhì)判別外，也常通過(guò)分析常規(guī)測(cè)井曲線的響應(yīng)特征及其組合關(guān)系來(lái)判別儲(chǔ)層流體性質(zhì)。根據(jù)研究區(qū)致密儲(chǔ)層測(cè)井曲線響應(yīng)特征的統(tǒng)計(jì)分析可知：?jiǎn)晤愋蜏y(cè)井曲線的響應(yīng)特征，包括巖性、孔隙度和電阻率系列曲線，在不同類型儲(chǔ)層無(wú)明顯差異，但三孔隙度和深側(cè)向電阻率曲線響應(yīng)特征的組合，在不同類型儲(chǔ)層存在一定的規(guī)律，即在刻度一致的前提下，三孔隙度曲線重合程度較好，且深側(cè)向電阻率曲線有一定程度的響應(yīng)時(shí)，對(duì)應(yīng)層段的含油豐度較高；反之，則對(duì)應(yīng)層段的含油豐度較低。詳見圖8：①當(dāng)CNL、DEN、AC三條曲線基本重合（線重合）時(shí)，對(duì)應(yīng)地層段的含油豐度最高；②當(dāng)DEN與CNL重合，與AC存在一定的幅度差（點(diǎn)重合）時(shí)，對(duì)應(yīng)地層段的含油豐度次之；③當(dāng)DEN、CNL、AC均存在一定的幅度差時(shí)，對(duì)應(yīng)地層段的含油豐度最差。

圖7 龍崗地區(qū)沙溪廟組、涼高山組油層測(cè)井識(shí)別圖版

圖8 致密儲(chǔ)層產(chǎn)油指數(shù)（PRI）法

基于三孔隙度曲線在致密油層的這一響應(yīng)模式——反映三孔隙度曲線的重合程度，即刻畫巖性的純度，衍生出特征參數(shù)TPI（Three Porosity Index），見式1。

CNL、DEN和AC值是基于不同物理原理來(lái)測(cè)量地層的物理參數(shù)，并都能利用巖石物理體積模型計(jì)算孔隙度。由于聲波時(shí)差一般不受洞穴和高角度裂縫的影響，主要受骨架和粒間（或晶間）孔隙影響；而補(bǔ)償中子和補(bǔ)償密度受洞穴、裂縫、泥質(zhì)和鈣質(zhì)等的影響比較嚴(yán)重。當(dāng)巖性較純時(shí)，中子、密度和聲波孔隙度值較為接近，TPI值較大；當(dāng)巖性不純，夾雜泥質(zhì)和鈣質(zhì)時(shí)中子和密度孔隙度大于聲波孔隙度，TPI值較小。ΔAC能反映物性，ΔRt能反映電性，ΔRt×ΔAC能反映含油性。利用神經(jīng)元非線性函數(shù)Sigmoid的突變性質(zhì)（式2）來(lái)構(gòu)造致密油層識(shí)別參數(shù)PRI（Porosity and Resistivity Index）。

因此，基于TPI，引入深側(cè)向電阻率和聲波時(shí)差值，構(gòu)造參數(shù)x，令x＝TPI×ΔRt×ΔAC，令y＝PRI，則PRI（Porosity and Resistivity Index）的計(jì)算公式為：

PRI能刻畫儲(chǔ)層的含油性，可利用其特征識(shí)別油氣層、干層。在四川盆地龍崗地區(qū)沙溪廟組、涼高山組其油層測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)如下，油層：PRI≥0.2，差油層：0.1≤PRI＜0.2，干層PRI＜0.1。應(yīng)用此方法在沙溪廟組的測(cè)井解釋符合率為91.6%，在涼高山組的測(cè)井解釋符合率為90%（表1）。

表1 龍崗地區(qū)沙溪廟組、涼高山組測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)及符合率（PRI）

3 應(yīng)用實(shí)例分析

XXA井，井段2855.0～2880.0 m，厚25.0 m，層位為沙一段，巖性為砂巖。評(píng)價(jià)依據(jù)為DEN、CNL、AC三條曲線重合（線重合），PRI指標(biāo)大，PRI≥0.2，根據(jù)本文產(chǎn)油指數(shù)法判定為油氣層，試油后日產(chǎn)油1.3 t，日產(chǎn)氣200m3，證實(shí)了該方法的正確性（圖9）。

XXB井位于龍崗構(gòu)造區(qū)XX26井東北海槽區(qū)局部隆起高部位，是一口預(yù)探井。沙一段評(píng)價(jià)依據(jù)為DEN、CNL、AC均存在一定的幅度差（不重合），PRI指標(biāo)小，PRI＜0.1，根據(jù)本文產(chǎn)油指數(shù)法判定為干層，錄井時(shí)無(wú)油氣顯示，試油結(jié)果為干層，證實(shí)了該方法的正確性（圖10）。

圖9 XXA井沙一段測(cè)井綜合解釋成果圖

圖10 XXB井沙一段測(cè)井綜合解釋成果圖

4 結(jié)論

（1）從測(cè)井曲線的角度，三孔隙度曲線的重合程度可以反映巖性純度，并可衍生出反映巖性純度的特征參數(shù)TPI，結(jié)合反映物性的AC曲線和電性的Rt曲線，構(gòu)建致密油儲(chǔ)層的識(shí)別參數(shù)PRI，能有效識(shí)別致密油有效儲(chǔ)層。

（2）從滲流機(jī)理的角度，對(duì)于存在啟動(dòng)壓力梯度的非達(dá)西滲流儲(chǔ)層，Sigmoid函數(shù)能理想地描述其滲流特征；同時(shí)，通過(guò)改變系數(shù)來(lái)控制Sigmoid函數(shù)突變的幅度，能有效改進(jìn)致密油儲(chǔ)層識(shí)別參數(shù)PRI。

（3）從衍生參數(shù)的角度，刻畫儲(chǔ)層含油性能指標(biāo)的PRI能較準(zhǔn)確區(qū)分油層與非油層，較以往常用的圖版法在識(shí)別致密油油層方面效果更明顯。經(jīng)勘探、開發(fā)實(shí)踐驗(yàn)證，具有較好的應(yīng)用效果，使該區(qū)測(cè)井油層解釋符合率超過(guò)90%。

1 鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望——以中國(guó)致密油和致密氣為例.石油學(xué)報(bào)，2012，（2）：

2 梁狄剛，冉隆輝，戴彈申.四川盆地中北部侏羅系大面積非常規(guī)石油勘探潛力的再認(rèn)識(shí)［J］.石油學(xué)報(bào)，2011，（1）：8－17.

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4 李玉喜，張金川.我國(guó)非常規(guī)油氣資源類型和潛力［J］.國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2011，19（3）：61－67.

5 胡文瑞.中國(guó)石油非常規(guī)油氣業(yè)務(wù)發(fā)展與展望［J］.天然氣工業(yè)，2008，28（7）：5－7.

6 頁(yè)巖氣地質(zhì)與勘探開發(fā)實(shí)踐叢書編委會(huì).北美地區(qū)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)新進(jìn)展［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009.

7 劉洪林，王紅巖，劉人和，等.非常規(guī)油氣資源發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵問(wèn)題［J］.天然氣工業(yè)，2009，29（9）：113－116.

8 潘高峰，劉震，趙舒.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)長(zhǎng)8段致密砂巖油藏成藏孔隙度下限研究［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2011，（2）：271－278.

（修改回稿日期 2013－08－20 編輯 陳玲）

圖2 J33井二疊系碳酸鹽含量峰面積圖

圖3 壁心標(biāo)注錄測(cè)綜合圖

4 結(jié)論

（1）電子碳酸鹽巖分析儀相對(duì)常規(guī)分析儀具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便、分析時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，適用于在新技術(shù)新工藝下鉆井條件下巖屑的碳酸鹽含量分析。

（2）電子碳酸鹽巖分析儀可以對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地致密油區(qū)塊蘆草溝組各段進(jìn)行巖性識(shí)別，建立準(zhǔn)確的地質(zhì)剖面、進(jìn)行卡層分層及錄井相關(guān)工作。

（3）在致密油區(qū)塊，碳酸鹽在蘆草溝組相對(duì)集中，部分在酸性環(huán)境下形成了次生溶孔，影響其儲(chǔ)集層物性；因此錄井可以利用電子碳酸鹽巖分析儀的特性，結(jié)合錄井現(xiàn)場(chǎng)油氣顯示情況進(jìn)行機(jī)動(dòng)取心，找出“甜點(diǎn)”，最終提出錄井試油井段，輔助錄井現(xiàn)場(chǎng)更準(zhǔn)確、更有效地發(fā)現(xiàn)油氣顯示。

參考文獻(xiàn)

1 楊占山.綜合錄井崗位培訓(xùn)教材［M］.石油工業(yè)出版社，2008.

2 劉明德，電子天平碳酸鹽智能分析系統(tǒng)的應(yīng)用［Z］.川慶地研院（內(nèi)部資料），2003.

（修改回稿日期 2013－10－16 編輯 文敏）

中國(guó)石油集團(tuán)公司重大專項(xiàng)“侏羅系非常規(guī)石油地球物理勘探技術(shù)研究”（2012E－2601－03）。

王躍祥，男，1985年出生，工程師；畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京），一直從事地質(zhì)勘探與測(cè)井評(píng)價(jià)工作。地址：（610041）四川省成都市天府大道北段12號(hào)石油科技大廈。電話：（028）86015469，13980819089。E－mail：wyuex＠petrochina.com