李鈞軻，李德勇

（中國海洋大學海洋地球科學學院，山東青島266100）

西湖凹陷致密低滲砂巖測井解釋模型

李鈞軻*，李德勇

（中國海洋大學海洋地球科學學院，山東青島266100）

在巖石結(jié)構(gòu)復雜的低孔滲儲層中，如何根據(jù)已有的巖芯、測井等資料來更加精確地求取儲層物性參數(shù)是十分重要也十分困難的。不同工區(qū)的地質(zhì)特征、流體性質(zhì)、儲集特征各不相同，因此也應(yīng)對不同的測井解釋模型。在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)本工區(qū)的巖芯、測井資料，利用交會圖和直方圖技術(shù)建立了針對本工區(qū)的儲層測井解釋模型，提高了本工區(qū)低孔滲儲層的測井解釋精度，為后期勘探開發(fā)工作提供了嶄新思路和可靠依據(jù)。

西湖凹陷；測井解釋模型；孔隙度；滲透率；含水飽和度

西湖凹陷位于東海盆地陸架邊緣，是東海盆地中面積最大、勘探程度最高的沉積凹陷，呈北北東—北東走向，南北長約420km，東西寬約100km，面積約4.27× 104km2。西湖凹陷自老到新發(fā)育有古新統(tǒng)、下始新統(tǒng)、中上始新統(tǒng)（平湖組）、漸新統(tǒng)（花港組段）、中新統(tǒng)（龍井組、玉泉組和柳浪組）、上新統(tǒng)（三潭組）及第四系（東海群）。其中，龍井組、花港組、平湖組地層為西湖凹陷勘探的目的層，而花港組是本文研究的重點地層?；ǜ劢M主要發(fā)育于浙東坳陷，厚1000～2000m。

1 概述

儲層測井解釋的主要任務(wù)是將自然伽馬、縱橫波聲波時差、電阻率、密度、自然電位等測井曲線依據(jù)不同的地質(zhì)特征選取合適的解釋模型，計算成泥質(zhì)含量、孔隙度、滲透率、含水飽和度等物性參數(shù)。最后，根據(jù)這些地質(zhì)參數(shù)，研究儲層及其巖性、物性和含油性，包括儲油性能、滲濾特性、流體性質(zhì)及產(chǎn)烴能力，以便對地下地質(zhì)情況、產(chǎn)層特征、油氣層分布與生產(chǎn)能力做出全面評價及符合地下原貌的模擬，從而在宏觀上顯示出較高的精度和較好的經(jīng)濟效益[1]。為了提高儲層測井解釋模型的計算精度，在針對此工區(qū)進行儲層測井解釋模型時，對關(guān)鍵井儲層巖芯基本資料進行分析并進行巖芯歸位等處理。對該工區(qū)測井資料進行環(huán)境校正、深度校正、濾波處理、標準化及歸一化處理，最終建立該工區(qū)精確的儲層測井解釋模型。

2 測井解釋模型

2.1 地層泥質(zhì)含量

地層泥質(zhì)含量是評價儲層物性及巖性的一個重要參數(shù)，是由各種細粉砂、粘土礦物、直徑小于0.01mm的非粘土礦物細顆粒組成的復雜混合物。因此準確計算地層泥質(zhì)含量是一個必要和復雜的問題[2]。此次工區(qū)研究層位為含泥質(zhì)砂巖，通過對比前人研究成果并結(jié)合西湖凹陷地區(qū)儲層特征，認為自然伽馬測井能較好地反映地層泥質(zhì)含量，因此選取自然伽馬測井曲線（GR）計算地層泥質(zhì)含量（Vsh）。

在實際計算過程中，采取（1）、（2）式計算泥質(zhì)含量。

式中：GR——自然伽馬測井值，API；

SH——曲線相對值，又稱泥質(zhì)含量指數(shù)，若SH≤0,SH=0.001，若SH≥1,SH=1；

Gmin——純砂巖的自然伽馬測井值，API；

Gmax——純泥頁巖的自然伽馬測井值，API；

GCUR——地層年代系數(shù),第三系以下老地層取2，新地層取3.7，花港組為新地層，故選擇為3.7。

X1井、X2井自然伽馬曲線計算地層泥質(zhì)含量圖如圖1、圖2所示。

圖1、圖2分別為X1井、X2井利用自然伽馬曲線計算地層泥質(zhì)含量的歸一化數(shù)值。X1井選取3650～4050m共400m儲層進行示意，X2井選取3200～3600m共400m儲層進行示意。從圖中可以看到，自然伽馬曲線與地層泥質(zhì)含量具有良好的正相關(guān)性，即自然伽馬曲線數(shù)值較高處地層泥質(zhì)含量也較高。利用所計算地層泥質(zhì)含量可以精確劃分儲層并有效評價儲層的性質(zhì)和質(zhì)量。

圖1 X1井自然伽馬曲線計算地層泥質(zhì)含量圖

圖2 X2井自然伽馬曲線計算地層泥質(zhì)含量圖

2.2 孔隙度解釋模型

孔隙度是反映儲層物性的重要參數(shù)，也是儲量、產(chǎn)能計算及測井解釋不可缺少的參數(shù)之一[3]。由于孔隙度曲線的測井地質(zhì)基礎(chǔ)及測井機理不盡相同，孔隙度曲線縱橫向分辨率受井眼及儲層流體性質(zhì)等非孔隙性因素的影響程度有較大差異[4]。

此項工作利用實驗室進行巖芯分析資料所得到的孔隙度與測井所得到的縱波聲波時差—密度曲線進行回歸分析。將巖芯歸位后的孔隙度與縱波聲波時差—密度交會，得到交會圖及二元一次回歸方程：

式中：DTma——目的層聲波時差值，55.47μs/ft；

DTf--巖石骨架聲波時差值，188.98μs/ft；

DT——流體時差值，μs/ft；

ρ——目的層密度值，g/cm3；

ρma——巖石骨架密度值，2.65g/cm3；

ρf——流體密度值，1.0g/cm3。

巖芯分析所得孔隙度與縱波聲波時差—密度交會圖如圖3、圖4所示。

圖3 X1井聲波時差與密度交會法

圖4 X2井聲波時差與密度交會法

圖3、圖4是利用西湖凹陷某區(qū)塊X1、X2井的經(jīng)過巖芯歸位、標準化處理、歸一化處理的某層位的縱波聲波時差DT、密度RHOB與實驗室?guī)r芯分析得到的孔隙度POR進行交會得到的關(guān)系圖，得到的回歸方程為：

POR=0.7945×

相關(guān)系數(shù)分別為R2=0.9557、R2=0.9684，一般認為相關(guān)系數(shù)R2＞0.8即為此關(guān)系式可信度較高，因為此關(guān)系式可信。

西湖凹陷某區(qū)塊儲層巖石結(jié)構(gòu)復雜，利用測井資料直接計算孔隙度有一定的困難。經(jīng)綜合分析可以看出，若條件允許可利用多條曲線計算孔隙度時，在該工區(qū)優(yōu)先選取縱波聲波時差—密度曲線進行孔隙度計算。

2.3 滲透率解釋模型

巖石的滲透率是指巖層在一定的壓差下允許流體通過的能力，它是評價油層好壞的重要指標之一，確定巖層滲透率是測井資料定量解釋的重要任務(wù)之一[5]。而滲透率的大小由儲層孔隙度的大小以及孔隙結(jié)構(gòu)特征共同決定，且儲層孔隙的幾何形態(tài)和大小也會影響滲透率。由于孔隙度與滲透率一般呈正相關(guān)性，因此實際工作中常常利用孔隙度采取統(tǒng)計方法計算滲透率。

對于西湖凹陷某區(qū)塊低孔低滲的儲層特征，經(jīng)分析得知孔隙度與滲透率相關(guān)性較好，因此利用孔隙度為自變量與滲透率做交會圖并求取進行回歸方程。此項工作利用實驗室進行巖芯分析資料所得到的孔隙度與滲透率進行回歸分析，做孔隙度與滲透率交會圖并得到指數(shù)函數(shù)：

巖芯分析所得孔隙度與滲透率交會圖如圖5、圖6所示。

圖5、圖6是利用西湖凹陷某區(qū)塊X1、X2井的經(jīng)過實驗室?guī)r芯分析得到的孔隙度POR與滲透率PERM進行交會得到的關(guān)系圖，得到的回歸方程為：

相關(guān)系數(shù)分別為R2=0.9984、R2=0.9972，一般認為相關(guān)系數(shù)R2＞0.8即為此關(guān)系式可信度較高，因為此關(guān)系式可信。

2.4 含水飽和度解釋模型

含水飽和度Sw和含氣飽和度Sg是評價儲層含氣性的主要標志。由于目前西湖凹陷某區(qū)塊無巖芯分析含氣飽和度數(shù)據(jù)，因此通過研究儲層的含水飽和度來實現(xiàn)。含水飽和度是水的體積在儲層巖石的孔隙的體積中所占的比例，是評價儲層的一個基本參數(shù)。

考慮泥質(zhì)對巖石電阻率的影響,1983年法國Si?mandoux對砂和粘土組成的人工介質(zhì)做了廣泛的實驗研究,得出泥質(zhì)砂巖電導率關(guān)系式：

該式是混合泥質(zhì)砂巖模型，是一種反映含分散泥質(zhì)的巖石導電性模型[7]。其中Vsh為泥質(zhì)含量，Rsh為泥質(zhì)電阻率。Simandoux公式在實際應(yīng)用中不考慮泥質(zhì)和粘土的具體分散形式，并認為泥質(zhì)和純砂巖一樣含有水和氣，這與實際情況較為吻合，這樣也能夠消除儲層物性差異所帶來的影響。在實際計算含水飽和度過程中，巖性系數(shù)b和飽和度指數(shù)n變化范圍較大，Si?mandoux公式?jīng)]有采用這兩個參數(shù)，減少了可能出現(xiàn)的誤差。

因此，針對西湖凹陷某區(qū)塊的低孔低滲儲層以及泥質(zhì)含量較高的的地質(zhì)條件，采用Simandoux公式計算含水飽和度的準確略更高。

3 測井解釋模型檢驗

測井解釋成果圖如圖7所示。

從左至右分別為泥質(zhì)含量、孔隙度、滲透率、含水飽和度，其中滲透率用對數(shù)方式顯示，其余采用百分比形式顯示。從圖中顯示看出，所計算的測井解釋模型與實測數(shù)據(jù)及地下真是情況基本對應(yīng)一致。

4 結(jié)論

應(yīng)用所建立的測井解釋模型，對西湖凹陷某區(qū)塊的測井資料進行了處理和解釋，為此工區(qū)儲層評價提供了地質(zhì)依據(jù)和油藏描述的基礎(chǔ)。根據(jù)巖芯分析資料、地質(zhì)資料、測井資料建立了較為精確的測井解釋模型，有效提高了西湖凹陷某區(qū)塊低孔滲儲層的解釋準確率，為下一步的勘探開發(fā)提供了可靠的依據(jù)。

圖7 測井解釋成果圖

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TN929.5

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1004-5716(2016)12-0008-04

2016-01-25

2016-01-26

李鈞軻（1990-），男（漢族），天津人，中國海洋大學讀碩士研究生，研究方向：油氣田與煤田地球物理勘探。